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
161	2025-03-25	Deep learning models reveal the link between dynamic brain connectivity patterns and states of consciousness 2024-12-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-76695-1 PMID:39738114	研究论文	该研究利用深度学习模型探索动态脑功能连接模式与意识状态之间的关系	使用低维变分自编码器(VAE)研究脑动力学，扩展了潜在空间表征和建模方法，并提出了可解释的脑计算模型	未明确说明样本量或数据收集的具体限制	解码脑活动中的意识状态，研究动态脑功能连接与意识的关系	人脑动态功能连接模式	神经科学	意识障碍	静息态fMRI，变分自编码器(VAE)	VAE	fMRI图像数据	NA
162	2025-03-25	Deep learning radiomics on grayscale ultrasound images assists in diagnosing benign and malignant of BI-RADS 4 lesions 2024-12-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83347-x PMID:39733121	研究论文	本研究探索了一种基于灰度超声图像的深度学习放射组学（DLR）模型，用于辅助放射科医生区分乳腺良性病变（BBL）和恶性病变（MBL）	提出了一个名为CLDLR的模型，结合临床参数和DLR，通过灰度超声图像诊断乳腺病变，并通过AI评分和热图提升放射科医生的诊断性能	研究样本量相对较小（382例患者），且未提及模型在其他数据集上的泛化能力	开发一种非侵入性影像生物标志物，用于预测BI-RADS 4类乳腺病变的良恶性	乳腺病变患者（183例良性，199例恶性）	数字病理	乳腺癌	深度学习放射组学（DLR）	CLDLR（结合临床参数和DLR的模型）	灰度超声图像	382例患者（183例良性，199例恶性）
163	2025-03-25	Development and Validation of a Biparametric MRI Deep Learning Radiomics Model with Clinical Characteristics for Predicting Perineural Invasion in Patients with Prostate Cancer 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.07.013 PMID:39043515	研究论文	开发并验证了一种结合双参数MRI深度学习和临床特征的模型，用于预测前列腺癌患者的神经周围侵犯	整合了临床特征、放射组学和深度学习特征，构建了一个综合预测模型DLRC	研究样本量有限，且仅基于术前MRI和根治性前列腺切除术的数据	非侵入性预测前列腺癌患者的神经周围侵犯(PNI)	557名接受术前MRI和根治性前列腺切除术的前列腺癌患者	数字病理学	前列腺癌	双参数MRI	深度学习放射组学模型(DLRC)	MRI图像和临床数据	557名患者，按7:3比例分为训练集和验证集
164	2025-03-25	Gated SPECT-Derived Myocardial Strain Estimated From Deep-Learning Image Translation Validated From N-13 Ammonia PET 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.06.047 PMID:39095261	研究论文	本研究探讨了使用深度学习生成的虚拟PET样门控SPECT（SPECTVP）评估心肌应变的可行性，以克服传统SPECT的限制	利用深度学习技术将SPECT图像转换为PET样图像（SPECTVP），提高了心肌应变测量的准确性	研究样本量较小（18名患者在应激状态，23名患者在静息状态），且仅选择了射血分数无变化的患者进行训练	提高心肌应变测量的准确性，探索SPECTVP在临床中的应用价值	心肌应变	数字病理学	心血管疾病	深度学习图像转换	深度学习模型	医学图像（SPECT和PET）	18名患者在应激状态（720对图像），23名患者在静息状态（920对图像）
165	2025-03-25	Preoperative Contrast-Enhanced CT-Based Deep Learning Radiomics Model for Distinguishing Retroperitoneal Lipomas and Well‑Differentiated Liposarcomas 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.06.035 PMID:39003228	research paper	评估基于术前增强CT的深度学习放射组学列线图在区分腹膜后高分化脂肪肉瘤和脂肪瘤中的效能	结合放射组学和深度学习特征开发的新型列线图模型，用于术前预测MDM2基因扩增，以区分两种疾病	研究为回顾性多中心设计，可能存在选择偏倚；样本量相对有限	开发术前影像学生物标志物以区分腹膜后高分化脂肪肉瘤和脂肪瘤	167例MDM2阳性高分化脂肪肉瘤或MDM2阴性脂肪瘤患者	digital pathology	liposarcoma	contrast-enhanced CT (CECT)	deep learning radiomics nomogram (DLRN)	medical imaging	167例患者（训练集104例/外部测试集63例）
166	2025-03-25	Predicting the Prognosis of HIFU Ablation of Uterine Fibroids Using a Deep Learning-Based 3D Super-Resolution DWI Radiomics Model: A Multicenter Study 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.06.027 PMID:38969576	研究论文	评估基于深度学习的3D超分辨率扩散加权成像放射组学模型在预测高强度聚焦超声消融子宫肌瘤预后中的可行性和有效性	使用深度学习构建超分辨率DWI，并在预测HIFU消融子宫肌瘤预后方面优于高分辨率DWI模型和放射科专家评估	回顾性研究设计，样本量相对有限（360例患者）	预测高强度聚焦超声（HIFU）消融子宫肌瘤的预后	子宫肌瘤患者	数字病理	子宫肌瘤	扩散加权成像（DWI），深度学习	SVM, RF, LightGBM	3D医学影像	360例患者（240例训练集，60例内部测试集，60例外部测试集）
167	2025-03-25	DeepSAP: A Novel Brain Image-Based Deep Learning Model for Predicting Stroke-Associated Pneumonia From Spontaneous Intracerebral Hemorrhage 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.06.025 PMID:38955592	research paper	开发了一种基于脑部CT扫描的深度学习模型DeepSAP，用于预测自发性脑出血后的卒中相关性肺炎	首次结合脑部CT图像和临床数据，通过MRI模板进行图像配准消除样本间结构差异，实现了脑出血的统计量化和空间标准化	研究为回顾性研究，样本量相对较小(n=244)，需要进一步前瞻性验证	开发快速可靠的模型及时预测卒中相关性肺炎(SAP)	244例自发性脑出血(ICH)患者	digital pathology	cardiovascular disease	CT扫描，MRI-template-based图像配准技术	deep-learning neural network	image (脑部CT扫描)和临床数据	244例ICH患者(训练集170例，测试集74例)
168	2025-03-25	Prospective Deployment of Deep Learning Reconstruction Facilitates Highly Accelerated Upper Abdominal MRI 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.05.044 PMID:38955591	研究论文	比较传统T1容积插值屏气检查（VIBE）与深度学习（DL）重建加速VIBE序列在上腹部MRI中的图像质量和诊断信心	使用深度学习重建技术将VIBE-SPAIR的屏气时间减少50%，同时提高图像质量	研究样本量较小（45例患者），且仅在单一三级中心进行	评估深度学习重建加速VIBE序列在上腹部MRI中的性能	上腹部MRI检查的患者	医学影像	上腹部疾病	深度学习重建技术	DL	MRI图像	45例患者
169	2025-03-25	Super-resolution Deep Learning Reconstruction for 3D Brain MR Imaging: Improvement of Cranial Nerve Depiction and Interobserver Agreement in Evaluations of Neurovascular Conflict 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.06.010 PMID:38897913	research paper	该研究探讨了超分辨率深度学习重建（SR-DLR）在3D脑部MR成像中对颅神经描绘和神经血管冲突评估的改进效果	首次比较了SR-DLR与DLR在3D FASE脑部MR图像中对颅神经描绘和神经血管冲突评估的影响	研究样本量较小（37例患者），且SR-DLR显示出更高的主观图像噪声	评估SR-DLR在3D脑部MR成像中对颅神经描绘和神经血管冲突评估的改进效果	37例患者的3D FASE脑部MR图像	digital pathology	神经血管疾病	3D fast asymmetric spin echo (3D FASE)脑部MR成像	深度学习重建（DLR）和超分辨率深度学习重建（SR-DLR）	3D MR图像	37例患者
170	2025-03-25	Predicting Lymphovascular Invasion in Non-small Cell Lung Cancer Using Deep Convolutional Neural Networks on Preoperative Chest CT 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.05.010 PMID:38845293	研究论文	本研究利用术前胸部CT图像和深度学习技术，构建了一个非小细胞肺癌淋巴血管侵犯的无创预测诊断模型	结合2D和3D CT成像特征以及临床放射学数据，开发了四种不同的深度卷积神经网络预测模型，用于预测非小细胞肺癌的淋巴血管侵犯	研究为回顾性观察研究，样本中LVI阳性患者较少（106例），可能影响模型的泛化能力	开发非小细胞肺癌淋巴血管侵犯的无创预测方法	非小细胞肺癌患者	数字病理学	肺癌	CT成像	DCNN（包括Dual-head Res2Net_3D23F、Dual-head Res2Net_3D3F、Dual-head Res2Net_3D和EfficientNet-B0_2D）	图像	3034例非小细胞肺癌患者（其中106例LVI阳性）
171	2025-03-25	Value of CT-Based Deep Learning Model in Differentiating Benign and Malignant Solid Pulmonary Nodules ≤ 8 mm 2024-12, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.05.021 PMID:38806374	研究论文	本研究探讨了基于CT的深度学习模型在区分≤8mm的良性和恶性实性肺结节中的有效性	使用MDANet构建的深度学习模型，结合结节和不同周围区域特征，优于传统算法	样本量有限（n=719），且所有患者均接受了手术切除，可能影响模型的泛化能力	评估基于CT的深度学习模型在区分小实性肺结节良恶性方面的性能	≤8mm的实性肺结节	数字病理学	肺癌	CT扫描	MDANet, VGG19, ResNet50, ResNeXt50, DenseNet121	医学影像	719例患者（内部训练、内部验证和外部验证队列）
172	2025-03-23	Conceptual understanding and cognitive patterns construction for physical education teaching based on deep learning algorithms 2024-12-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83028-9 PMID:39732971	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的关联学习方法，用于理解体育教学概念，并通过超图卷积构建神经认知诊断模型，以分析学生的认知模式	使用卷积神经网络提取与教学概念相关的图像特征，并构建基于超图卷积的神经认知诊断模型，用于挖掘学生的长期学习序列数据并识别认知结果	NA	提高学生对体育教学概念的理解，帮助教师分析学生的认知模式	学生和体育教学概念	机器学习	NA	深度学习算法	卷积神经网络（CNN）、超图卷积	图像、学习序列数据	90,000个训练样本
173	2025-03-23	Explainable artificial intelligence for stroke prediction through comparison of deep learning and machine learning models 2024-12-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82931-5 PMID:39733046	研究论文	本研究通过比较深度学习和机器学习模型，探索其在预测中风方面的效果，并利用SHAP方法提高模型的可解释性	本研究首次系统比较了多种深度学习和机器学习模型在中风预测中的表现，并利用SHAP方法增强了模型的可解释性	研究样本仅来自伊朗德黑兰的一家医院，可能限制了结果的普适性	比较深度学习和机器学习模型在中风预测中的效果	663名住院患者，包括401名健康个体和262名中风患者	机器学习	心血管疾病	10折交叉验证和超参数调优	SVM, XGB, KNN, RF, DNN, FNN, LSTM, CNN	医疗记录	663名患者（401名健康个体和262名中风患者）
174	2025-03-22	On-board synthetic 4D MRI generation from 4D CBCT for radiotherapy of abdominal tumors: A feasibility study 2024-Dec, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17347 PMID:39137256	研究论文	本研究评估了基于人工智能方法从4D CBCT生成合成4D MRI的可行性，用于腹部肿瘤的放射治疗	提出了一种基于深度学习的合成4D MRI生成方法，利用4D CBCT图像和运动建模信息，为传统kV-based LINAC的腹部放射治疗提供潜在的改进方案	合成MRI的生成可能面临纹理生成的挑战，且容易产生幻觉，影响运动准确性	评估在传统放射治疗设备上生成合成4D MRI的可行性，以改善腹部肿瘤的治疗定位	腹部肿瘤	医学影像处理	腹部肿瘤	深度学习，卷积神经网络（CNN）	CNN	4D CBCT图像，4D MRI图像	1000个参考CT的变形样本
175	2025-03-22	Prediction of Perceived Exertion Ratings in National Level Soccer Players Using Wearable Sensor Data and Machine Learning Techniques 2024-12, Journal of sports science & medicine DOI:10.52082/jssm.2024.744 PMID:39649569	研究论文	本研究旨在通过可穿戴传感器数据和机器学习技术预测国家级足球运动员的主观感知运动强度评分（RPE）	使用深度学习架构和多种机器学习算法预测RPE，并评估不同模型的效果和泛化能力	研究仅针对26名男性职业足球运动员，样本量相对较小	评估机器学习模型在预测国家级足球运动员RPE方面的效果	26名男性职业足球运动员	机器学习	NA	机器学习算法和深度学习架构	深度学习模型、树基机器学习模型（如ExtraTree）	传感器数据（心率、GPS、加速度计数据）和RPE评分	5402次训练会话和732次比赛观察，涉及26名运动员
176	2025-03-21	Machine Learning-Based Prediction Model for ICU Mortality After Continuous Renal Replacement Therapy Initiation in Children 2024-Dec-01, Critical care explorations DOI:10.1097/CCE.0000000000001188 PMID:39688905	研究论文	本研究旨在使用机器学习技术预测接受连续肾脏替代疗法（CRRT）的儿童和年轻成年人的ICU和医院出院生存率	这是首个使用机器学习模型预测接受CRRT的儿童和年轻成年人ICU和医院出院生存率的研究	数据集不平衡，未来研究应扩展输入变量，进行更复杂的特征选择，并使用深度学习算法生成更精确的模型	预测接受CRRT的儿童和年轻成年人的ICU和医院出院生存率	接受CRRT的儿童和年轻成年人	机器学习	急性肾损伤	机器学习	逻辑回归（LR）、决策树、随机森林（RF）、梯度提升机、支持向量机（线性核）	临床数据	933名患者
177	2025-03-20	Enhancing Amyloid PET Quantification: MRI-Guided Super-Resolution Using Latent Diffusion Models 2024-Dec-01, Life (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/life14121580 PMID:39768288	研究论文	本文提出了一种基于潜在扩散模型（LDM-RR）的新方法，用于提高淀粉样蛋白PET成像的分辨率，以解决部分容积效应（PVE）问题	使用潜在扩散模型进行分辨率恢复，结合MRI引导的重建，显著提高了PET定量准确性，并减少了不同示踪剂之间的变异性	NA	提高淀粉样蛋白PET成像的定量准确性，以更好地检测和监测阿尔茨海默病的进展	淀粉样蛋白PET成像	数字病理学	阿尔茨海默病	潜在扩散模型（LDM-RR）	潜在扩散模型	PET成像数据	NA
178	2025-03-19	TPepRet: a deep learning model for characterizing T-cell receptors-antigen binding patterns 2024-Dec-26, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf022 PMID:39880376	研究论文	本文介绍了一种名为TPepRet的深度学习模型，用于表征T细胞受体（TCR）与抗原肽的结合模式	TPepRet模型创新性地结合了子序列挖掘与语义整合能力，利用双向门控循环单元（BiGRU）网络和大语言模型框架，全面分析子序列和全局序列，从而准确解读TCR与肽之间的语义结合关系	尽管TPepRet在多种挑战性场景中表现出色，但其在更广泛的实际临床应用中的有效性和稳定性仍需进一步验证	研究目的是开发一种能够准确表征TCR与抗原肽结合模式的深度学习模型，以推进癌症免疫治疗、疫苗设计和自身免疫疾病管理	研究对象为T细胞受体（TCR）与抗原肽的结合模式	自然语言处理	癌症	深度学习	BiGRU, 大语言模型	序列数据	使用了多种数据集进行性能基准测试，包括复杂环境中的真实结合体识别、大规模数据集的表达率验证等
179	2025-03-19	Grand canonical Monte Carlo and deep learning assisted enhanced sampling to characterize the distribution of Mg2+ and influence of the Drude polarizable force field on the stability of folded states of the twister ribozyme 2024-Dec-14, The Journal of chemical physics IF:3.1Q1 DOI:10.1063/5.0241246 PMID:39665326	研究论文	本研究结合大正则蒙特卡洛模拟和深度学习辅助的增强采样方法，探讨了Mg2+分布及Drude极化力场对twister核酶折叠状态稳定性的影响	首次将振荡化学势大正则蒙特卡洛与机器学习方法结合，用于研究Mg2+分布及电子极化对RNA稳定性的影响	研究局限于twister核酶，未涉及其他RNA结构	探索Mg2+分布及电子极化对RNA稳定性的影响	twister核酶	分子动力学模拟	NA	大正则蒙特卡洛模拟、机器学习、元动力学模拟	NA	分子动力学模拟数据	NA
180	2025-03-19	Fine-Tuned Deep Transfer Learning Models for Large Screenings of Safer Drugs Targeting Class A GPCRs 2024-Dec-10, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.07.627102 PMID:39713468	研究论文	本文开发了基于深度迁移学习的模型，用于筛选针对A类GPCRs的更安全药物	通过迁移学习和神经网络结合自然语言处理技术，预训练模型并微调以预测低效化合物或偏向性激动剂，实现了对A类GPCRs的大规模虚拟筛选	高质量数据的有限可用性仍然是开发可靠预测GPCR配体生物活性的深度学习模型的主要挑战	开发能够预测A类GPCRs低效化合物或偏向性激动剂的深度学习模型，以推进药物开发	A类GPCRs及其配体	自然语言处理	NA	迁移学习, 自然语言处理	神经网络	序列数据, 配体数据集	所有A类GPCRs的受体序列和配体数据集