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
101	2025-05-25	Semi-supervised CT image segmentation via contrastive learning based on entropy constraints 2024-Sep, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00387-y PMID:39220023	research paper	提出了一种基于熵约束对比学习的半监督CT图像分割方法，融合CNN和Transformer以提高未标记医学图像的利用率	设计了一种基于熵约束对比学习的半监督网络模型，融合CNN和Transformer捕捉图像的局部和全局特征信息，并引入残差压缩激励模块以提升分割性能	未明确提及具体局限性，但半监督方法可能依赖于伪标签的质量	提高CT图像的分割性能，特别是在标记数据有限的情况下	CT图像	digital pathology	COVID-19	对比学习	CNN, Transformer	image	COVID-19 CT公共数据集
102	2025-05-24	Deep learning for rapid analysis of cell divisions in vivo during epithelial morphogenesis and repair 2024-Sep-23, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.87949 PMID:39312468	research paper	该研究开发了一种深度学习流程，用于自动识别和分析上皮组织中细胞分裂的动态特征	利用深度学习自动检测和量化细胞分裂的时空同步性和方向性，为组织生长和修复研究提供了新工具	研究仅针对果蝇蛹翼上皮组织，可能不适用于其他组织类型	研究细胞分裂在上皮组织形态发生和修复过程中的动态特征	果蝇蛹翼上皮组织中的细胞分裂事件	digital pathology	NA	time-lapse microscopy	deep learning pipeline	video	果蝇蛹翼上皮组织的时间序列影像数据
103	2025-05-21	Whole-cell multi-target single-molecule super-resolution imaging in 3D with microfluidics and a single-objective tilted light sheet 2024-Sep-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.09.27.559876 PMID:37808751	研究论文	本文介绍了一种结合微流控技术和单物镜倾斜光片的3D多靶标单分子超分辨率成像方法	开发了可操纵、抖动的单物镜倾斜光片用于光学切片以减少荧光背景，并建立了3D纳米打印微流控系统反射光片到样本的流程	NA	提高全细胞多靶标3D单分子超分辨率成像的精度和速度	哺乳动物细胞	生物医学成像	NA	单分子超分辨率荧光显微镜、微流控技术、点扩散函数工程、深度学习、Exchange-PAINT	深度学习	3D图像	NA
104	2025-05-21	Spatiotemporal transcriptomic landscape of rice embryonic cells during seed germination 2024-09-09, Developmental cell IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.devcel.2024.05.016 PMID:38848718	研究论文	本研究利用Stereo-seq和scRNA-seq技术，结合深度学习细胞分割模型，揭示了水稻种子萌发过程中胚胎细胞的时空转录组图谱	首次报道了两种未发现的盾片细胞类型，并开发了新的深度学习方法用于细胞分割分析	仅研究了水稻这一种植物，结果可能不适用于其他物种	解析种子萌发过程中不同胚胎细胞类型的生物学功能	水稻胚胎细胞	植物分子生物学	NA	Stereo-seq, scRNA-seq, 原位杂交	深度学习细胞分割模型	转录组数据	吸水后6、24、36和48小时的水稻胚胎样本
105	2025-05-21	Constructing analogies: Developing critical thinking through a collaborative task 2024 Sep-Oct, Biochemistry and molecular biology education : a bimonthly publication of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology IF:1.2Q3 DOI:10.1002/bmb.21843 PMID:38850246	研究论文	探讨通过协作任务构建类比如何促进大学生的批判性思维发展	提出让学生自行构建复杂类比而非被动接受教师提供的简单类比，并通过配对协作显著提升批判性思维能力	样本量较小（n=30），且仅针对生物学领域遗传信息流动这一特定主题	验证学生自主构建复杂类比对批判性思维和内容知识整合的促进作用	大学生物专业学生（30人）的类比构建过程	教育学	NA	定性研究方法（访谈分析）	NA	访谈文本	30名大学生物专业学生（其中20人配对协作，10人独立完成）
106	2025-05-16	RNA language models predict mutations that improve RNA function 2024-Sep-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.04.05.588317 PMID:38617247	研究论文	该研究创建了一个名为GARNET的新数据库，用于RNA结构和功能分析，并开发了一种类似GPT的RNA语言模型，以预测提高RNA功能的突变	创建GARNET数据库，结合GTDB基因组数据与生物生长温度信息，开发了重叠三连体标记化的RNA生成模型，用于预测增强RNA功能的突变	RNA结构预测目前仍缺乏充足的高质量参考数据	理解RNA序列、结构与功能之间的联系	RNA序列及其功能	自然语言处理	NA	深度学习，RNA生成模型	GPT-like语言模型	RNA序列数据	GTDB基因组数据中的RNA序列
107	2025-05-16	Evaluating cell type deconvolution in FFPE breast tissue: application to benign breast disease 2024-Sep, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqae098 PMID:40162103	research paper	评估FFPE乳腺组织中细胞类型去卷积方法的应用，特别是在良性乳腺疾病中的表现	构建了乳腺组织的单细胞RNA-seq参考数据，测试了多种去卷积方法，并发现深度学习为基础的Scaden方法在FFPE伪影影响下表现最优	FFPE伪影显著影响了去卷积方法的性能，RMSE在0.04至0.17之间波动	优化从FFPE样本中定义单个细胞类型组成的策略	乳腺组织，特别是良性乳腺疾病样本	digital pathology	breast cancer	RNA-seq, single-cell RNA-seq	deep learning (Scaden)	RNA-seq data	62个良性乳腺疾病RNA-seq样本
108	2025-05-11	Automated analysis of fetal heart rate baseline/acceleration/deceleration using MTU-Net3 + model 2024-Sep, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00388-x PMID:39220035	研究论文	本研究提出了一种名为MTU-Net3+的深度学习模型，用于自动化分析胎儿心率（FHR）的基线、加速和减速，以提高诊断准确性和效率	MTU-Net3+模型基于UNet3+架构，整合了自注意力机制和双向LSTM层，提升了性能	模型在公开数据集和私有数据集上的表现存在差异，可能受数据质量和多样性的影响	提高胎儿心率分析的自动化水平和诊断准确性	胎儿心率信号	数字病理	胎儿健康评估	深度学习	MTU-Net3+（基于UNet3+架构，整合自注意力机制和双向LSTM）	胎儿心率信号	公开数据库的子集和私有数据库
109	2025-05-08	Development of Machine Learning-Based Mpox Surveillance Models in a Learning Health System 2024-Sep-27, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.09.25.24314318 PMID:39399027	research paper	开发机器学习和深度学习模型以从临床记录中识别猴痘病例	使用Lasso回归模型在减少假阳性方面表现优于深度学习模型	未提及模型在其他数据集上的泛化能力	开发用于猴痘病例监测的机器学习模型	临床记录中的猴痘病例	machine learning	猴痘	machine learning, deep learning	Lasso regression, deep learning models	text	NA
110	2025-05-04	Dendrites endow artificial neural networks with accurate, robust and parameter-efficient learning 2024-Sep-13, ArXiv PMID:39314509	研究论文	本文提出了一种新型的人工神经网络架构，通过融入生物树突的结构化连接和受限采样特性，提高了学习精度、鲁棒性和参数效率	引入生物树突的特性到人工神经网络中，解决了传统深度学习算法参数过多、易过拟合的问题	未提及具体的应用场景限制或实验数据的局限性	提升人工神经网络的学习效率、鲁棒性和参数效率	人工神经网络（ANNs）及其学习策略	机器学习	NA	NA	dendritic ANNs	图像数据	未提及具体样本数量
111	2025-05-03	Predicting metabolite response to dietary intervention using deep learning 2024-Sep-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.03.14.532589 PMID:36993761	研究论文	开发了一种名为McMLP的深度学习方法，用于预测个体对饮食干预的代谢物反应	首次提出使用耦合多层感知器（McMLP）来预测代谢物反应，填补了深度学习在该领域的空白	NA	实现精准营养，通过预测个体对饮食干预的代谢物反应来设计个性化的饮食策略	个体的肠道微生物组成及其对食物和营养素的代谢物反应	机器学习	NA	深度学习	McMLP（耦合多层感知器）	合成数据和真实数据	来自六项饮食干预研究的真实数据
112	2025-05-02	A Practical Roadmap to Implementing Deep Learning Segmentation in the Clinical Neuroimaging Research Workflow 2024-09, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2024.06.026 PMID:38866234	research paper	本文探讨了一种利用开源工具加速和增强临床研究中图像分割的通用方法	提出了一种迭代的模型训练和迁移学习方法，强调在标记过程的早期进行内部验证和异常值处理，后期进行微调	NA	为使用机器学习技术进行图像分割的研究提供加速和增强可重复性的框架	临床神经影像研究中的图像分割	machine learning	NA	deep learning	NA	image	NA
113	2025-05-01	Detection and classification of mandibular fractures in panoramic radiography using artificial intelligence 2024-09-01, Dento maxillo facial radiology DOI:10.1093/dmfr/twae018 PMID:38652576	研究论文	本研究评估了YOLOv5深度学习模型在全景X光片中检测不同类型下颌骨骨折的性能	使用YOLOv5模型对六种下颌骨骨折类型进行检测和分类，特别是在体和联合区域表现出色	在检测髁突头和髁突颈骨折时表现较差，精度和灵敏度较低	评估人工智能在全景X光片中检测和分类下颌骨骨折的潜力	下颌骨骨折的全景X光片	计算机视觉	下颌骨骨折	深度学习	YOLOv5	图像	498张全景X光片，包含673处骨折
114	2025-04-27	High-throughput optimized prime editing mediated endogenous protein tagging for pooled imaging of protein localization 2024-Sep-17, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.16.613361 PMID:39345511	研究论文	开发了一种基于prime editing的高通量内源蛋白标记方法，用于大规模测量蛋白质亚细胞定位	首次将prime editing与光学读出和测序技术结合，实现了蛋白质组组织的大规模并行分析	仅测试了60种蛋白质，覆盖范围有限	开发一种可扩展的蛋白质亚细胞定位测量技术	60种具有不同定位模式的内源蛋白质	数字病理学	NA	prime editing, 高通量测序, 深度学习图像分析	深度学习	图像, 测序数据	17,280个pegRNAs设计的文库，覆盖60种蛋白质
115	2025-04-26	Evaluating Performance of Different RNA Secondary Structure Prediction Programs Using Self-cleaving Ribozymes 2024-Sep-13, Genomics, proteomics & bioinformatics DOI:10.1093/gpbjnl/qzae043 PMID:39317944	研究论文	本文通过比较七种RNA二级结构预测工具在自切割核酶序列上的准确性，评估了不同RNA二级结构预测程序的性能	首次系统比较了包括深度学习方法在内的多种RNA二级结构预测工具在复杂RNA折叠问题上的表现	研究仅针对特定类别的自切割核酶序列进行测试，结果可能不适用于其他RNA类型	评估不同RNA二级结构预测程序的准确性和适用性	自切割核酶序列的RNA二级结构	生物信息学	NA	RNA二级结构预测算法	深度学习模型	RNA序列数据	数十个自切割核酶序列
116	2025-04-25	Computer Vision Identification of Trachomatous Inflammation-Follicular Using Deep Learning 2024-Sep-20, Cornea IF:1.9Q2 DOI:10.1097/ICO.0000000000003701 PMID:39312712	研究论文	本研究开发并评估了一种基于深度学习的计算机视觉模型，用于识别沙眼性炎症-滤泡（TF），以减少人工评分的资源负担和潜在错误	首次使用MobileNetV3大型深度卷积神经网络对沙眼性炎症-滤泡进行自动分类，显著提高了筛查效率和准确性	需要在具有不同TF流行率的多样化人群中进行进一步验证才能大规模实施	开发一种能够准确高效进行大规模沙眼筛查的自动化系统	0至9岁儿童的56,725张眼睑内翻照片	计算机视觉	沙眼	深度学习	MobileNetV3大型深度卷积神经网络	图像	来自埃塞俄比亚一个沙眼流行地区的11,358名儿童，共56,725张照片
117	2025-04-24	Reconstructing Cancellous Bone From Down-Sampled Optical-Resolution Photoacoustic Microscopy Images With Deep Learning 2024-09, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2024.05.027 PMID:38972792	研究论文	本研究提出了一种名为PADA U-Net的深度学习模型，用于从欠采样的光学分辨率光声显微镜图像中重建完整的骨组织图像	提出PADA U-Net模型，突破成像速度与空间分辨率之间的权衡	NA	提高光学分辨率光声显微镜图像质量，同时不牺牲时间分辨率	牛松质骨样本	数字病理学	骨疾病	光学分辨率光声显微镜(OR-PAM)	PADA U-Net	图像	牛松质骨测试集
118	2025-04-24	A Semi-supervised Four-Chamber Echocardiographic Video Segmentation Algorithm Based on Multilevel Edge Perception and Calibration Fusion 2024-09, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2024.04.013 PMID:38834493	research paper	提出一种基于多级边缘感知和校准融合的半监督四腔心超声视频分割算法，以提高心内膜分割的准确性	引入了多级边缘感知模块和校准融合模块，结合半监督学习，有效解决了超声视频中的边缘模糊和特征融合问题	未提及具体的数据集规模和多样性限制，可能影响模型的泛化能力	提高心内膜的自动语义分割准确性，辅助心脏疾病诊断	超声心动图视频中的心内膜	digital pathology	cardiovascular disease	deep learning	semi-supervised network	video	两个公共超声心动图视频数据集和一个本地医院临床数据集
119	2025-04-23	Deep Learning-Based Reconstruction Algorithm With Lung Enhancement Filter for Chest CT: Effect on Image Quality and Ground Glass Nodule Sharpness 2024-09, Korean journal of radiology IF:4.4Q1 DOI:10.3348/kjr.2024.0472 PMID:39197828	研究论文	评估结合深度学习图像重建算法的新型肺增强滤波器对图像质量和磨玻璃结节锐度的影响	提出了一种结合深度学习图像重建算法和肺增强滤波器的新方法，显著提高了磨玻璃结节的锐度	研究基于人工模拟的磨玻璃结节和体模，未涉及真实患者数据	提高胸部CT扫描中图像质量和磨玻璃结节的评估效果	人工模拟的磨玻璃结节和胸部体模	数字病理	肺癌	深度学习图像重建算法	DLIR	CT图像	5个不同密度的人工磨玻璃结节和1个胸部体模
120	2025-04-23	Diagnostic Accuracy of AI Algorithms in Aortic Stenosis Screening: A Systematic Review and Meta-Analysis 2024-09, Clinical medicine & research IF:1.2Q2 DOI:10.3121/cmr.2024.1934 PMID:39438148	meta-analysis	本文通过系统综述和荟萃分析评估了人工智能算法在主动脉瓣狭窄筛查中的诊断准确性	首次综合评估多种AI算法在主动脉瓣狭窄筛查中的表现，并提供了详细的诊断准确性指标	存在发表偏倚，且研究间存在异质性	评估AI算法在主动脉瓣狭窄筛查中的诊断准确性	主动脉瓣狭窄患者	digital pathology	cardiovascular disease	AI算法分析	deep learning	ECG, 胸部X光片, 听诊音频文件, 电子听诊器记录, 非侵入式可穿戴惯性传感器的心机械信号	10项符合条件的研究（来自295篇初步筛选文献）