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
521	2024-08-07	Evaluation of an automated clinical decision system with deep learning dose prediction and NTCP model for prostate cancer proton therapy 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad48f6 PMID:38718814	研究论文	评估使用深度学习剂量预测方法结合正常组织并发症概率（NTCP）模型，为前列腺癌患者选择最适合的质子治疗的可行性	采用深度学习技术进行剂量预测，能显著减少计划比较所需时间，从约2天缩短至5秒	剂量预测的不确定性对基于NTCP的患者选择决策准确性影响不大	评估深度学习剂量预测方法在前列腺癌质子治疗中的应用效果	前列腺癌患者及其质子治疗方案	机器学习	前列腺癌	深度学习	3D UNet	图像	95名局部前列腺癌患者
522	2024-08-07	An indirect estimation of x-ray spectrum via convolutional neural network and transmission measurement 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad494f PMID:38722545	研究论文	本文提出了一种结合X射线成像物理和卷积神经网络（CNN）的精确且鲁棒的光谱估计方法	该方法通过传输测量和蒙特卡罗模拟生成的模型光谱的卷积求和来估计光谱，并使用实际投影与估计投影之间的差异作为损失函数来训练网络，相较于之前的方法，在准确性和鲁棒性上有所提升	NA	提出一种精确且鲁棒的X射线光谱估计方法	X射线光谱估计	计算机视觉	NA	卷积神经网络（CNN）	CNN	图像	80 kVp和100 kVp的测试结果
523	2024-08-07	Directional TV algorithm for image reconstruction from sparse-view projections in EPR imaging 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad4a1b PMID:38729205	研究论文	本文提出了一种基于方向总变差（DTV）算法的电子顺磁共振（EPR）成像中的稀疏视图投影图像重建方法	本文创新性地提出了方向总变差（DTV）模型及其Chambolle-Pock求解算法，以提高EPR成像中稀疏重建的准确性	NA	开发一种先进的算法用于3D EPR成像的稀疏重建	EPR成像中的稀疏视图投影图像重建	计算机视觉	NA	电子顺磁共振成像	方向总变差（DTV）模型	图像	模拟的六球体模型和两个装有OX063三苯甲基溶液的实际瓶子模型
524	2024-08-07	DMGM: deformable-mechanism based cervical cancer staging via MRI multi-sequence 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad4c50 PMID:38749463	研究论文	本研究利用深度学习方法，特别是可变形卷积层，通过多序列MRI图像对宫颈癌进行分期	提出了一种新的可变形ConvLSTM模块，该模块结合了可变形机制与ConvLSTM，使模型能够适应结构多变的数据	研究中提到了样本量有限的问题，尽管引入了序列增强策略，但仍可能存在数据不足的情况	旨在通过计算机辅助诊断系统改进医生在识别多序列MRI图像时的挑战	宫颈癌的分期	机器学习	宫颈癌	MRI	CNN, LSTM	图像	利用了BraTS 2019的多模态数据作为外部测试数据集
525	2024-08-07	Enhancement of OCTen faceimages by unsupervised deep learning 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad4c52 PMID:38749469	研究论文	本文提出了一种基于无监督深度学习的OCT图像质量增强方法	采用无监督学习方法，无需大量配对训练数据，有效改善了OCT图像的散斑噪声和失焦问题	NA	开发一种无监督方法以提高OCT图像的质量	OCT图像的质量增强	计算机视觉	NA	深度学习	无监督学习模型	图像	由自制散斑调制OCT系统收集的未注册失焦常规OCT图像和聚焦无散斑OCT图像构建的数据集
526	2024-08-07	Uncertainty estimation and evaluation of deformation image registration based convolutional neural networks 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad4c4f PMID:38749468	研究论文	本文开发并评估了一种能够在几秒钟内进行快速变形图像配准（DIR）并预测其不确定性的模型	引入了基于卷积神经网络的概率多分辨率图像配准模型，用于估计多模态图像配准问题中的多元正态分布密集位移场（DDF），并提出了一种基于Kullback-Leibler散度的新度量标准来评估DDF分布的质量	模型在估计不确定性的可靠性和变形准确性之间存在权衡	开发和评估一种能够快速进行变形图像配准并预测其不确定性的模型	变形图像配准及其不确定性估计	计算机视觉	NA	卷积神经网络	CNN	图像	治疗计划计算机断层扫描（CT）与随访锥束CT的配准
527	2024-08-07	All-optical complex field imaging using diffractive processors 2024-May-28, Light, science & applications DOI:10.1038/s41377-024-01482-6 PMID:38802376	研究论文	本文介绍了一种使用衍射处理器实现全光复杂场成像的设计	设计了一种无需数字处理即可在基于强度的传感器阵列上同时捕获输入场的振幅和定量相位信息的复杂场成像器	NA	开发一种能够在不使用数字图像重建算法的情况下捕获复杂场振幅和相位信息的技术	复杂场的振幅和相位信息	计算机视觉	NA	衍射处理器	深度学习优化	图像	使用3D打印原型在太赫兹频谱上进行实验验证
528	2024-08-07	Impact of functional electrical stimulation on nerve-damaged muscles by quantifying fat infiltration using deep learning 2024-05-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-62805-6 PMID:38802457	研究论文	本研究通过深度学习量化脂肪浸润，评估长期功能性电刺激（FES）对受损后环杓后肌（PCA）的影响	采用深度神经网络IMFSegNet进行自动化分析，比传统机器学习方法更准确	NA	验证长期FES对PCA的脂肪浸润无显著影响	后环杓后肌（PCA）的肌肉横截面脂肪浸润情况	计算机视觉	NA	深度学习	深度神经网络	图像	超过300张H&E染色的肌肉横截面图像，来自22只羊
529	2024-08-07	Proximal femur fracture detection on plain radiography via feature pyramid networks 2024-05-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-63001-2 PMID:38802519	研究论文	本研究开发了一种基于特征金字塔网络（FPN）的深度学习模型，用于从普通X光片中检测和定位近端股骨骨折	本研究模型在检测近端股骨骨折方面比传统FPN模型和基于DINO网络的先进transformer模型表现出更高的灵敏度和准确性，且处理时间更短	NA	开发和评估一种深度学习模型，用于自动检测和定位近端股骨骨折	近端股骨骨折的检测和定位	计算机视觉	骨折	NA	特征金字塔网络（FPN）	图像	823张髋部X光片，包括150名近端股骨骨折患者和362名对照组
530	2024-08-07	SEM Image Processing Assisted by Deep Learning to Quantify Mesoporous γ-Alumina Spatial Heterogeneity and Its Predicted Impact on Mass Transfer 2024-May-23, The journal of physical chemistry. C, Nanomaterials and interfaces DOI:10.1021/acs.jpcc.4c00323 PMID:38807629	研究论文	本研究结合氮吸附和脱附、汞孔隙度测定以及先进的扫描电子显微镜（SEM）成像和处理方法，量化了γ-氧化铝的空间异质性，并探讨了其对质量传递的影响。	利用深度学习语义分割和灰度校准下的孔隙度测量等先进SEM图像分析技术，量化了包含体体积分数和界面孔隙度差异，并基于有效介质理论（EMT）模型预测了有效扭曲因子。	研究发现，对于所研究的氧化铝，空间孔隙异质性对有效扭曲因子的影响可以忽略不计，除非包含体含量至少为30%且界面孔隙度差异超过20%。	旨在通过量化γ-氧化铝的空间异质性，指导设计具有更高活性和选择性以及更好抗失活能力的异质催化剂。	研究对象为γ-氧化铝，一种具有重要工业意义的催化剂载体。	数字病理学	NA	扫描电子显微镜（SEM）	深度学习	图像	未明确提及具体样本数量
531	2024-08-07	Self-supervised deep representation learning of a foundation transformer model enabling efficient ECG-based assessment of cardiac and coronary function with limited labels 2024-May-21, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2023.10.25.23297552 PMID:37961713	研究论文	本文开发并预训练了一个自监督的基础视觉变换器模型，用于从大量未标记的ECG波形中学习表示，并针对临床任务进行微调，以评估心脏和冠状功能	使用自监督学习预训练的视觉变换器模型，提高了在有限标签数据下对心脏和冠状功能的评估准确性	需要进一步验证模型在更广泛临床环境中的适用性和泛化能力	探索使用自监督学习方法从ECG数据中识别心脏和冠状功能异常	心脏和冠状功能异常的识别	机器学习	心血管疾病	自监督学习	视觉变换器	ECG波形数据	800,035个未标记ECG波形，4167个标记ECG波形，1031个PET MPI患者，6635个SPECT MPI患者
532	2024-08-07	Clinical Case of Mild Tatton-Brown-Rahman Syndrome Caused by a Nonsense Variant in DNMT3A Gene 2024-May-21, Clinics and practice IF:1.7Q2 DOI:10.3390/clinpract14030073 PMID:38804405	研究论文	本文报告了一例由DNMT3A基因无义突变引起的轻度Tatton-Brown-Rahman综合征的临床案例	首次报道了DNMT3A基因中的一个复发性无义突变，提示该基因可能是一个突变热点	NA	探讨Tatton-Brown-Rahman综合征的临床多样性，并扩展该综合征的表型谱	一例10岁男孩的Tatton-Brown-Rahman综合征	NA	遗传性疾病	全外显子测序	深度学习	基因序列	一例患者及其父母
533	2024-08-07	In Vivo Intelligent Fluorescence Endo-Microscopy by Varifocal Meta-Device and Deep Learning 2024-May, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202307837 PMID:38488694	研究论文	本文开发了一种基于变焦超构透镜和深度学习的智能荧光内窥显微镜，实现了小鼠大脑的活体3D成像	利用变焦超构透镜和深度学习技术，实现了快速、高分辨率的活体3D成像，简化了系统复杂性	NA	开发一种新型的智能荧光内窥显微镜，以实现更高效和精确的活体3D成像	小鼠大脑的活体3D成像	计算机视觉	NA	深度学习	DL网络	图像	小鼠大脑
534	2024-08-07	Fine Optimization of Colloidal Photonic Crystal Structural Color for Physically Unclonable Multiplex Encryption and Anti-Counterfeiting 2024-May, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202305876 PMID:38576190	研究论文	本文提出了一种结合荧光和结构色的物理不可克隆多重加密系统（PUMES），用于高价值物品的防伪	通过调整胶体光子墨水的物理化学性质，构建了全面的印刷相图，并优化了喷墨打印的胶体光子晶体结构色的亮度和色彩饱和度，同时引入了荧光以增强系统的随机性和编码能力	NA	开发一种新型的防伪技术，以实现高级别的加密和易于认证	胶体光子墨水的物理化学性质，喷墨打印的胶体光子晶体结构色，以及荧光特性	NA	NA	喷墨打印技术，深度学习算法	深度学习算法	图像	NA
535	2024-08-07	Discrete latent embedding of single-cell chromatin accessibility sequencing data for uncovering cell heterogeneity 2024-May, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-024-00625-4 PMID:38730185	研究论文	提出了一种基于向量量化变分自编码器框架的深度生成模型CASTLE，用于提取单细胞染色质可及性测序数据的离散潜在嵌入	CASTLE模型能够有效整合现有的海量参考数据集，并以弱监督或监督方式直观地提取细胞类型特异性特征谱，揭示细胞异质性和生物学意义	NA	解决单细胞表观基因组数据的高维度和稀疏性问题，提高细胞类型识别的准确性和可视化效果	单细胞染色质可及性测序数据	机器学习	NA	单细胞测序	变分自编码器	测序数据	NA
536	2024-08-07	Artificial intelligence in surgery 2024-May, Nature medicine IF:58.7Q1 DOI:10.1038/s41591-024-02970-3 PMID:38740998	综述	本文综述了人工智能在手术领域的应用，重点讨论了其在术前、术中和术后对手术护理的多方面改进	介绍了基础模型架构、可穿戴技术和手术数据基础设施的进步如何促进AI干预和应用的快速发展	NA	探讨成熟的人工智能方法如何潜在地改善患者结果、促进外科教育并优化手术护理	人工智能在手术领域的应用	机器学习	NA	深度学习	基础模型	NA	NA
537	2024-08-07	Robust Highly-accelerated MR Fingerprinting Using Transformer-based Deep Learning 2024-May, Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine ... Scientific Meeting and Exhibition. International Society for Magnetic Resonance in Medicine. Scientific Meeting and Exhibition PMID:38798756	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
538	2024-08-07	Automated discovery of symbolic laws governing skill acquisition from naturally occurring data 2024-May, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-024-00629-0 PMID:38811819	研究论文	本文旨在从大规模训练日志数据中发现技能学习的规律	开发了一种两阶段算法来解决不可观察的认知状态和搜索中的算法爆炸问题，并使用深度学习模型和符号回归算法来解析神经网络模型	NA	发现技能学习的规律	技能学习	机器学习	NA	深度学习模型，符号回归算法	深度学习模型	日志数据	大规模训练数据
539	2024-08-07	Automated system for classifying uni-bicompartmental knee osteoarthritis by using redefined residual learning with convolutional neural network 2024-May-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e31017 PMID:38803931	研究论文	本研究提出了一种基于重新定义的残差学习与卷积神经网络的自动化系统，用于分类单双室膝关节骨性关节炎	本研究提出的模型在分类单双室膝关节骨性关节炎方面优于所有预训练的卷积神经网络	模型的准确率和特异性分别为61.81%和68.33%，仍有提升空间	旨在通过深度学习模型准确分类膝关节骨性关节炎的X光图像，以帮助医生有效管理治疗并减缓疾病进展	膝关节骨性关节炎的X光图像	机器学习	骨性关节炎	卷积神经网络	CNN	图像	733张膝关节X光图像（331张正常膝关节图像，205张单室，197张双室）
540	2024-08-07	Automatic detection of potholes using VGG-16 pre-trained network and Convolutional Neural Network 2024-May-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e30957 PMID:38803954	研究论文	本文使用VGG-16预训练网络和卷积神经网络（CNN）自动检测路面坑洼	采用迁移学习方法，构建CNN模型，结合SRGAN提高图像质量，实现了97.3%的高准确率	未提及具体限制	实现自动驾驶车辆对路面坑洼的实时识别，提高行车安全	路面坑洼	计算机视觉	NA	迁移学习	CNN, SRGAN	图像	未提及具体样本数量