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
101	2025-10-06	Deep learning prediction of stroke thrombus red blood cell content from multiparametric MRI 2024-Aug, Interventional neuroradiology : journal of peritherapeutic neuroradiology, surgical procedures and related neurosciences IF:1.5Q3 DOI:10.1177/15910199221140962 PMID:36437762	研究论文	本研究使用卷积神经网络通过多参数MRI图像预测缺血性卒中血栓中红细胞含量	首次使用深度学习模型基于多参数MRI定量预测卒中血栓红细胞含量，并开发数据增强技术提升模型性能	样本量相对有限（188个血栓图像切片），准确率仍有提升空间	评估卷积神经网络预测缺血性卒中血栓红细胞含量的能力	缺血性卒中患者血栓样本	医学影像分析	缺血性卒中	多参数MRI，三维多回波梯度回波序列，组织学分析	CNN	MRI图像	188个血栓图像切片	NA	3层CNN	准确率，AUC	NA
102	2025-10-06	Improving Image Segmentation with Contextual and Structural Similarity 2024-Aug, Pattern recognition IF:7.5Q1 DOI:10.1016/j.patcog.2024.110489 PMID:38645435	研究论文	提出上下文相似性损失和结构相似性损失来改进医学图像分割性能	通过显式建模体素间关系，提出两种新型损失函数来解决语义不一致预测问题	仅在特定医学图像数据集上验证，未涉及其他类型医学图像	改进医学图像分割的语义一致性	锥束CT图像中的颅颌面畸形和胰腺数据集	计算机视觉	颅颌面畸形, 胰腺疾病	锥束CT成像	深度学习分割模型	医学图像	临床CBCT数据集和公共胰腺数据集	NA	NA	语义保持能力评估	NA
103	2025-10-06	Harnessing the power of longitudinal medical imaging for eye disease prognosis using Transformer-based sequence modeling 2024-Aug-16, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01207-4 PMID:39152209	研究论文	提出基于Transformer的纵向医学影像序列建模方法LTSA，用于眼病预后预测	首次将Transformer架构应用于纵向医学影像序列分析，能够处理长时间跨度且采集时间不规则的影像数据	仅验证于两种特定眼病（AMD和POAG），在其他疾病和影像模态上的泛化能力有待验证	开发能够利用纵向医学影像序列进行动态疾病预后的深度学习模型	年龄相关性黄斑变性（AMD）和原发性开角型青光眼（POAG）患者	计算机视觉	眼病	眼底摄影	Transformer	图像序列	来自AREDS和OHTS研究的纵向影像数据	NA	Transformer	预后预测准确率比较	NA
104	2025-10-06	A deep learning model for classifying left ventricular enlargement for both transthoracic echocardiograms and handheld cardiac ultrasound 2024-Aug, European heart journal. Imaging methods and practice DOI:10.1093/ehjimp/qyaf049 PMID:40688486	研究论文	开发一种深度学习模型，用于通过经胸超声心动图和手持心脏超声图像自动分类左心室扩大	无需患者性别和体型信息即可检测左心室扩大，且模型可同时适用于标准经胸超声心动图和手持心脏超声设备	研究为回顾性设计，需要在前瞻性临床环境中进一步验证	开发自动化左心室扩大分类模型以优化心力衰竭患者的临床结局	心脏超声图像中的左心室	计算机视觉	心血管疾病	超声心动图	深度学习	图像	训练集8722名患者，内部验证468名患者，外部验证4038名患者，前瞻性队列410名患者	NA	NA	AUC	NA
105	2025-07-23	The Use of Deep Learning and Machine Learning on Longitudinal Electronic Health Records for the Early Detection and Prevention of Diseases: Scoping Review 2024-08-20, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/48320 PMID:39163096	综述	本文对利用深度学习和机器学习分析纵向电子健康记录（EHRs）进行疾病早期检测和预防的证据进行了范围综述	综述了ML和DL在纵向EHRs中的应用，特别是在疾病早期检测和预防方面的医学见解和临床益处	研究排除了技术焦点或使用影像或住院数据的研究，且基于文本EHRs的ML模型仍处于发展阶段	探讨ML和DL在纵向EHRs中支持疾病早期检测和预防的潜力	纵向电子健康记录（EHRs）	机器学习	多种疾病（如糖尿病、肾脏疾病、循环系统疾病、精神和行为障碍等）	机器学习（ML）、深度学习（DL）	RNN、LSTM	文本（EHRs数据）	20项研究（主要发表于2018年至2022年）	NA	NA	NA	NA
106	2025-10-06	ConIQA: A deep learning method for perceptual image quality assessment with limited data 2024-Aug-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-70469-5 PMID:39209864	研究论文	提出一种基于深度学习的图像质量评估方法ConIQA，能够在有限标注数据条件下有效评估图像质量	结合一致性训练和新型数据增强方法，能够同时利用标注和未标注数据进行学习	在特定领域（如计算机生成全息图）的验证，通用性需要进一步验证	开发在有限标注数据条件下仍能有效评估图像质量的深度学习方法	虚拟现实和增强现实应用中的图像质量评估	计算机视觉	NA	深度学习	神经网络	图像	1000张自然图像，每张配对不同CGH算法渲染的图像，由13名参与者进行质量评分	NA	NA	皮尔逊相关系数, 斯皮尔曼相关系数, 肯德尔tau系数	NA
107	2025-10-06	Expert-Level Detection of Referable Glaucoma from Fundus Photographs in a Safety Net Population: The AI and Teleophthalmology in Los Angeles Initiative 2024-Aug-26, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.08.25.24312563 PMID:39252888	研究论文	开发并测试用于检测可转诊青光眼的深度学习算法，应用于洛杉矶县卫生服务部远程视网膜筛查项目	基于VGG-19架构的深度学习算法在检测可转诊青光眼方面达到或超过眼科医生和验光师的表现水平	研究数据来源于单一医疗系统，可能限制算法的泛化能力	开发自动检测可转诊青光眼的深度学习算法，优化眼科筛查流程	洛杉矶县卫生服务部远程视网膜筛查项目中的眼底照片和患者数据	计算机视觉	青光眼	眼底摄影	CNN	图像	训练集：12,098张图像来自5,616名患者；测试集：1,000张图像来自500名患者	NA	VGG-19	AUC, 敏感度, 特异度	NA
108	2025-10-06	Multimodal fusion learning for long QT syndrome pathogenic genotypes in a racially diverse population 2024-Aug-24, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01218-1 PMID:39181999	研究论文	开发结合心电图波形和电子健康记录数据的深度学习方法来识别长QT综合征致病基因型	首次将多模态融合学习应用于长QT综合征基因型识别，并在种族多样化人群中验证	模型性能仍有提升空间，精确召回曲线下面积为0.29	开发识别长QT综合征致病基因变异的深度学习模型	长QT综合征患者及携带致病基因变异的人群	医疗人工智能	心血管疾病	深度学习，多模态融合	深度学习模型	心电图波形数据，电子健康记录	英国生物银行和西奈山BioMe生物银行的多族裔人群数据	NA	NA	精确召回曲线下面积，受试者工作特征曲线下面积	NA
109	2025-10-06	Phenotyping COVID-19 respiratory failure in spontaneously breathing patients with AI on lung CT-scan 2024-08-05, Critical care (London, England) DOI:10.1186/s13054-024-05046-3 PMID:39103945	研究论文	本研究通过深度学习分析自主呼吸COVID-19患者的肺部CT扫描，结合临床数据识别呼吸衰竭亚型	首次将深度学习量化CT特征与临床实验室数据结合，通过潜在类别分析识别COVID-19呼吸衰竭亚型	研究为观察性队列设计，样本量相对有限（559例），需进一步验证	通过AI增强COVID-19呼吸衰竭亚型识别能力	自主呼吸的COVID-19呼吸衰竭患者	医学影像分析	COVID-19	肺部CT扫描，深度学习分析	深度学习	医学影像（CT扫描），临床数据，实验室数据	559例COVID-19患者（亚型1：156例，亚型2：403例）	NA	NA	90天死亡率，临床特征比较	NA
110	2025-10-06	Sexually dimorphic computational histopathological signatures prognostic of overall survival in high-grade gliomas via deep learning 2024-08-23, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adi0302 PMID:39178259	研究论文	使用深度学习分析H&E染色切片识别高级别胶质瘤中性别特异性组织病理学特征并构建性别特异性生存预后模型	首次采用端到端深度学习方法从常规H&E染色切片中识别性别特异性肿瘤微环境特征并构建性别特异性生存预后模型	研究基于回顾性数据，需要在前瞻性研究中进一步验证	识别高级别胶质瘤中性别特异性组织病理学特征并构建性别特异性生存预后模型	高级别胶质瘤患者的H&E染色组织切片	数字病理学	脑肿瘤/高级别胶质瘤	H&E染色，深度学习	CNN	病理图像	多个训练和验证队列（具体数量未在摘要中说明）	NA	ResNet18	C-index	NA
111	2025-10-06	Unsupervised denoising of photoacoustic images based on the Noise2Noise network 2024-Aug-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.529253 PMID:39346987	研究论文	本研究基于Noise2Noise网络实现无监督深度学习方法来改善线性阵列光声成像质量	开发了从单组光声图像生成噪声对的方法，无需干净参考图像即可实现有效去噪	未明确说明方法在极端噪声条件下的性能表现	提高线性阵列光声成像质量，增强深层血管结构可视化	光声图像中的噪声和血管结构	计算机视觉	NA	光声成像	Noise2Noise网络	图像	NA	NA	Noise2Noise	信噪比	NA
112	2025-10-06	Probabilistic volumetric speckle suppression in OCT using deep learning 2024-Aug-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.523716 PMID:39346991	研究论文	提出基于条件生成对抗网络的深度学习框架，用于光学相干断层扫描数据的体积散斑抑制	利用OCT数据的体积特性，采用部分体积作为输入实现无伪影散斑抑制；使用体积非局部均值散斑抑制方法生成训练数据	训练数据仅包含三个OCT体积，可能限制模型泛化能力	开发高效的OCT体积散斑抑制方法	光学相干断层扫描数据	计算机视觉	NA	光学相干断层扫描	cGAN	体积图像数据	三个OCT体积	NA	条件生成对抗网络	散斑抑制效果、分辨率保持、处理速度	NA
113	2025-10-06	ARID3C Acts as a Regulator of Monocyte-to-Macrophage Differentiation Interacting with NPM1 2024-08-02, Journal of proteome research IF:3.8Q1 DOI:10.1021/acs.jproteome.3c00509 PMID:38231884	研究论文	本研究揭示了ARID3C通过与NPM1相互作用调控单核细胞向巨噬细胞分化的分子机制	首次发现ARID3C与NPM1的相互作用机制及其在单核细胞向巨噬细胞分化中的转录调控功能	NA	阐明ARID3C的细胞定位和生物学功能	ARID3C蛋白及其与NPM1的相互作用	生物医学	NA	LC-MS/MS, 深度学习, AlphaFold2预测	深度学习模型	蛋白质相互作用数据, 基因表达数据	NA	AlphaFold2	NA	NA	NA
114	2025-10-06	Unveiling the stochastic nature of human heteropolymer ferritin self-assembly mechanism 2024-Aug, Protein science : a publication of the Protein Society IF:4.5Q1 DOI:10.1002/pro.5104 PMID:38995055	研究论文	本研究通过合成特定H/L亚基比例的异聚体铁蛋白，结合冷冻电镜和深度学习建模揭示了其自组装机制中的随机性特征	首次发现铁蛋白自组装过程通过多种随机路径进行，并揭示了H-L异源二聚体形成的显著偏好性	未明确说明研究样本的具体数量和实验重复次数	揭示异聚体铁蛋白的自组装机制及其结构与功能关系	铁蛋白异聚体（含特定H/L亚基比例）	结构生物学	NA	冷冻电子显微镜，深度学习氨基酸建模，质粒工程	深度学习模型	冷冻电镜图像，蛋白质结构数据	NA	NA	NA	NA	NA
115	2025-10-06	Interpretable representation learning for 3D multi-piece intracellular structures using point clouds 2024-Aug-13, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.07.25.605164 PMID:39091871	研究论文	提出一种基于点云和3D旋转不变自编码器的表示学习框架，用于量化细胞内多片段结构的形态特征	采用点云和3D旋转不变自编码器，开发了适用于复杂多片段形态的表示学习方法，能够无监督发现亚结构聚类	NA	开发客观、鲁棒且可泛化的细胞内多片段结构量化方法	具有点状形态（如DNA复制焦点）和多态性形态（如核仁）的细胞内结构	计算机视觉	NA	3D点云分析	自编码器	3D点云，图像数据	多个细胞内结构数据集，包括具有预定义组织规则的合成数据集	CytoDL, Python	3D旋转不变自编码器	效率，生成能力，表示表达能力	NA
116	2025-10-06	deepAFT: A nonlinear accelerated failure time model with artificial neural network 2024-08-30, Statistics in medicine IF:1.8Q1 DOI:10.1002/sim.10152 PMID:38894557	研究论文	提出基于深度人工神经网络的非线性加速失效时间模型deepAFT方法用于生存分析	首次将深度人工神经网络应用于加速失效时间模型框架，能够处理各种非线性形式的协变量效应	未明确说明模型计算复杂度和训练时间要求	开发更准确和灵活的非线性生存分析模型	生存结果数据与解释变量之间的关系建模	机器学习	淋巴瘤	生存分析	人工神经网络	生存数据	NA	NA	深度人工神经网络	预测准确度	NA
117	2025-10-06	BIDSAlign: a library for automatic merging and preprocessing of multiple EEG repositories 2024-08-20, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6a8c PMID:39094617	研究论文	介绍了一个名为BIDSAlign的标准化库，用于自动合并和预处理多个EEG数据集	开发了能够同时处理BIDS和非BIDS格式EEG数据集的标准化库，提供统一的数据处理流程和可视化功能	NA	解决数据驱动的脑电图数据分析中的挑战，为深度学习架构提供有效的训练数据	多源异构EEG数据集	生物医学工程	神经系统疾病	脑电图(EEG)	NA	EEG信号数据	NA	NA	NA	NA	NA
118	2025-10-06	Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty and convolutional neural network based motor imagery EEG classification 2024-08-14, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6cf5 PMID:39116892	研究论文	提出一种结合Wasserstein生成对抗网络与卷积神经网络的运动想象脑电信号分类方法	采用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络进行数据增强，并设计简洁高效的深度学习分类模型	NA	提高运动想象脑电信号的解码性能	运动想象脑电信号	机器学习	NA	连续小波变换	GAN, CNN	时频图	BCI Competition IV 2a和2b数据集及实际采集数据集	NA	Wasserstein GAN with gradient penalty, CNN	准确率, Kappa值	NA
119	2025-10-06	MRGazer: decoding eye gaze points from functional magnetic resonance imaging in individual space 2024-08-13, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6185 PMID:38986464	研究论文	提出一种名为MRGazer的深度学习框架，直接从个体空间的功能磁共振成像数据预测眼球注视点	跳过fMRI共配准步骤，在个体空间中直接处理数据，简化处理流程并实现端到端的眼球注视回归	NA	从功能磁共振成像数据解码眼球注视点	眼球运动和注视点	医学影像分析	NA	功能磁共振成像	残差网络	功能磁共振成像数据	NA	NA	残差网络	欧几里得误差	NA
120	2025-10-06	A preliminary study of super-resolution deep learning reconstruction with cardiac option for evaluation of endovascular-treated intracranial aneurysms 2024-Aug-01, The British journal of radiology DOI:10.1093/bjr/tqae117 PMID:38917414	研究论文	本研究评估了带心脏选项的超分辨率深度学习重建技术在颅内动脉瘤血管内治疗随访中的图像质量	首次将带心脏选项的超分辨率深度学习重建技术应用于颅内动脉瘤血管内治疗后的图像评估，并与传统重建方法进行比较	单中心回顾性研究，样本量较小（50例患者），缺乏多中心验证	评估SR-DLR技术在颅内动脉瘤血管内治疗后随访成像中的临床应用价值	接受支架辅助弹簧圈栓塞、弹簧圈栓塞和血流导向支架置入治疗的颅内动脉瘤患者	医学影像分析	颅内动脉瘤	CT血管成像，深度学习图像重建	深度学习重建模型	医学影像数据	50例患者（平均年龄59岁，44-81岁，13名男性）	NA	超分辨率深度学习重建	图像噪声，信噪比，对比噪声比，半高全宽，主观视觉评分	NA