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
361	2025-01-07	Design of an improved graph-based model for real-time anomaly detection in healthcare using hybrid CNN-LSTM and federated learning 2024-Dec-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e41071 PMID:39759321	研究论文	本文提出了一种改进的基于图的模型，用于医疗保健中的实时异常检测，结合了混合CNN-LSTM和联邦学习技术	提出了一种先进的混合CNN-LSTM模型，能够同时提取医疗图像的空间特征和患者生命体征的时间依赖性，并结合联邦学习和差分隐私技术解决数据安全和隐私问题	NA	实现医疗系统中具有弹性的实时异常检测，同时确保患者数据的隐私和安全	医疗图像、患者生命体征、EHR文本数据和时间序列传感器数据	机器学习	NA	CNN-LSTM、联邦学习、差分隐私	CNN-LSTM	图像、文本、时间序列数据	测试数据集包含10,000名患者，系统每秒处理超过100,000条消息
362	2025-01-07	RiskPath: Explainable deep learning for multistep biomedical prediction in longitudinal data 2024-Dec-26, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.09.19.24313909 PMID:39371168	研究论文	本文介绍了RiskPath，一个可解释的AI工具箱，用于在经典和新兴的纵向队列中进行风险分层预测	RiskPath提供了先进的时间序列方法，并集成了理论指导的优化，以指定最佳模型拓扑或探索性能与复杂性的权衡	模型的结构复杂性和大小可能限制了其在风险分层工具中的应用	开发一个可解释的AI工具箱，用于多步骤生物医学预测	纵向数据中的疾病风险预测	机器学习	NA	时间序列AI方法	NA	时间序列数据	NA
363	2025-01-07	Erratum: Retraction notice to "A deep learning approach based on graphs to detect plantation lines" [Heliyon Volume 10, Issue 11, 15 June 2024, e31730] 2024-Dec-15, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e40689 PMID:39759858	correction	本文是对先前发表文章的更正通知	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
364	2025-01-07	Simple quantitation and spatial characterization of label free cellular images 2024-Dec-15, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e40684 PMID:39759864	研究论文	本文开发了一种无需训练数据的计算流程，用于基于高内涵显微镜设备生成的图像进行细胞数量量化和空间分布特征描述	开发了一种无需训练数据的计算流程，结合经典图像处理功能、Voronoi分割、高斯混合建模和自动参数优化，适用于大规模或重复细胞培养实验的自动化无标记图像分析	NA	开发一种无需训练数据的计算流程，用于无标记图像分析	无标记细胞图像	计算机视觉	NA	高内涵显微镜	NA	图像	四种形态不同的细胞类型，具有不同的细胞密度
365	2025-01-07	SAUSI: an integrative assay for measuring social aversion and motivation 2024-Dec-07, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.05.13.594023 PMID:38798428	研究论文	本文介绍了一种新的行为任务——选择性访问无限制社交互动（SAUSI），用于全面评估小鼠的社交厌恶	SAUSI任务整合了社交动机、犹豫、决策和自由互动等元素，克服了传统评估工具的局限性，提供了对社交厌恶的全面评估	传统评估工具如三室社交性测试和居民入侵者测试未能全面揭示社交厌恶的关键组成部分，如社交冻结和社交犹豫行为	研究社交厌恶的生物行为机制，开发新的评估工具	小鼠	行为神经科学	社交焦虑症、自闭症谱系障碍	深度学习分析	NA	行为数据	NA
366	2025-01-07	Enhanced 3D dose prediction for hypofractionated SRS (gamma knife radiosurgery) in brain tumor using cascaded-deep-supervised convolutional neural network 2024-Dec, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-024-01457-2 PMID:39080208	研究论文	本文提出了一种用于脑肿瘤伽玛刀放射外科（GKRS）剂量预测的级联深度监督卷积神经网络（CDS-CNN），以提高剂量分布的预测精度	提出了一种创新的级联深度监督卷积神经网络（CDS-CNN），结合多级深度监督和顺序多网络训练策略，能够提取切片内和切片间的特征，从而实现更真实的剂量预测	尽管模型在预测精度上有所提升，但仍需进一步验证其在更大样本和不同临床环境中的泛化能力	提高伽玛刀放射外科（GKRS）剂量分布的预测精度，减少对医学物理学家的依赖，优化临床工作流程	脑肿瘤患者	数字病理学	脑肿瘤	深度学习	级联深度监督卷积神经网络（CDS-CNN）	CT扫描图像	105名脑肿瘤患者（85例用于训练，20例用于测试）
367	2025-01-07	Deep learning architecture with shunted transformer and 3D deformable convolution for voxel-level dose prediction of head and neck tumors 2024-Dec, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-024-01462-5 PMID:39101991	研究论文	本研究开发了一种新型深度学习多尺度Transformer（MST）模型，旨在加速头颈部肿瘤的IMRT计划，同时生成更精确的体素级剂量分布预测	提出了一种结合分流Transformer和3D可变形卷积瓶颈块的端到端MST模型，用于捕捉多尺度特征并学习全局依赖关系，同时通过数据增强和自知识蒸馏进一步提高模型预测性能	研究主要基于OpenKBP Challenge数据集，可能在其他数据集上的泛化能力有待验证	加速头颈部肿瘤的IMRT计划，提高体素级剂量分布的预测精度	头颈部肿瘤	计算机视觉	头颈部肿瘤	深度学习	Transformer, 3D deformable convolution	医学影像数据	OpenKBP Challenge数据集
368	2025-01-07	A deep learning phase-based solution in 2D echocardiography motion estimation 2024-Dec, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-024-01481-2 PMID:39264487	研究论文	本文提出了一种基于四元数小波变换（QWT）相位的深度学习新方法，用于估计二维超声心动图序列中的心肌运动和应变	该方法首次将QWT相位和强度作为定制PWC-Net结构的输入，用于二维超声心动图运动估计，表现出优越的几何和临床指标	研究仅基于模拟的B型超声心动图序列进行训练和测试，未涉及真实患者数据	开发一种新的深度学习方法来提高二维超声心动图中心肌运动和应变的估计精度	二维超声心动图序列中的心肌运动和应变	计算机视觉	心血管疾病	四元数小波变换（QWT）	PWC-Net	图像	两个模拟的B型超声心动图序列
369	2025-01-07	PPG2RespNet: a deep learning model for respirational signal synthesis and monitoring from photoplethysmography (PPG) signal 2024-Dec, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-024-01482-1 PMID:39287773	研究论文	本文提出了一种名为PPG2RespNet的深度学习模型，用于从光电容积描记图（PPG）信号中合成和监测呼吸信号	PPG2RespNet引入了分层跳跃连接，建立了层次化和密集的连接，以增强信号提取的鲁棒性，并对瓶颈层进行了修改以增强潜在特征的提取	NA	解决现有方法在手动参数调整和预定义特征方面的局限性，实现呼吸信号的自主高效提取	包含重症监护病房患者、儿科患者和健康受试者的PPG数据	机器学习	呼吸系统疾病	深度学习	PPG2RespNet（基于UNet和UNet++的改进模型）	PPG信号	三个公开的PPG数据集（VORTAL、BIDMC、Capnobase）
370	2025-01-07	PET/CT-based 3D multi-class semantic segmentation of ovarian cancer and the stability of the extracted radiomics features 2024-Dec, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-024-01485-y PMID:39312120	研究论文	本研究应用3D U-Net深度学习模型对PET/CT图像中的卵巢癌进行多类语义分割，并评估提取的放射组学特征的稳定性	首次在PET/CT图像中应用3D U-Net模型进行卵巢癌的多类语义分割，并评估放射组学特征的稳定性	样本量相对较小，仅包含39名卵巢癌患者的数据	提高卵巢癌的诊断和治疗规划效率	卵巢癌患者的PET/CT图像	计算机视觉	卵巢癌	PET/CT成像	3D U-Net	图像	39名卵巢癌患者的3120张PET/CT图像
371	2025-01-07	Exploratory study on the enhancement of O-RADS application effectiveness for novice ultrasonographers via deep learning 2024-Dec, Archives of gynecology and obstetrics IF:2.1Q2 DOI:10.1007/s00404-024-07837-z PMID:39579245	研究论文	本研究旨在通过深度学习技术提升新手超声医师在卵巢-附件报告和数据系统（O-RADS）中的应用效果	使用基于ConvNeXt-Tiny的深度卷积神经网络模型来区分O-RADS中的经典良性病变（CBL）与其他病变（OL），并通过U-Net模型进行自动病变分割	研究仅涉及两个新手超声医师的评估，样本量较小	提升O-RADS系统在新手超声医师中的应用效果	经病理证实的附件病变的超声图像	计算机视觉	卵巢疾病	深度学习	ConvNeXt-Tiny, U-Net	超声图像	两组经病理证实的附件病变的超声图像（开发数据集和独立测试数据集）
372	2025-01-07	A dataset of deep learning performance from cross-base data encoding on MNIST and MNIST-C 2024-Dec, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2024.111194 PMID:39760007	研究论文	本文介绍了一个关于卷积神经网络在MNIST和MNIST-C数据集上不同数值基数表示下的性能数据集	提出了一个新的数据集，用于分析不同数值基数表示对卷积神经网络性能的影响	数据集仅限于MNIST和MNIST-C数据集，未涉及其他数据集或更广泛的应用场景	研究不同数值基数表示对机器学习模型性能的影响	MNIST和MNIST-C数据集	机器学习	NA	卷积神经网络	CNN	图像	MNIST和MNIST-C数据集中的样本
373	2025-01-06	Research on floating object classification algorithm based on convolutional neural network 2024-Dec-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83543-9 PMID:39738669	研究论文	本研究基于卷积神经网络（CNN）开发了一种用于水面漂浮物分类的算法，并构建了VGG16-15模型，能够识别15种常见的水面漂浮物	在VGG-16架构基础上进行了定制化改进，包括调整神经网络结构以适应15种漂浮物类别、应用学习率衰减和早停策略进行模型优化，并使用数据增强提升模型泛化能力	未提及模型在复杂环境或极端条件下的表现，以及实际部署中的计算资源需求	提升水面垃圾分类的准确性和效率，为无人船在环境保护中的应用提供技术支持	水面漂浮物	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, VGG16-15	图像	5707张图像，分为15个类别
374	2025-01-06	Automatic identification of the endangered hawksbill sea turtle behavior using deep learning and cross-species transfer learning 2024-Dec-15, The Journal of experimental biology IF:2.8Q2 DOI:10.1242/jeb.249232 PMID:39555892	研究论文	本文探讨了利用深度学习和跨物种迁移学习自动识别濒危玳瑁海龟行为的方法	通过迁移学习，将绿海龟和人类活动数据训练的模型应用于玳瑁海龟行为识别，提高了分类性能	数据稀缺仍然是生态学中的一个挑战	研究目的是利用加速度数据自动识别濒危玳瑁海龟的行为	研究对象是濒危玳瑁海龟（Eretmochelys imbricata）的行为	机器学习	NA	迁移学习	深度学习模型	加速度数据	NA
375	2025-01-06	Ion channel classification through machine learning and protein language model embeddings 2024-Dec-01, Journal of integrative bioinformatics IF:1.5Q3 DOI:10.1515/jib-2023-0047 PMID:39572876	研究论文	本研究通过机器学习和蛋白质语言模型嵌入技术，对离子通道进行分类，显著提升了分类方法的性能和准确性	结合ProtBERT-BFD和CNN的TooT-BERT-CNN-C模型在离子通道分类中表现优异，显著超越现有基准	研究依赖于计算技术，可能忽略了传统湿实验室实验的某些细节	开发更高效的计算方法以识别离子通道，加速离子通道生物学研究和药物发现	离子通道	机器学习	NA	ProtBERT, ProtBERT-BFD, MembraneBERT, CNN	k-Nearest Neighbors, Random Forest, Support Vector Machines, Feed-Forward Neural Networks, CNN	蛋白质序列数据	原始数据集和新收集的更大数据集DS-Cv2
376	2025-01-05	An retrospective study on the effects of deep learning model-based optimization emergency nursing on treatment compliance and curative effect of patients with acute left heart failure 2024-Dec-31, BMC emergency medicine IF:2.3Q1 DOI:10.1186/s12873-024-01156-x PMID:39736523	研究论文	本研究探讨了基于可解释DenseNet模型的优化急诊护理对急性左心衰竭患者治疗依从性和疗效的影响	首次将可解释DenseNet模型应用于急性左心衰竭患者的急诊护理优化，并评估其对患者心理状态和急救效果的影响	样本量较小，仅96名患者参与研究，且研究为回顾性研究，可能存在选择偏倚	评估优化急诊护理对急性左心衰竭患者的治疗效果和应用价值	急性左心衰竭患者	数字病理学	心血管疾病	可解释DenseNet模型	DenseNet	临床数据	96名急性左心衰竭患者
377	2025-01-05	PharmRL: pharmacophore elucidation with deep geometric reinforcement learning 2024-Dec-31, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-024-02096-5 PMID:39736736	研究论文	本文开发了一种深度学习方法，用于在缺乏配体的情况下识别药效团，并通过深度几何强化学习算法优化药效团的选择	提出了一种结合CNN和深度几何Q学习的算法，能够在没有配体的情况下识别药效团，并在虚拟筛选中表现出色	算法依赖于蛋白质结合位点的结构信息，可能不适用于所有类型的蛋白质-配体相互作用	开发自动化药效团设计方法，特别是在缺乏配体的情况下	蛋白质结合位点及其潜在的有利分子相互作用	机器学习	NA	深度学习，几何强化学习	CNN, Q-learning	蛋白质结合位点的结构数据	DUD-E数据集、LIT-PCBA数据集、COVID moonshot数据集
378	2025-01-05	A deep learning based smartphone application for early detection of nasopharyngeal carcinoma using endoscopic images 2024-Dec-31, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01403-2 PMID:39738998	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的智能手机应用程序'Nose-Keeper'，用于通过内窥镜图像早期检测鼻咽癌	开发了一种互联网支持的智能手机应用程序，能够早期检测鼻咽癌和五种常见鼻部疾病，并评估健康个体，其准确率超过经验丰富的耳鼻喉科医生	研究依赖于回顾性分析，可能需要在更广泛的前瞻性研究中验证其效果	开发一种能够辅助初级医疗保健提供者高效诊断鼻咽癌和常见鼻部疾病的工具	鼻咽癌和五种常见鼻部疾病的内窥镜图像	计算机视觉	鼻咽癌	深度学习	八种先进的深度学习模型	图像	39,340张鼻内窥镜白光图像
379	2025-01-05	A computational deep learning investigation of animacy perception in the human brain 2024-Dec-31, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-024-07415-8 PMID:39741161	研究论文	本文通过计算深度学习探讨了人类大脑中对生命体感知的功能组织，特别是对类似动物的动物形态物体的感知	成功在深度神经网络中诱导出与人类相似的动物偏见，揭示了这种偏见是人类感知的独特属性，并可通过人类学习历史解释	未明确提及具体限制	理解人类大脑中对生命体感知的功能组织，特别是对类似动物的动物形态物体的感知	人类大脑和深度神经网络（DNNs）	计算机视觉	NA	深度学习	深度神经网络（DNNs）	图像	未明确提及样本数量
380	2025-01-05	Self-supervised denoising of grating-based phase-contrast computed tomography 2024-Dec-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83517-x PMID:39741166	研究论文	本文介绍了自监督深度学习网络Noise2Inverse在基于光栅的相位对比计算机断层扫描（gbPC-CT）中的应用，以降低剂量并提高图像质量	首次将Noise2Inverse网络引入gbPC-CT领域，展示了其在提高分辨率的同时保持剂量的优势	研究主要关注Noise2Inverse网络在gbPC-CT中的应用，未涉及其他深度学习网络的比较	降低gbPC-CT的剂量并提高图像质量，使其更接近医学应用	基于光栅的相位对比计算机断层扫描（gbPC-CT）图像	计算机视觉	NA	Noise2Inverse, Statistical Iterative Reconstruction, Block Matching 3D, Patchwise Phase Retrieval	深度学习网络	图像	NA