深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
1801	2025-03-28	Bone density measurement in patients with spinal metastatic tumors using chest quantitative CT deep learning model 2024-Dec, Journal of bone oncology IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.jbo.2024.100641 PMID:40134559	研究论文	本研究开发了一种基于3DResUNet架构的深度学习模型，用于从定量计算机断层扫描（QCT）中预测脊柱转移瘤患者的椎体体积骨密度（vBMD）	使用3DResUNet架构的深度学习模型首次应用于脊柱转移瘤患者的vBMD预测，提高了骨质疏松筛查的能力	研究样本量有限（749例），且仅针对脊柱转移瘤患者，可能不适用于其他人群	开发一种深度学习模型，用于预测脊柱转移瘤患者的椎体体积骨密度（vBMD），以增强骨质疏松筛查能力	脊柱转移瘤患者	数字病理学	脊柱转移瘤	定量计算机断层扫描（QCT）	3DResUNet	医学影像	749例脊柱转移瘤患者（训练集599例，测试集150例）	NA	NA	NA	NA
1802	2025-10-07	Assessing deep learning reconstruction for faster prostate MRI: visual vs. diagnostic performance metrics 2024-Nov, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10771-y PMID:38724765	研究论文	评估深度学习重建在前列腺MRI加速扫描中的视觉质量与诊断性能差异	将诊断性AI纳入评估框架，提供临床相关指标来评估重建模型的诊断质量	回顾性研究，需要大型读者研究来全面评估诊断影响	评估深度学习MRI重建在加速前列腺扫描中的诊断质量	1535名患者的前列腺MRI数据和临床显著前列腺癌病变	医学影像分析	前列腺癌	MRI, 深度学习重建	深度学习模型	医学影像	1535名患者	NA	NA	pAUC, FROC, SSIM, Cohen's kappa	NA
1803	2025-03-28	Longitudinal ultrasound-based AI model predicts axillary lymph node response to neoadjuvant chemotherapy in breast cancer: a multicenter study 2024-Nov, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10786-5 PMID:38724768	研究论文	开发基于纵向乳腺超声和超声医师腋窝超声诊断的深度学习放射组学模型，用于预测乳腺癌新辅助化疗后腋窝淋巴结反应	结合纵向超声图像和深度学习特征，开发融合模型以预测腋窝淋巴结反应，性能优于传统超声医师诊断	研究局限于三个中心的数据，样本量可能不足以代表广泛人群	预测乳腺癌患者新辅助化疗后腋窝淋巴结的反应	乳腺癌患者	数字病理学	乳腺癌	超声成像，深度学习放射组学	随机森林，支持向量机	超声图像	2016年11月至2022年12月间三个中心招募的乳腺癌患者	NA	NA	NA	NA
1804	2025-03-28	Message-Passing Monte Carlo: Generating low-discrepancy point sets via graph neural networks 2024-Oct, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2409913121 PMID:39325425	研究论文	本文提出了一种名为消息传递蒙特卡洛(MPMC)的新型低差异点集生成方法，利用图神经网络工具实现	首次将几何深度学习方法应用于低差异点集生成，提出MPMC点集并在低维和小点数情况下达到最优或接近最优差异	目前主要适用于低维和小规模点集的情况	开发更有效的低差异点集生成方法以提高数值积分、计算机视觉等领域的性能	低差异点集的生成方法	机器学习	NA	几何深度学习	图神经网络(GNN)	空间点集数据	低维和小规模点集	NA	NA	NA	NA
1805	2025-03-28	Using deep learning to improve the intelligibility of a target speaker in noisy multi-talker environments for people with normal hearing and hearing loss 2024-07-01, The Journal of the Acoustical Society of America IF:2.1Q1 DOI:10.1121/10.0028007 PMID:39082692	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的算法，用于在嘈杂的多说话者环境中提取目标说话者的声音，以提高正常听力和听力损失人群的语音可懂度	提出了一种准因果深度学习算法，能够根据简短的注册话语从多个并发说话者和背景噪声中提取目标说话者的声音，且该算法能泛化到未见过的说话者、不同说话者数量和相对说话者水平以及不同的语音语料库	算法在更复杂或不同的噪声环境中的表现尚未验证	提高嘈杂多说话者环境中的语音可懂度	正常听力和听力损失人群	机器学习	听力损失	深度学习	NA	语音	正常听力和听力损失听众参与的双盲句子识别测试	NA	NA	NA	NA
1806	2025-10-07	Developing deep learning-based strategies to predict the risk of hepatocellular carcinoma among patients with nonalcoholic fatty liver disease from electronic health records 2024-04, Journal of biomedical informatics IF:4.0Q2 DOI:10.1016/j.jbi.2024.104626 PMID:38521180	研究论文	本研究开发了基于深度学习的策略来预测非酒精性脂肪肝患者患肝细胞癌的风险	提出了处理电子健康记录中延迟诊断问题的后向掩码方案，并系统评估了时间变化协变量、数据稀缺和协变量不平衡对深度学习性能的影响	研究主要基于结构化电子健康记录数据，可能未考虑非结构化临床数据	提高非酒精性脂肪肝患者肝细胞癌风险预测的准确性	非酒精性脂肪肝患者	机器学习	肝细胞癌, 非酒精性脂肪肝	电子健康记录分析	深度学习	结构化电子健康记录	220,838名非酒精性脂肪肝患者	NA	NA	NA	NA
1807	2025-10-07	Extracting Drug-Protein Relation from Literature Using Ensembles of Biomedical Transformers 2024-Jan-25, Studies in health technology and informatics DOI:10.3233/SHTI231043 PMID:38269887	研究论文	本文提出基于生物医学Transformer模型的集成方法，用于从生物医学文献中自动提取药物-蛋白质关系	采用在生物医学数据上预训练的Transformer模型构建集成方法，在BioCreative-VII DrugProt任务中取得优异表现	未详细讨论模型在不同类型药物-蛋白质关系上的性能差异	开发自动从生物医学文献中提取药物-蛋白质关系的方法	PubMed摘要中的药物/化学物质与蛋白质实体关系	自然语言处理	NA	文本挖掘	Transformer	文本	主要语料库10,750篇摘要，大规模语料库240万篇文档	NA	生物医学Transformer模型	F1-score	NA
1808	2025-03-27	Research on multi-label recognition of tongue features in stroke patients based on deep learning 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-84002-1 PMID:39739087	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的自动识别中风患者舌象特征的方法，以提高舌象特征自动提取和识别的准确性	设计了一个标签引导的多标签舌象识别模型，能够学习特征之间的相关性并进行分类，自动识别舌形、舌色和舌苔等关键特征	模型性能依赖于舌象图像的质量和数据增强的效果，且未提及模型在不同年龄段或不同中风类型患者中的泛化能力	提高中风患者康复阶段舌象特征的自动提取和识别准确性，为中风康复过程的实时评估和诊断提供技术支持	中风患者的舌象图像	计算机视觉	中风	图像处理和机器学习技术	深度学习模型（与resnet和densenet进行比较）	图像	未提及具体样本数量	NA	NA	NA	NA
1809	2025-10-07	Effect of childhood atropine treatment on adult choroidal thickness using sequential deep learning-enabled segmentation 2024 Sep-Oct, Asia-Pacific journal of ophthalmology (Philadelphia, Pa.) DOI:10.1016/j.apjo.2024.100107 PMID:39378966	研究论文	本研究使用序列深度学习分割技术评估儿童期接受阿托品治疗的成人脉络膜厚度变化	首次采用序列深度学习分割方法分析儿童期阿托品治疗对成人脉络膜厚度的长期影响	观察性研究设计无法确定因果关系，样本量相对有限	评估儿童期阿托品治疗对成人脉络膜厚度的长期影响	接受儿童期阿托品治疗的成人近视患者	数字病理学	近视	扫频源光学相干断层扫描	深度学习	医学影像	422只眼睛（94只无阿托品暴露，328只有儿童期阿托品暴露）	NA	序列深度学习分割模型	置信区间，P值，比值比	NA
1810	2025-10-07	Deep learning-based segmentation of subcellular organelles in high-resolution phase-contrast images 2024-Aug-30, Cell structure and function IF:2.0Q4 DOI:10.1247/csf.24036 PMID:39085139	研究论文	本研究开发了基于深度学习的亚细胞器分割方法，用于高分辨率相差图像分析	使用荧光标记作为真实掩膜来源，在无标记活细胞图像中实现亚细胞器的精确分割	NA	开发高分辨率相差图像中亚细胞器的精确分割方法	未染色活细胞中的亚细胞器	计算机视觉	NA	无标记成像，荧光标记，高分辨率相差显微镜	深度学习	高分辨率相差图像，荧光图像	NA	NA	NA	NA	NA
1811	2025-10-07	Opportunistic Screening of Chronic Liver Disease with Deep Learning Enhanced Echocardiography 2024-Jun-14, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.06.13.24308898 PMID:38947008	研究论文	开发基于深度学习的心动图视频分析算法，用于慢性肝病的机遇性筛查	首次利用常规心动图检查中获取的肝脏图像信息，通过深度学习实现慢性肝病的自动化筛查	回顾性研究设计，依赖配对腹部影像学检查作为金标准	开发并评估基于心动图视频的深度学习算法，用于慢性肝病的机遇性筛查	接受心动图和腹部影像学检查的成年患者	计算机视觉	慢性肝病	心动图视频分析	深度学习计算机视觉模型	心动图视频	1,596,640个心动图视频（来自24,276名患者的66,922项研究），外加106名患者的外部测试队列	NA	EchoNet-Liver	AUC	NA
1812	2025-10-07	Automated intracranial vessel segmentation of 4D flow MRI data in patients with atherosclerotic stenosis using a convolutional neural network 2024, Frontiers in radiology DOI:10.3389/fradi.2024.1385424 PMID:38895589	研究论文	本研究开发了一种基于3D U-Net的深度学习模型，用于颅内动脉粥样硬化狭窄患者的4D血流MRI数据自动血管分割	首次将深度学习应用于狭窄颅内血管的4D血流MRI数据全自动分割，提高了分析效率和可重复性	样本量有限（154例），未来需要纳入更多ICAD病例和其他颅内血管病变以提高泛化能力	开发准确、全自动的颅内血管分割方法以加速数据分析并提高可重复性	颅内动脉粥样硬化疾病患者（68例）和健康对照者（86例）的4D血流MRI数据	医学影像分析	颅内动脉粥样硬化疾病	4D血流MRI, 黑血血管壁成像	CNN	4D血流MRI图像	154例双VENC 4D血流MRI扫描（68例ICAD患者，86例健康对照）	NA	3D U-Net	Dice分数, Hausdorff距离, 平均对称表面距离, Bland-Altman分析, 组内相关系数	训练时间约10小时，平均分割时间2.2±1.0秒
1813	2025-10-07	Deep learning on CT scans to predict checkpoint inhibitor treatment outcomes in advanced melanoma 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-81188-2 PMID:39738216	研究论文	本研究首次利用深度学习分析晚期黑色素瘤患者的CT影像，预测免疫检查点抑制剂治疗结果	首次探索基于CT影像的深度学习模型预测晚期黑色素瘤免疫治疗疗效	深度学习模型未能显著超越已知临床预测因子，样本量有限且为回顾性研究	开发基于CT影像的深度学习模型预测免疫检查点抑制剂治疗反应	晚期黑色素瘤成年患者	计算机视觉	黑色素瘤	CT成像	深度学习模型	CT影像	730名患者，2722个病灶	NA	NA	AUROC	NA
1814	2025-10-07	Attention-guided convolutional network for bias-mitigated and interpretable oral lesion classification 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-81724-0 PMID:39738228	研究论文	提出一种用于口腔病变分类的注意力引导卷积网络，专注于准确性、可解释性和减少数据集偏差	整合分类流、引导流和解剖部位预测流三个组件，通过注意力机制与临床相关区域对齐，提高模型可解释性和抗偏差能力	数据来源于单一口腔病理诊所，时间跨度较长(1999-2021)，可能存在选择偏差	开发能够准确分类口腔病变并减少数据集偏差的深度学习模型	口腔病变图像	计算机视觉	口腔癌	数字图像分析	CNN	图像	1079名患者的2765张口腔内数字图像，包含16种病变类型	NA	注意力引导卷积网络	准确率, 平衡准确率, AUC	NA
1815	2025-10-07	Optimizing VGG16 deep learning model with enhanced hunger games search for logo classification 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82022-5 PMID:39738231	研究论文	提出一种基于VGG16模型并通过增强型饥饿游戏搜索算法优化超参数的深度学习架构EHGS-VGG16，用于logo图像分类	将增强型饥饿游戏搜索算法与VGG16模型结合进行超参数优化，在标准HGS算法基础上引入了局部最优和局部逃逸机制来提升探索能力	标准HGS算法存在种群多样性受限和易陷入局部最优的问题	提升logo图像分类的准确率	logo图像	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	Flickr-27 logo分类数据集	NA	VGG16, ResNet50V2, InceptionV3, DenseNet121, EfficientNetB0, MobileNetV2	准确率, 精确率, 召回率	NA
1816	2025-10-07	DeepGOMeta for functional insights into microbial communities using deep learning-based protein function prediction 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82956-w PMID:39738309	研究论文	本研究开发了DeepGOMeta深度学习模型，用于微生物群落中蛋白质功能的预测	提出了专门针对微生物数据的蛋白质功能预测深度学习模型，克服了传统方法对同源性和序列相似性的依赖	模型主要针对微生物数据训练，在其他类型生物数据上的适用性需要进一步验证	开发能够从复杂微生物样本中获取功能见解的蛋白质功能预测方法	微生物群落中的蛋白质功能预测	生物信息学	NA	深度学习	深度学习模型	蛋白质序列数据，基因本体论注释数据	NA	NA	DeepGOMeta	NA	NA
1817	2025-10-07	A lung nodule segmentation model based on the transformer with multiple thresholds and coordinate attention 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82877-8 PMID:39738386	研究论文	提出一种基于Transformer和多阈值坐标注意力的肺结节分割模型MCAT-Net	构建多阈值特征分离模块捕获边缘纹理特征，引入坐标注意力机制增强空间信息感知，结合Transformer捕获长程依赖关系	NA	提高肺结节分割的准确性以辅助肺癌早期检测	肺结节医学图像	计算机视觉	肺癌	深度学习	Transformer, CNN	医学图像	LIDC-IDRI和LNDb数据集	NA	MCAT-Net, Transformer, 编码器-解码器结构	Dice相似系数, 灵敏度	NA
1818	2025-10-07	IoT based intelligent pest management system for precision agriculture 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83012-3 PMID:39738391	研究论文	本文提出了一种基于物联网的智能害虫管理系统，用于精准农业中的害虫检测和分类	开发了配备嵌入式计算的智能昆虫陷阱原型，结合多种图像特征训练的CNN分类器，在真实田间环境中实现害虫自动识别	数据集仅包含东方果实蝇图像，在单一作物（番石榴园）中采集，样本多样性有限	开发智能害虫管理系统以提升作物保护能力和农业生产效率	东方果实蝇及其他昆虫	计算机视觉	农业害虫	图像采集，物联网技术	CNN	图像	1000+张在番石榴园不同光照条件下采集的图像，分为果实蝇和非果实蝇两类	NA	CNN	准确率，精确率，召回率，F1分数，特异性，FNR，mAP	嵌入式计算设备
1819	2025-10-07	A deep learning-based ADRPPA algorithm for the prediction of diabetic retinopathy progression 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82884-9 PMID:39738461	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的糖尿病视网膜病变进展预测算法（ADRPPA），利用纵向视网膜图像数据预测疾病进展	首次结合DR严重程度分级和微动脉瘤量化评分，利用纵向数据预测非参考性DR向参考性DR的进展	回顾性研究设计，数据集来源有限，模型在独立验证集上的表现需要进一步验证	开发能够预测糖尿病视网膜病变进展的人工智能算法	糖尿病视网膜病变患者的视网膜眼底图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	视网膜眼底成像	CNN	图像	EyePACS数据集：12,768张图像（6,384只眼睛）；e-ophtha数据集：148张图像	NA	ResNeXt, Mask-RCNN	AUC, 召回率, 精确率, F1分数	NA
1820	2025-10-07	Classification of cervical cancer using Dense CapsNet with Seg-UNet and denoising autoencoders 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82489-2 PMID:39738568	研究论文	提出一种结合Seg-UNet分割、去噪自编码器特征提取和Dense CapsNet分类的宫颈癌分类系统	首次将四种深度学习方法集成于宫颈癌分类流程，通过m-GAN数据增强和Seg-UNet分割解决细胞分组难题	未说明模型在数据分布严重不平衡时的泛化能力，未与其他先进方法进行充分对比	提升宫颈癌多类别分类的准确性和鲁棒性	宫颈涂片图像数据	计算机视觉	宫颈癌	Pap smear	GAN, Autoencoder, CapsNet, UNet	医学图像	SIPaKMeD数据集	NA	Seg-UNet, Denoising Autoencoder, Dense CapsNet, m-GAN	准确率	NA