深度学习在生物医药领域中的应用

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
41	2024-12-08	De novo design of high-affinity binders of bioactive helical peptides 2024-Feb, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06953-1 PMID:38109936	研究论文	本文介绍了一种基于参数生成和深度学习的方法，用于设计与具有螺旋倾向的短肽相互作用的蛋白质	本文提出了一种扩展RFdiffusion的方法，使其能够设计与柔性目标结合的结合剂，并通过部分扩散优化输入结构模型，从而生成对螺旋肽目标具有皮摩尔亲和力的结合剂	NA	解决蛋白质与具有螺旋倾向的短肽相互作用的设计挑战	设计与螺旋肽相互作用的蛋白质结合剂	生物信息学	NA	深度学习	RFdiffusion	蛋白质结构	NA
42	2024-12-08	Self-Supervised Super-Resolution of 2D Pre-clinical MRI Acquisitions 2024-Feb, Proceedings of SPIE--the International Society for Optical Engineering DOI:10.1117/12.3016094 PMID:39628511	研究论文	本研究评估了一种自监督深度学习超分辨率方法SMORE在增强2D临床前MRI扫描的各向同性分辨率方面的有效性	SMORE通过自训练高分辨率平面数据来消除输入数据与外部训练集之间的领域差异，显著优于传统的插值方法	NA	增强2D临床前MRI扫描的各向同性分辨率	小鼠MRI扫描	计算机视觉	NA	MRI	深度学习	图像	多种不同平面分辨率的小鼠MRI扫描
43	2024-11-29	Automatic ICD-10-CM coding via Lambda-Scaled attention based deep learning model 2024-02, Methods (San Diego, Calif.) DOI:10.1016/j.ymeth.2023.11.017 PMID:38141869	研究论文	本文提出了一种基于Lambda-Scaled注意力机制的深度学习模型，用于自动进行ICD-10-CM编码	本文提出了一种新的深度学习模型DRCNN-ATT，结合了双向长短期记忆网络、多尺度卷积神经网络和Lambda-Scaled注意力模块，解决了标准注意力模块在自动ICD编码中的注意力分数消失问题	本文仅在私有CPLT数据集和公共MIMIC III top 50数据集上进行了验证，未来需要在更多数据集上进行测试	实现ICD-10-CM编码的自动化	ICD-10-CM编码	机器学习	NA	深度学习	DRCNN-ATT	文本	私有CPLT数据集和公共MIMIC III top 50数据集
44	2024-11-21	A systematic analysis of deep learning in genomics and histopathology for precision oncology 2024-02-05, BMC medical genomics IF:2.1Q3 DOI:10.1186/s12920-024-01796-9 PMID:38317154	综述	本文对2010年至2023年期间深度学习在基因组学和组织病理学中的应用进行了系统性综述	本文介绍了多模态深度学习模型，这些模型能够同时处理病理切片图像和基因组数据，从而实现比单模态模型更高的性能	多模态深度学习的应用在不同肿瘤实体和临床场景中缺乏一致性，且相关研究数量有限	量化深度学习在病理学、基因组学及其联合应用中的使用情况	深度学习在病理学和基因组学中的应用，特别是多模态深度学习模型的应用	数字病理学	NA	深度学习	多模态深度学习模型	图像和基因组数据	NA
45	2024-11-20	EvoAI enables extreme compression and reconstruction of the protein sequence space 2024-Feb-23, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-3930833/v1 PMID:38464127	研究论文	本文介绍了一种名为EvoAI的方法，用于极端压缩和重建蛋白质序列空间	提出了EvoScan方法来全面分割和扫描高适应度序列空间，并开发了深度学习和大型语言模型来从这些锚点中准确重建空间	NA	设计具有改进功能的蛋白质，并理解序列与功能之间的关系	蛋白质序列空间的高适应度区域	机器学习	NA	深度学习	大型语言模型	蛋白质序列	82个锚点
46	2024-11-17	From mechanism to application: Decrypting light-regulated denitrifying microbiome through geometric deep learning 2024-Feb, iMeta IF:23.7Q1 DOI:10.1002/imt2.162 PMID:38868512	研究论文	本文通过结合光遗传学和几何深度学习，形成了一个发现-建模-学习-推进（DMLA）循环，用于解密和调控脱氮微生物群	本文创新性地将光遗传学与几何深度学习结合，形成DMLA循环，显著提高了外源蛋白产量和硝酸盐去除效率	NA	解密和调控脱氮微生物群，促进可持续工业生物技术和生态氮循环	脱氮微生物群及其代谢产物	机器学习	NA	光遗传学	图神经网络（GNNs）	基因组数据	NA
47	2024-11-15	A brief history of artificial intelligence embryo selection: from black-box to glass-box 2024-02-01, Human reproduction (Oxford, England) DOI:10.1093/humrep/dead254 PMID:38061074	综述	本文回顾了人工智能在胚胎选择中的应用历史，从黑箱模型到玻璃箱模型的演变	提出了一个从胚胎学角度对传统和人工智能驱动系统进行分类的新系统，强调了主观性、解释性和可解释性	缺乏随机对照试验来验证黑箱模型的有效性	探讨人工智能在胚胎选择中的应用及其解释性问题	胚胎选择中的机器学习模型及其解释性	机器学习	NA	机器学习	深度学习	图像	NA
48	2024-11-14	Digitally assessed lymphocyte infiltration in rectal cancer biopsies is associated with pathological response to neoadjuvant therapy 2024-02, Human pathology IF:2.7Q2 DOI:10.1016/j.humpath.2023.12.010 PMID:38157991	研究论文	研究评估了数字技术在直肠癌活检中淋巴细胞浸润与新辅助治疗病理反应之间的关联	首次探讨了数字评估的淋巴细胞密度与直肠癌新辅助治疗病理反应之间的关系	样本量较小，仅包括50名患者	寻找预测直肠癌新辅助治疗病理反应的潜在生物标志物	直肠癌患者的活检样本	数字病理学	直肠癌	深度学习	NA	图像	50名直肠癌患者
49	2024-11-12	Analysis of Validation Performance of a Machine Learning Classifier in Interstitial Lung Disease Cases Without Definite or Probable Usual Interstitial Pneumonia Pattern on CT Using Clinical and Pathology-Supported Diagnostic Labels 2024-Feb, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00914-w PMID:38343230	研究论文	评估机器学习分类器在非典型间质性肺疾病病例中的验证性能	开发并验证了一种机器学习分类器，能够在没有典型UIP模式的病例中准确识别IPF	分类器的敏感性范围为56-65%，可能影响其在临床中的广泛应用	评估机器学习分类器在非典型UIP模式病例中的诊断性能	非典型UIP模式的间质性肺疾病病例	机器学习	间质性肺疾病	深度学习算法	机器学习分类器	影像	295名患者的多中心验证数据集
50	2024-11-12	Hybrid Topological Data Analysis and Deep Learning for Basal Cell Carcinoma Diagnosis 2024-Feb, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00924-8 PMID:38343238	研究论文	本研究结合拓扑数据分析（TDA）和深度学习（DL），通过集成学习创建了一种混合TDA-DL模型，用于基底细胞癌（BCC）的诊断	本研究首次将拓扑数据分析与深度学习相结合，用于基底细胞癌的诊断，并展示了拓扑特征在提高诊断准确性方面的潜力	本研究仅在395个皮肤病变样本上进行了验证，未来需要在更大规模的数据集上进行验证	提高基底细胞癌的诊断准确性	基底细胞癌及其相关皮肤病变	计算机视觉	皮肤癌	拓扑数据分析（TDA）	混合模型（TDA-DL）	图像	395个皮肤病变样本
51	2024-11-11	A Comprehensive Review on Synergy of Multi-Modal Data and AI Technologies in Medical Diagnosis 2024-Feb-25, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering11030219 PMID:38534493	综述	本文综述了多模态数据与人工智能技术在医学诊断中的协同作用	本文整合了多模态数据和人工智能技术的最新进展，为临床实践提供了创新解决方案	本文主要集中在五种特定疾病的诊断上，未涵盖所有疾病类型	探讨多模态数据与人工智能技术在医学诊断中的应用	阿尔茨海默病、乳腺癌、抑郁症、心脏病和癫痫	机器学习	NA	NA	NA	多模态数据（图像、文本、语音、基因数据、生理信号）	NA
52	2024-11-11	AlphaFold2 Reveals Structural Patterns of Seasonal Haplotype Diversification in SARS-CoV-2 Spike Protein Variants 2024-Feb-21, Biology DOI:10.3390/biology13030134 PMID:38534404	研究论文	本文利用AlphaFold2对SARS-CoV-2刺突蛋白的季节性单倍型多样性进行了结构模式分析	首次系统地比较了主要关注变异株及其对应纬度限定单倍型的S蛋白结构，揭示了单倍型对蛋白质结构的影响及其在季节性行为中的作用	仅限于对AlphaFold2生成的结构模型进行分析，未涉及实验验证	揭示SARS-CoV-2刺突蛋白在季节性单倍型多样性中的结构模式，为疫苗和药物开发提供预测依据	SARS-CoV-2刺突蛋白及其主要关注变异株和对应单倍型的结构	结构生物学	COVID-19	AlphaFold2	NA	蛋白质结构	主要关注变异株（Alpha、Delta、Omicron）及其对应单倍型的S蛋白
53	2024-11-09	Public participation in healthcare students' education: An umbrella review 2024-02, Health expectations : an international journal of public participation in health care and health policy IF:3.0Q2 DOI:10.1111/hex.13974 PMID:39102698	综述	本文综述了公众参与医疗学生教育的相关文献，探讨了公众参与对学生、公众、课程和未来职业实践的影响	本文通过综合现有文献，揭示了公众参与在医疗学生教育中的潜在益处和挑战	本文仅基于过去10年内的文献综述，可能未能涵盖所有相关研究	旨在综合分析公众参与医疗学生教育的文献，评估其对学生、公众、课程和医疗系统的影响	公众参与医疗学生教育的文献综述	NA	NA	NA	NA	NA	NA
54	2024-11-06	Evaluation and optimization of sequence-based gene regulatory deep learning models 2024-Feb-17, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.04.26.538471 PMID:38405704	研究论文	本文通过DREAM挑战评估和优化基于序列的基因调控深度学习模型，探讨了模型架构和训练策略对基因组学模型性能的影响	开发了一个框架来分解模型为逻辑等价的构建块，并测试了所有可能的组合，观察到性能的提升	NA	评估和优化基因调控深度学习模型的性能	基因调控DNA序列与基因表达之间的关系	机器学习	NA	神经网络	神经网络	DNA序列	数百万个随机启动子DNA序列及其对应的表达水平
55	2024-11-04	Evaluating generalizability of artificial intelligence models for molecular datasets 2024-Feb-28, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.02.25.581982 PMID:38464295	研究论文	本文介绍了一种名为Spectra的光谱框架，用于全面评估深度学习模型在分子数据集上的泛化能力	提出了Spectra框架，通过绘制模型性能随交叉分割重叠度降低的变化曲线，并报告曲线下面积作为泛化能力的度量	尽管Spectra框架展示了模型在特定任务上的泛化能力，但没有模型在所有任务中始终表现最佳	评估深度学习模型在分子数据集上的泛化能力	18个与表型相关的测序数据集，包括结核病抗生素抗性、蛋白质-配体结合等	机器学习	NA	深度学习	大型语言模型、图神经网络、扩散模型、卷积神经网络	分子测序数据	18个测序数据集，19个最先进的深度学习模型
56	2024-11-02	Spatial and Spectral Reconstruction of Breast Lumpectomy Hyperspectral Images 2024-Feb-28, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s24051567 PMID:38475103	研究论文	本文介绍了一种深度学习空间-光谱重建框架，用于从低分辨率高光谱图像和高分辨率RGB图像中获取高分辨率高光谱图像	提出了一种新的深度学习框架，能够在手术过程中快速获取数据的同时保持高图像质量	未提及具体的技术局限性	开发一种能够在手术中快速且高质量地进行边缘评估的高光谱成像技术	乳腺癌保乳手术中的高光谱图像	计算机视觉	乳腺癌	高光谱成像	深度学习	图像	NA
57	2024-11-02	Revolutionizing Robotic Depalletizing: AI-Enhanced Parcel Detecting with Adaptive 3D Machine Vision and RGB-D Imaging for Automated Unloading 2024-Feb-24, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s24051473 PMID:38475009	研究论文	本文提出了一种基于深度学习和图像处理的包裹拣选表面检测方法，用于高效卸载多样化和无序的包裹	利用RGB-D技术和YOLACT模型进行边界线检测，能够有效处理复杂表面图案和旋转包裹的检测问题	NA	开发一种强调包裹边界线的图像处理算法，无论包裹的形状、图案或布局如何	多样化和无序的包裹	计算机视觉	NA	RGB-D成像	YOLACT	图像	随机尺寸和旋转覆盖的盒子，具有多种颜色和图案
58	2024-10-30	Exploiting macro- and micro-structural brain changes for improved Parkinson's disease classification from MRI data 2024-Feb-26, NPJ Parkinson's disease DOI:10.1038/s41531-024-00647-9 PMID:38409244	研究论文	研究开发并评估了一种可解释的深度学习模型，用于从多模态神经影像数据中进行帕金森病分类	利用宏观和微观结构脑变化的结合，提高了帕金森病的分类准确性，并使用SmoothGrad显著性图提高了模型的可解释性	NA	开发和评估一种可解释的深度学习模型，用于从多模态神经影像数据中进行帕金森病分类	帕金森病患者和健康对照者的多模态神经影像数据	机器学习	神经退行性疾病	磁共振成像（MRI）	卷积神经网络（CNN）	图像	1264个数据集，包括611名帕金森病患者和653名健康对照者
59	2024-10-30	Structurally-informed human interactome reveals proteome-wide perturbations by disease mutations 2024-Feb-01, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.04.24.538110 PMID:37162909	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的集成框架PIONEER，用于预测人类和其他常见模式生物中所有已知蛋白质相互作用的蛋白质结合伙伴特异性界面，并展示了其在疾病相关突变分析中的应用	PIONEER框架在预测蛋白质相互作用界面方面优于现有的最先进方法，并能有效识别与疾病相关的突变	NA	开发一种能够准确预测蛋白质相互作用界面并应用于疾病相关突变分析的深度学习工具	人类和其他常见模式生物的蛋白质相互作用界面，以及疾病相关突变	机器学习	癌症	深度学习	集成框架	基因组数据	2,395个突变，6,754个突变-相互作用对，约60,000个生殖系外显子，约36,000个体细胞基因组，约11,000个肿瘤全外显子，33种癌症类型
60	2024-10-29	A multi-class brain tumor grading system based on histopathological images using a hybrid YOLO and RESNET networks 2024-02-26, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-54864-6 PMID:38403597	研究论文	本文提出了一种基于YOLOv5和ResNet50混合网络的多类别脑肿瘤分级系统，用于从组织病理学图像中识别和分级脑肿瘤	本文的创新点在于将YOLOv5和ResNet50架构结合成一个混合模型，专门用于在组织病理学全切片图像中进行精确的肿瘤定位和预测分级	NA	开发一种能够从组织病理学图像中识别和分级脑肿瘤的深度学习技术，以辅助医生进行诊断和治疗规划	脑肿瘤，特别是胶质瘤的分级和分类	数字病理学	脑肿瘤	深度学习	混合模型（YOLOv5和ResNet50）	图像	使用了癌症基因组图谱数据集进行测试