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
21	2025-03-25	CMNet: deep learning model for colon polyp segmentation based on dual-branch structure 2024-Mar, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.2.024004 PMID:38525292	research paper	提出了一种基于双分支结构的深度学习模型CMNet，用于结肠息肉分割	采用双分支结构结合CNN与transformer，引入深度可分离卷积和条纹池化模块，提出聚合注意力模块(AAM)进行高维语义信息融合	NA	开发深度学习模型辅助结肠息肉的医学诊断和手术	结肠息肉	digital pathology	colon cancer	deep learning	CNN, transformer	medical images	Kvasir-SEG数据集上的五折交叉验证
22	2025-03-23	Hessian Regularized L 2 , 1 -Nonnegative Matrix Factorization and Deep Learning for miRNA-Disease Associations Prediction 2024-03, Interdisciplinary sciences, computational life sciences DOI:10.1007/s12539-023-00594-8 PMID:38099958	研究论文	本文提出了一种结合Hessian正则化非负矩阵分解和深度学习的模型，用于预测miRNA与疾病之间的关联	引入了一种新的迭代融合方法，有效减少了初始miRNA-疾病关联矩阵的稀疏性，并设计了一个混合模型框架，结合深度学习、矩阵分解和奇异值分解来捕捉和描述miRNA与疾病的复杂非线性特征	NA	预测miRNA与疾病之间的潜在关联，为医学研究者提供初步见解	miRNA与疾病的关联	机器学习	肺癌、膀胱癌、乳腺癌	深度学习、矩阵分解、奇异值分解	Hessian正则化非负矩阵分解与深度学习结合的混合模型	miRNA-疾病关联矩阵	NA
23	2025-03-17	DeepSeeded: Volumetric Segmentation of Dense Cell Populations with a Cascade of Deep Neural Networks in Bacterial Biofilm Applications 2024-Mar-15, Expert systems with applications IF:7.5Q1 DOI:10.1016/j.eswa.2023.122094 PMID:38646063	研究论文	本文提出了一种名为DeepSeeded的新型3D细胞分割方法，通过级联深度学习架构估计种子，用于经典的种子区域生长分割	DeepSeeded方法通过级联深度学习架构增强细胞内部和边界信息，并使用欧几里得距离变换进行体素级分类，从而在密集且强度不均匀的显微镜图像体积中分割接触的细胞实例	尽管在密集细胞群的分割上表现出色，但该方法在低信噪比和高细胞密度的显微镜图像上可能仍存在挑战	开发一种能够准确分割密集细胞群的3D显微镜图像的方法，以量化细胞属性并促进生物医学研究的新发现	细菌生物膜中的密集细胞群	计算机视觉	NA	深度学习	级联深度神经网络	3D显微镜图像	合成数据集和两个真实生物膜数据集
24	2025-03-14	Deep learning for water quality 2024-Mar-12, Nature water DOI:10.1038/s44221-024-00202-z PMID:38846520	review	本文探讨了深度学习在内陆水质预测中的应用及其潜力	提出深度学习作为一种未充分利用但有前景的方法，能够揭示高维数据中的复杂结构和关系，并帮助填补时空数据缺口	深度学习方法的局限性相对于传统方法进行了讨论，但其具体局限性未详细说明	研究目的是探讨深度学习在水质科学中的潜力，以克服传统方法在预测水质方面的不足	内陆水质	machine learning	NA	深度学习	NA	高维数据	NA
25	2025-03-09	Adaptive Tensor-Based Feature Extraction for Pupil Segmentation in Cataract Surgery 2024-03, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3345837 PMID:38127596	研究论文	本文提出了一种名为自适应小波张量特征提取（AWTFE）的新方法，用于提高深度学习驱动的瞳孔识别系统的准确性	提出了一种新的自适应小波张量特征提取方法，通过构建三阶张量来表示空间信息、颜色通道和小波子带之间的相关性，并利用高阶奇异值分解自适应地消除冗余信息，从而提高瞳孔识别的准确性	NA	提高白内障手术视频中瞳孔分割的准确性，以帮助外科医生在手术并发症发生前检测瞳孔不稳定的风险因素	白内障手术视频中的瞳孔区域	计算机视觉	白内障	自适应小波张量特征提取（AWTFE）	深度学习分割模型	图像	5,700张来自190例白内障手术的标注术中图像（BigCat数据集）和一个公开的CaDIS数据集
26	2025-03-08	COVID-19 Detection From Respiratory Sounds With Hierarchical Spectrogram Transformers 2024-03, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3339700 PMID:38051612	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的方法，通过分析咳嗽或呼吸声音的录音来区分COVID-19患者和健康对照组	提出了一种新颖的分层频谱图变换器（HST），利用自注意力机制在频谱图的局部窗口上操作，并逐步扩大窗口大小以捕捉从局部到全局的上下文	NA	开发一种远程监测方法，用于早期评估主要影响下呼吸道的COVID-19	COVID-19患者和健康对照组的呼吸声音录音	自然语言处理	COVID-19	深度学习	分层频谱图变换器（HST）	音频	多国众包数据集
27	2025-03-03	Synthesizing Contrast-Enhanced MR Images from Noncontrast MR Images Using Deep Learning 2024-03-07, AJNR. American journal of neuroradiology DOI:10.3174/ajnr.A8107 PMID:38453408	研究论文	本研究利用深度学习从非对比多参数MR图像中合成虚拟钆对比增强T1加权MR图像，以评估原发性脑肿瘤	开发了一种名为T1c-ET的残差Inception DenseNet网络，能够同时合成虚拟对比增强T1加权图像并分割肿瘤的增强部分	研究中使用的数据集来自2019年脑肿瘤分割挑战赛，可能限制了模型的泛化能力	减少对钆对比剂的需求，提供替代成像方法	原发性脑肿瘤患者	计算机视觉	脑肿瘤	深度学习	残差Inception DenseNet网络	MR图像	335名受试者的MR图像用于训练和验证，125名受试者的MR图像用于测试
28	2025-03-03	A multitask approach for automated detection and segmentation of thyroid nodules in ultrasound images 2024-03, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.107974 PMID:38244471	研究论文	本文提出了一种多任务方法，用于在超声图像中自动检测和分割甲状腺结节	提出的多任务方法不仅检测可疑图像，还分割潜在结节，与甲状腺结节评估的工作流程相平行，提高了临床可翻译性	当前深度学习架构通常为半自动化，仅评估已知有结节的图像，未评估识别可疑图像的能力	提高甲状腺结节检测和风险分层的自动化水平，减少医疗成本、患者不适和不必要的侵入性操作	甲状腺结节和甲状腺癌	计算机视觉	甲状腺癌	深度学习	UNet	超声图像	280名患者的9888张图像
29	2025-03-03	Deep Learning and Geriatric Mental Health 2024-03, The American journal of geriatric psychiatry : official journal of the American Association for Geriatric Psychiatry DOI:10.1016/j.jagp.2023.11.008 PMID:38142162	综述	本文旨在帮助临床医生掌握深度学习的基本术语，理解其基本原理及早期应用，并探讨其在老年精神病学中的相关性	提供了对深度学习工作原理的深入见解，并讨论了其在老年精神病学中的应用潜力	未具体提及研究的局限性	帮助临床医生理解深度学习的基本概念及其在老年精神病学中的应用	临床医生及老年精神病学领域的研究者	机器学习	老年疾病	NA	深度学习	NA	NA
30	2025-03-03	Test Retest Reproducibility of Organ Volume Measurements in ADPKD Using 3D Multimodality Deep Learning 2024-03, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2023.09.009 PMID:37798206	研究论文	本研究利用3D多模态深度学习技术，通过多脉冲序列MRI测量ADPKD患者的器官体积，以减少测量变异性	采用基于nnU-net的3D多模态多类分割模型，结合所有脉冲序列进行多次测量，通过异常值分析和平均减少变异性	样本量较小（n=19），且仅在3周内进行重复测试	减少ADPKD患者MRI器官体积测量的变异性	ADPKD患者的肾脏、肝脏和脾脏	数字病理学	常染色体显性多囊肾病（ADPKD）	MRI（T1, T2, SSFP, DWI）和CT	nnU-net	3D图像	413名受试者用于训练/验证，19名ADPKD患者用于测试-重测评估
31	2025-03-03	Deformable lung 4DCT image registration via landmark-driven cycle network 2024-Mar, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.16738 PMID:37708440	研究论文	本文提出了一种基于标志点驱动的循环网络，用于肺部四维计算机断层扫描（4DCT）图像的自动变形配准	提出了一种新的弱监督深度学习方法，通过标志点驱动的损失函数和双向路径优化来提高变形向量场的生成精度	研究主要依赖于公开的DIR-Lab数据集和临床数据集，样本量相对较小，可能影响模型的泛化能力	开发一种自动、准确且高效的肺部4DCT图像配准方法，以量化呼吸运动并优化运动管理	肺部4DCT图像	计算机视觉	肺癌	4DCT	循环网络（包含生成器和判别器）	图像	10个4DCT数据集（来自DIR-Lab）和50个4DCT数据集（来自临床数据集）
32	2025-03-03	Heterogenous thinning of peripapillary tissues occurs early during high myopia development in juvenile tree shrews 2024-Mar, Experimental eye research IF:3.0Q1 DOI:10.1016/j.exer.2024.109824 PMID:38336167	研究论文	本研究探讨了在幼年树鼩中实验性高度近视发展过程中视乳头周围组织的厚度变化	首次在幼年树鼩中研究了高度近视发展过程中视乳头周围组织的异质性变薄现象	样本量较小，仅涉及15只树鼩	研究高度近视发展过程中视乳头周围组织的厚度变化	幼年树鼩	数字病理学	近视	光学相干断层扫描（OCT）	深度学习算法	图像	15只幼年树鼩
33	2025-03-03	iEEG-recon: A fast and scalable pipeline for accurate reconstruction of intracranial electrodes and implantable devices 2024-Mar, Epilepsia IF:6.6Q1 DOI:10.1111/epi.17863 PMID:38148517	研究论文	本文介绍了一种名为iEEG-recon的快速且可扩展的管道，用于准确重建颅内电极和植入设备	开发了一个独立的模块化管道，用于自动化电极重建，并展示了其与临床和研究工作流程的兼容性以及在云平台上的可扩展性	需要进一步验证其在更多临床环境中的适用性和准确性	促进药物难治性癫痫病例的治疗，通过自动化电极重建过程来识别癫痫网络	颅内电极和植入设备	数字病理	癫痫	iEEG, MRI	ANTsPyNet	图像	132名患者的数据，来自两个癫痫中心
34	2025-03-03	Predicting FDG-PET Images From Multi-Contrast MRI Using Deep Learning in Patients With Brain Neoplasms 2024-03, Journal of magnetic resonance imaging : JMRI IF:3.3Q1 DOI:10.1002/jmri.28837 PMID:37259967	研究论文	本研究利用深度学习技术，通过多对比MRI生成脑肿瘤患者的诊断质量FDG-PET等效图像	首次使用深度学习模型从多对比MRI生成FDG-PET图像，避免了放射性示踪剂的使用	合成PET图像的质量与真实PET图像相比存在显著差异，且读者间存在明显的变异性	生成诊断质量的PET等效图像，以减少地理限制、辐射暴露和高成本	脑肿瘤患者	医学影像分析	脑肿瘤	深度学习	卷积神经网络（CNN）	MRI和PET图像	51名患者（59项研究）
35	2025-03-03	mmPose-FK: A Forward Kinematics Approach to Dynamic Skeletal Pose Estimation Using mmWave Radars 2024-Mar, IEEE sensors journal IF:4.3Q2 DOI:10.1109/jsen.2023.3348199 PMID:39309301	研究论文	本文提出了一种基于毫米波雷达的动态骨骼姿态估计方法mmPose-FK，采用动态前向运动学（FK）方法解决毫米波雷达常见的低分辨率、镜面反射和噪声问题	将前向运动学机制整合到深度学习模型中，开发了一种端到端的解决方案，显著提高了姿态估计的准确性和稳定性	未明确提及具体限制	解决毫米波雷达在姿态估计中的低分辨率、镜面反射和噪声问题，提高姿态估计的准确性和稳定性	人体骨骼姿态	计算机视觉	NA	毫米波雷达	深度学习模型	雷达数据	未明确提及样本数量
36	2025-03-03	K-t PCA accelerated in-plane balanced steady-state free precession phase-contrast (PC-SSFP) for all-in-one diastolic function evaluation 2024-Mar, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.29897 PMID:37927206	研究论文	本文开发了一种MRI方法，通过生成具有平衡稳态自由进动对比的2D相位对比序列（PC-SSFP），在单次扫描中同时评估舒张功能	提出了一种新的MRI方法PC-SSFP，结合k-t PCA加速技术，实现了在单次扫描中同时评估舒张功能	研究仅在10名健康受试者中进行，样本量较小，且未在患者群体中验证	开发一种MRI方法，用于在单次扫描中同时评估舒张功能	舒张功能的评估，包括早期和晚期舒张期二尖瓣充盈速度（E和A）以及二尖瓣环组织速度（e'）	医学影像	心血管疾病	MRI, k-t PCA	深度学习框架	图像	10名健康受试者
37	2025-03-03	Biomimetic Deep Learning Networks With Applications to Epileptic Spasms and Seizure Prediction 2024-03, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2023.3325762 PMID:37851549	研究论文	本文提出了一种新型的仿生深度学习网络，用于癫痫痉挛和癫痫发作预测，并与最先进的传统机器学习模型进行了性能比较	结合了模块化Volterra核卷积网络和双向循环网络，并利用头皮EEG的相位振幅跨频耦合特征	NA	提高癫痫发作预测的准确性，改善患者的生活质量	癫痫患者，特别是成人癫痫发作和婴儿痉挛综合征患者	机器学习	癫痫	EEG信号分析	仿生神经网络，Volterra核卷积网络，双向循环网络	EEG数据	标准CHB-MIT数据集，Montefiore医疗中心和加州大学洛杉矶分校的两个数据集
38	2025-03-03	Quantifying U-Net uncertainty in multi-parametric MRI-based glioma segmentation by spherical image projection 2024-Mar, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.16695 PMID:37696029	研究论文	本文提出了一种基于球形图像投影的U-Net分割不确定性量化方法，用于多参数MRI（MP-MRI）的胶质瘤分割	通过将平面MRI数据投影到球面，提出了一种新的球形投影U-Net（SPU-Net）模型，用于量化分割不确定性，并生成像素级的不确定性图	研究仅基于369名胶质瘤患者的MP-MRI数据，样本量相对有限，且未在其他类型的医学图像上进行验证	开发一种基于球形图像投影的U-Net分割不确定性量化方法，以提高胶质瘤分割的准确性和不确定性评估	胶质瘤患者的MP-MRI图像（T1, T1-Ce, T2, FLAIR）	数字病理	胶质瘤	多参数MRI（MP-MRI）	U-Net, SPU-Net	图像	369名胶质瘤患者的MP-MRI扫描数据
39	2025-03-03	Clinical evaluation of deep learning systems for assisting in the diagnosis of the epiretinal membrane grade in general ophthalmologists 2024-Mar, Eye (London, England) DOI:10.1038/s41433-023-02765-9 PMID:37848677	研究论文	本研究开发了基于OCT图像的深度学习系统，用于辅助诊断视网膜前膜（ERM）的严重程度，并通过比较实验评估了AI系统在眼科医生诊断中的潜在益处和风险	开发了两种深度学习模型（分割模型和分类模型）来辅助诊断ERM的严重程度，并通过临床实验验证了AI系统在提高诊断准确性和减少时间消耗方面的潜力	研究中AI系统的误判情况需要进一步分析和改进，以确保其在临床实践中的安全性和可靠性	开发并评估AI系统在辅助诊断视网膜前膜（ERM）严重程度中的应用	视网膜前膜（ERM）患者	数字病理	老年疾病	光学相干断层扫描（OCT）	深度学习模型（分割模型和分类模型）	图像	来自三家医院的OCT数据集
40	2025-03-03	CEST and nuclear Overhauser enhancement imaging with deep learning-extrapolated semisolid magnetization transfer reference: Scan-rescan reproducibility and reliability studies 2024-Mar, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.29937 PMID:38009996	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的半固体磁化转移参考框架（DeepEMR），用于快速、可靠地估计磁化转移对比（MTC）和CEST信号，并评估其重复性和可靠性	提出了一个基于MR物理驱动的深度学习框架DeepEMR，用于快速估计MTC和CEST信号，并在数值模型和健康志愿者中验证了其准确性和重复性	研究主要基于数值模型和健康志愿者，虽然在脑肿瘤患者中进行了应用，但样本量可能有限	开发一种新的MR成像方法，用于快速、可靠地估计MTC和CEST信号，并评估其重复性和可靠性	数值模型、健康志愿者和脑肿瘤患者	医学影像	脑肿瘤	深度学习、磁共振成像（MRI）	神经网络	图像	数值模型、健康志愿者和脑肿瘤患者（具体数量未提及）