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
621	2024-08-07	Deep learning for risk stratification of thymoma pathological subtypes based on preoperative CT images 2024-May-28, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-024-12394-4 PMID:38807039	研究论文	本研究旨在开发一种基于术前CT图像的胸腺瘤风险分层深度模型	该深度模型能够同时识别病变、分割感兴趣区域（ROI）并区分胸腺瘤的风险，其诊断能力优于基线模型	目前的算法主要关注放射组学特征或2D深度特征，并需要放射科医生手动进行肿瘤分割，限制了其实际应用	开发一种创新的深度模型，用于基于术前CT图像的胸腺瘤风险分层	胸腺瘤的风险分层	机器学习	胸腺瘤	深度学习	深度模型	CT图像	147名患者（其中82名女性；平均年龄54岁±10）	NA	NA	NA	NA
622	2024-08-07	Novel f-CaO soft sensor for cement clinker based on integrated model of dual-parallel structure 2024-May-01, The Review of scientific instruments DOI:10.1063/5.0194437 PMID:38819257	research paper	本文针对水泥生产过程中存在的不确定性、时延和变量间强耦合问题，提出了一种基于双并行结构集成模型的新型游离氧化钙软传感器	该模型采用一维卷积神经网络、长短时记忆网络、图神经网络和极限梯度提升的优化集成，有效缓解过拟合风险，并结合各模型的优势，擅长从原始时间序列数据中提取局部和全局特征以及时空特性	NA	解决水泥生产过程中的不确定性、时延和变量间强耦合问题	游离氧化钙在水泥熟料中的软传感器模型	machine learning	NA	一维卷积神经网络、长短时记忆网络、图神经网络、极限梯度提升	CNN, LSTM, 图神经网络, 极限梯度提升	时间序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
623	2024-08-07	Deep learning based linear energy transfer calculation for proton therapy 2024-May-30, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad4844 PMID:38714191	research paper	本研究旨在通过深度学习模型计算线性能量转移（LET），以解决传统方法在评估相对生物效应（RBE）中的局限性	提出了一种基于深度学习的模型，用于计算剂量加权LET（LET），该模型利用患者解剖和剂量到水（D）数据，实现实时生物剂量评估和LET优化	模型在剂量梯度最大和计数统计最低的场边缘存在最大差异	开发一种高效的深度学习模型，用于精确快速地计算LET，以优化质子治疗计划的RBE	275个4场前列腺质子立体定向体放射治疗计划的1100个场	machine learning	prostate cancer	深度学习	3D Cascaded UNet	CT图像和D数据	275个4场前列腺质子立体定向体放射治疗计划的1100个场，随机分为880个训练场，110个验证场和110个测试场	NA	NA	NA	NA
624	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	NA	NA	NA	NA
625	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	NA	NA	NA	NA
626	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	NA	NA	NA	NA
627	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	NA	NA	NA	NA
628	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	NA	NA	NA	NA
629	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	NA	NA	NA	NA
630	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	NA	NA	NA	NA
631	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	NA	NA	NA	NA
632	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	NA	NA	NA	NA
633	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	NA	NA	NA	NA
634	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）	NA	NA	NA	NA
635	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	NA	NA	NA	NA
636	2024-08-07	Deep learning system for screening AIDS-related cytomegalovirus retinitis with ultra-wide-field fundus images 2024-May-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e30881 PMID:38803983	研究论文	本研究开发并验证了一种基于超广角眼底图像的深度学习系统，用于筛查与艾滋病相关的巨细胞病毒性视网膜炎。	首次研究了将深度学习系统应用于超广角眼底图像进行巨细胞病毒性视网膜炎筛查的可行性和效率。	NA	开发和验证一种深度学习系统，用于筛查艾滋病患者中的巨细胞病毒性视网膜炎。	艾滋病患者中的巨细胞病毒性视网膜炎。	计算机视觉	艾滋病	深度学习	InceptionResnetV2	图像	6960张超广角眼底图像，来自862名艾滋病患者	NA	NA	NA	NA
637	2024-08-07	Roles of Wettability and Wickability on Enhanced Hydrogen Evolution Reactions 2024-May-29, ACS applied materials & interfaces IF:8.3Q1 DOI:10.1021/acsami.4c02428 PMID:38749009	研究论文	本研究探讨了微/纳米结构表面上的润湿性和毛细作用对氢气演化反应的影响	首次实验研究了电极的毛细作用对电化学反应性能的影响，并使用深度学习对象检测模型来获取气泡数量和气泡脱离尺寸分布	NA	阐明表面润湿性和毛细作用在增强电化学性能中的作用	氢气演化反应的性能	NA	NA	深度学习	对象检测模型	图像	使用不同柱间距的微柱阵列电极进行实验	NA	NA	NA	NA
638	2024-08-07	Machine learning predicted inelasticity in defective two-dimensional transition metal dichalcogenides using SHAP analysis 2024-May-29, Physical chemistry chemical physics : PCCP IF:2.9Q1 DOI:10.1039/d4cp00974f PMID:38771309	研究论文	本研究利用机器学习和深度学习技术分析了二维过渡金属二硫属化物（TMDCs）在无缺陷和有缺陷形式下的力学性能	采用XGBoost和密集连接神经网络（DenseNet）算法进行精确预测，并通过Shapley值分析提高模型的可解释性	此类研究仍处于早期发展阶段	预测二维TMDCs的断裂应力、断裂应变和强度，基于手性和应变	二维过渡金属二硫属化物（TMDCs）的力学性能	机器学习	NA	分子动力学模拟	DenseNet	分子模型数据	多种晶体缺陷的二维TMDCs	NA	NA	NA	NA
639	2024-08-07	Hybrid deep learning approach for sentiment analysis using text and emojis 2024-May-29, Network (Bristol, England) DOI:10.1080/0954898X.2024.2349275 PMID:38808648	研究论文	本文介绍了一种结合文本和表情符号的情感分析模型	引入了新的电鱼定制鲨鱼嗅觉优化算法（ECSSO）来优化CNN权重，并使用混合LSTM和RNN分类器进行文本情感分析	NA	开发一种新的情感分析模型，能够同时处理文本和表情符号数据	文本和表情符号数据的情感分析	自然语言处理	NA	N-grams, 修改的TF-IDF, BoW	CNN, MLP, LSTM, RNN	文本, 表情符号	NA	NA	NA	NA	NA
640	2024-08-07	Automatic Identification and Severity Classification of Retinal Biomarkers in SD-OCT Using Dilated Depthwise Separable Convolution ResNet with SVM Classifier 2024-05, Current eye research IF:1.7Q3 DOI:10.1080/02713683.2024.2303713 PMID:38251704	研究论文	本文提出了一种用于预测OCT B扫描中视网膜标志物及其严重程度的图像分类混合框架	开发了一种新的图像分类框架Dilated Depthwise Separable Convolution ResNet (DDSC-RN)与SVM分类器结合，实现了网络压缩并扩大了感受野，同时保持了分类准确性	NA	旨在通过SD-OCT技术早期检测和监测威胁视力的视觉障碍，特别是Uveitic Macular Edema (UME)	研究对象为85名Uveitic患者的10880张B扫描图像，用于识别和分类视网膜标志物	计算机视觉	NA	SD-OCT	Dilated Depthwise Separable Convolution ResNet (DDSC-RN)与SVM分类器	图像	10880张B扫描图像来自85名Uveitic患者	NA	NA	NA	NA