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
181	2024-12-22	Systematic Review of Retinal Blood Vessels Segmentation Based on AI-driven Technique 2024-Aug, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-024-01010-3 PMID:38438695	综述	本文对基于人工智能技术的视网膜血管分割进行了系统性回顾	本文涵盖了多种基于深度学习和机器学习的图像分割方法，包括卷积像素标记网络、编码器-解码器架构、多尺度和基于金字塔的方法、循环网络、视觉注意力模型以及对抗生成模型	NA	分析和评估基于深度学习和机器学习的图像分割模型在视网膜血管分割中的应用	视网膜血管的图像分割	计算机视觉	NA	深度学习（DL）和机器学习（ML）	卷积神经网络（CNN）、循环网络、生成对抗网络（GAN）等	图像	NA
182	2024-12-21	Contrastive machine learning reveals Parkinson's disease specific features associated with disease severity and progression 2024-08-07, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-024-06648-x PMID:39112797	研究论文	本研究使用对比深度学习方法分析了932名帕金森病患者和366名对照组的磁共振成像数据，揭示了与疾病严重程度和进展相关的帕金森病特异性神经解剖学改变	本研究首次使用对比深度学习方法分析帕金森病患者的MRI数据，揭示了与疾病严重程度和进展相关的特异性神经解剖学改变，并发现了与免疫功能相关的脑脊液蛋白	本研究仅分析了MRI数据，未涉及其他类型的生物标志物或数据	揭示帕金森病特异性神经解剖学改变与疾病严重程度和进展的关系	932名帕金森病患者和366名对照组的磁共振成像数据	机器学习	帕金森病	对比深度学习	NA	图像	932名帕金森病患者和366名对照组
183	2024-12-21	Differentially localized protein identification for breast cancer based on deep learning in immunohistochemical images 2024-08-02, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-024-06548-0 PMID:39095659	研究论文	本文基于深度学习框架，利用乳腺免疫组化图像的特征构建定位预测模型，识别出与乳腺癌相关的差异定位蛋白	本文首次通过深度学习方法从免疫组化图像中识别出六个具有稳定差异定位的蛋白，并揭示了这些蛋白与乳腺癌的密切关联	本文未详细探讨这些差异定位蛋白的具体分子机制及其在乳腺癌中的具体作用	识别与乳腺癌相关的差异定位蛋白，揭示其潜在的分子机制，并为乳腺癌的早期诊断和治疗提供帮助	乳腺免疫组化图像中的差异定位蛋白	数字病理学	乳腺癌	深度学习	NA	图像	未明确说明具体样本数量
184	2024-12-21	Deep learning analysis for differential diagnosis and risk classification of gastrointestinal tumors 2024-08, Scandinavian journal of gastroenterology IF:1.6Q3 DOI:10.1080/00365521.2024.2368241 PMID:38950889	研究论文	本研究使用基于深度学习的计算机辅助诊断系统（EUS-CAD）分析内镜超声（EUS）图像，评估其区分胃肠道间质瘤（GISTs）与其他间质瘤及其风险分类的能力	首次将人工智能应用于内镜超声图像的分析，并成功展示了GIST风险分类的可行性	研究样本量较小，且仅限于肌肉层来源的亚上皮病变	评估基于深度学习的计算机辅助诊断系统在内镜超声图像中区分胃肠道间质瘤与其他间质瘤及其风险分类的能力	胃肠道间质瘤（GISTs）与其他间质瘤的区分及其风险分类	计算机视觉	胃肠道肿瘤	深度学习分析	NA	图像	101例经病理证实的肌肉层来源的亚上皮病变，包括69例GISTs、17例平滑肌瘤和15例神经鞘瘤
185	2024-12-19	Automatic detection and visualization of temporomandibular joint effusion with deep neural network 2024-08-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-69848-9 PMID:39143180	研究论文	本研究探讨了基于深度学习的颞下颌关节（TMJ）积液自动检测方法在磁共振成像（MRI）中的应用，并比较了不同卷积神经网络模型与人类专家的诊断性能	提出了使用深度神经网络进行颞下颌关节积液的自动检测和可视化，并展示了在提供患者临床信息的情况下，模型的诊断准确性有所提高	人类专家在敏感性方面优于模型，且模型在不同年龄和性别组中的表现存在差异	研究深度学习模型在颞下颌关节积液检测中的应用及其诊断性能	颞下颌关节积液的自动检测和可视化	机器学习	颞下颌关节疾病	磁共振成像（MRI）	卷积神经网络（CNN）	图像	2948个颞下颌关节样本，来自1017名女性和457名男性，平均年龄37.19 ± 18.64岁
186	2024-12-18	Optimizing the topology of convolutional neural network (CNN) and artificial neural network (ANN) for brain tumor diagnosis (BTD) through MRIs 2024-Aug-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e35083 PMID:39687857	研究论文	本文提出了一种优化卷积神经网络（CNN）和人工神经网络（ANN）拓扑结构的方法，用于通过MRI进行脑肿瘤诊断	本文引入了一种新的方法，通过遗传算法（GA）优化CNN和ANN的配置，以提高脑肿瘤诊断的效率	本文未提及具体的局限性	优化CNN和ANN的拓扑结构，以提高脑肿瘤诊断的准确性	脑肿瘤的诊断和肿瘤类型的检测	计算机视觉	脑肿瘤	遗传算法（GA）	卷积神经网络（CNN）和人工神经网络（ANN）	图像	使用了BRATS2014和BTD20数据库中的样本
187	2024-12-18	A comparison of super-resolution microscopy techniques for imaging tightly packed microcolonies of an obligate intracellular bacterium 2024-Aug-13, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.08.12.607698 PMID:39211076	研究论文	本文比较了五种超分辨率显微技术在成像紧密排列的细胞内细菌微菌落中的应用	本文首次结合3D-STED技术和深度学习软件Cellpose，分析了不同哺乳动物细胞系中细菌的形状差异	本文仅比较了五种显微技术在横向和轴向分辨率上的表现，未涉及其他可能的技术	比较不同超分辨率显微技术在成像紧密排列的细胞内细菌微菌落中的优缺点	细胞内细菌微菌落及其外膜蛋白和外膜小泡	计算机视觉	NA	超分辨率显微技术（标准共聚焦、Airyscan共聚焦、iSIM、3D-SIM、STED）	Cellpose（深度学习软件）	图像	不同哺乳动物细胞系中的细胞内细菌
188	2024-12-18	Leveraging Brain Modularity Prior for Interpretable Representation Learning of fMRI 2024-08, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2024.3370415 PMID:38412079	研究论文	本文提出了一种基于脑模块性约束的动态表示学习框架，用于可解释的fMRI分析	设计了一种新的模块性约束图神经网络（MGNN），并引入了图拓扑重建约束以增强学习特征的判别能力	NA	开发一种可解释的fMRI表示学习方法，以提高脑部疾病分析的生物学解释性	静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）数据	机器学习	NA	功能磁共振成像（fMRI）	图神经网络（GNN）	图像	534名受试者的rs-fMRI扫描数据
189	2024-12-18	ECGAN-Assisted ResT-Net Based on Fuzziness for OSA Detection 2024-08, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2024.3378508 PMID:38498752	研究论文	本文提出了一种基于模糊概念的ECGAN辅助ResT-Net框架，用于阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）检测	创新点在于使用一维生成对抗网络（ECGAN）生成高质量的ECG信号，并通过模糊概念过滤信号，同时结合ResT-Net的多头注意力机制提取更有价值的OSA检测特征	NA	提高在有限标注样本情况下的阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）检测性能	阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）检测	机器学习	NA	生成对抗网络（GAN）	ResT-Net	ECG信号	使用了Apnea-ECG数据库和私有数据库的数据
190	2024-12-15	Transformers and large language models in healthcare: A review 2024-08, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2024.102900 PMID:38878555	综述	本文综述了Transformer神经网络架构在医疗保健领域的应用	介绍了Transformer架构在多种医疗数据分析中的应用，包括临床NLP、医学影像、结构化电子健康记录、社交媒体、生物生理信号和生物分子序列	讨论了使用Transformer在医疗保健中的局限性，如计算成本、模型可解释性、公平性、与人类价值观的一致性、伦理影响和环境影响	探讨Transformer架构在医疗保健领域的应用及其优缺点	Transformer架构在医疗数据分析中的应用，包括临床诊断、报告生成、数据重建和药物/蛋白质合成	自然语言处理	NA	Transformer	Transformer	文本、图像、结构化数据、社交媒体数据、生物生理信号、生物分子序列	NA
191	2024-12-15	Learning-based sound speed estimation and aberration correction for linear-array photoacoustic imaging 2024-Aug, Photoacoustics IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.pacs.2024.100621 PMID:39669099	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的声速估计和校正方法，用于线性阵列光声成像	利用深度学习框架在双模态光声/超声成像系统中进行声速估计和后续的像差校正，通过数字和物理幻影数据进行预训练和迁移学习，提高了光声图像重建的准确性和质量	研究主要基于数字和物理幻影数据，尚未在广泛的人体临床数据上进行验证	提高光声成像中的声速估计和像差校正的准确性，从而改善图像质量	光声成像中的声速分布和像差校正	计算机视觉	NA	深度学习	深度神经网络	图像	数字幻影数据和物理幻影数据，以及一名人体志愿者
192	2024-12-15	UPAMNet: A unified network with deep knowledge priors for photoacoustic microscopy 2024-Aug, Photoacoustics IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.pacs.2024.100608 PMID:39669096	研究论文	本文提出了一种名为UPAMNet的统一网络，用于光声显微镜图像的超分辨率和去噪	该方法通过结合三种基于注意力的模块和像素与感知层面的混合训练约束，利用深度图像先验进行图像重建	NA	提高光声显微镜图像的分辨率和去噪效果	光声显微镜图像	计算机视觉	NA	深度学习	卷积神经网络	图像	不同光声显微镜数据集
193	2024-12-15	Aspect-based sentiment analysis in smart devices: A comprehensive and specialized dataset 2024-Aug, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2024.110642 PMID:39669762	研究论文	本文介绍了一个专门针对智能设备领域的基于方面的情感分析数据集	该数据集通过咨询行业专家和终端用户的方法，识别了用户评论中的关键方面，并提供了全面的情感分布	NA	研究旨在通过情感分析提升智能设备的用户体验和技术改进	智能设备领域的用户评论和情感分析	自然语言处理	NA	情感分析	NA	文本	2370条评论，包括842条正面、800条负面和728条中性评论
194	2024-12-13	Dual-Mode Imaging System for Early Detection and Monitoring of Ocular Surface Diseases 2024-08, IEEE transactions on biomedical circuits and systems IF:3.8Q2 DOI:10.1109/TBCAS.2024.3411713 PMID:38875082	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的双模态成像系统，用于自动化、客观和可靠地评估干眼症、结膜炎和结膜下出血等三种代表性眼表疾病	该系统结合了红外（IR）和可见光（RGB）图像的双模态处理技术，并采用多阶段深度学习模型，显著提高了诊断的准确性和一致性	NA	开发一种自动化、准确且便携的成像系统，用于早期检测和持续监测眼表疾病	干眼症、结膜炎、结膜下出血以及睑板腺功能障碍	计算机视觉	眼科疾病	深度学习	多阶段深度学习模型	图像	NA
195	2024-12-13	sEMG-Driven Hand Dynamics Estimation With Incremental Online Learning on a Parallel Ultra-Low-Power Microcontroller 2024-08, IEEE transactions on biomedical circuits and systems IF:3.8Q2 DOI:10.1109/TBCAS.2024.3415392 PMID:38885102	研究论文	本文提出了一种基于表面肌电图（sEMG）的增量在线学习策略，用于在超低功耗微控制器上进行多指力估计	本文的创新点在于提出了一种增量在线学习策略，能够在嵌入式设备上进行实时训练，并实现了跨天的多指力估计	本文的局限性在于仅在HYSER数据集上进行了验证，未来需要在更多数据集上进行测试	研究目的是开发一种能够在嵌入式设备上进行实时训练的sEMG驱动控制策略	研究对象是基于sEMG的多指力估计	机器学习	NA	表面肌电图（sEMG）	时间卷积网络（Temporal Convolutional Network）	信号	HYSER数据集中的RANDOM数据集
196	2024-12-13	Electrical Capacitance Tomography of Cell Cultures on a CMOS Microelectrode Array 2024-08, IEEE transactions on biomedical circuits and systems IF:3.8Q2 DOI:10.1109/TBCAS.2024.3415360 PMID:38885101	研究论文	本文介绍了一种基于CMOS微电极阵列的微尺度电容层析成像系统，并使用深度学习模型重建细胞培养的三维体积	引入了多目标损失函数，结合像素级损失函数、基于分布的损失函数和基于区域的损失函数，提高了模型的重建精度	未提及具体的局限性	开发一种低成本、低功耗、无标记的三维生物样本成像工具	细胞培养的三维体积重建	NA	NA	电容层析成像（ECT）	深度学习模型	电容测量数据	实验数据集包括细菌生物膜
197	2024-12-12	Clinical value of deep learning image reconstruction on the diagnosis of pulmonary nodule for ultra-low-dose chest CT imaging 2024-08, Clinical radiology IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.crad.2024.04.008 PMID:38749827	研究论文	比较深度学习图像重建（DLIR）与自适应统计迭代重建-Veo（ASIR-V）在超低剂量CT（ULD-CT）中对肺结节的图像质量和检测能力	DLIR在超低剂量CT中显著降低了图像噪声，提高了图像质量和结节测量的准确性	研究样本量有限，且未探讨DLIR在不同类型肺结节中的表现差异	评估DLIR在超低剂量CT中对肺结节诊断的临床价值	超低剂量CT（ULD-CT）中的图像质量和肺结节检测能力	计算机视觉	肺部疾病	深度学习图像重建（DLIR）	深度学习模型	图像	142名需要肺部检查的参与者
198	2024-12-11	Harnessing machine learning to predict cytochrome P450 inhibition through molecular properties 2024-08, Archives of toxicology IF:4.8Q1 DOI:10.1007/s00204-024-03756-9 PMID:38619593	研究论文	本研究利用机器学习算法通过分子性质预测细胞色素P450酶的抑制作用	本研究采用了三种不同的分子或子结构性质（Morgan、MACCS和Morgan组合以及RDKit）来训练针对不同细胞色素P450同工酶的SVM模型，并发现Morgan指纹在独立数据集上表现最佳	本研究仅使用了三种分子性质进行模型训练，可能存在其他未考虑的分子性质对预测结果的影响	预测细胞色素P450同工酶的抑制作用，以减少药物-药物相互作用带来的药理学和毒理学风险	细胞色素P450同工酶1A2、2C9、2C19、2D6和3A4的抑制作用	机器学习	NA	机器学习算法	SVM	分子性质	多种分子
199	2024-12-11	Modeling 3D Cardiac Contraction and Relaxation With Point Cloud Deformation Networks 2024-08, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3389871 PMID:38648144	研究论文	本文提出了一种名为点云变形网络（PCD-Net）的几何深度学习方法，用于直接建模心脏双心室解剖结构在心脏周期极端端之间的三维心脏力学	创新点在于使用点云变形网络（PCD-Net）直接建模心脏的三维力学过程，结合编码器-解码器架构和点云深度学习技术，实现了对心脏收缩和舒张的有效多尺度特征学习	NA	研究目的是提高对心脏三维变形过程的理解和诊断准确性	研究对象是心脏双心室解剖结构在心脏周期极端端之间的三维力学	计算机视觉	心血管疾病	点云深度学习	编码器-解码器架构	点云	超过10,000名受试者的UK Biobank数据集
200	2024-12-11	Sparse Graph Representation Learning Based on Reinforcement Learning for Personalized Mild Cognitive Impairment (MCI) Diagnosis 2024-08, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3393625 PMID:38683720	研究论文	本文提出了一种基于强化学习的稀疏图表示学习框架，用于个性化轻度认知障碍（MCI）诊断	采用分而治之的方法将功能连接网络（FCN）构建任务分解为更小的子问题，并利用学习到的价值函数确定FCN的稀疏度，考虑了个体FCN的特征	依赖于监督学习的方法在探索新解决方案时存在局限性	开发一种新的强化学习框架，用于提高轻度认知障碍（MCI）诊断的准确性	轻度认知障碍（MCI）患者的功能连接网络（FCN）	机器学习	老年疾病	静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）	强化学习（RL）	图像	公开的队列数据集