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
20661	2024-08-07	Data leakage in deep learning studies of translational EEG 2024, Frontiers in neuroscience IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fnins.2024.1373515 PMID:38765672	研究论文	本文探讨了在应用深度神经网络（DNNs）于人类脑电图（EEG）记录以识别多种疾病时，由于数据分割方式导致的数据泄露问题	通过比较基于片段和基于受试者的保留方法，揭示了现有研究中普遍存在的数据泄露问题	仅限于分析两种数据集（阿尔茨海默病和癫痫发作），可能需要更多数据集来验证结论的普遍性	评估和揭示在EEG数据分析中使用深度学习模型时可能存在的数据泄露问题	脑电图记录和深度神经网络分类器的性能	机器学习	NA	深度神经网络（DNNs）	DNN分类器	脑电图（EEG）记录	涉及两个数据集（一个用于阿尔茨海默病分类，另一个用于癫痫发作分类）
20662	2024-08-07	Fusion inception and transformer network for continuous estimation of finger kinematics from surface electromyography 2024, Frontiers in neurorobotics IF:2.6Q3 DOI:10.3389/fnbot.2024.1305605 PMID:38765870	研究论文	本文提出了一种名为融合初始和变换器网络（FIT）的新型深度学习模型，用于从表面肌电图（sEMG）连续估计手指运动学	FIT模型结合了Inception和Transformer网络的优势，有效处理序列数据的局部和全局信息	NA	实现稳定、自然和一致的人机交互（HCI）控制	从表面肌电图信号中预测手部关节角度的值	机器学习	NA	深度学习	融合初始和变换器网络（FIT）	表面肌电图信号	10名受试者的六种典型手部抓握动作
20663	2024-08-07	FetSAM: Advanced Segmentation Techniques for Fetal Head Biometrics in Ultrasound Imagery 2024, IEEE open journal of engineering in medicine and biology IF:2.7Q3 DOI:10.1109/OJEMB.2024.3382487 PMID:38766538	研究论文	FetSAM是一种先进的深度学习模型，旨在通过改进胎儿头部超声图像分割来提高产前诊断的精确度	FetSAM采用了基于提示的学习方法和双损失机制（结合加权DiceLoss和加权Lovasz Loss），并通过AdamW优化和类别权重调整来实现更好的分割平衡	NA	提高胎儿头部超声图像分割的准确性，从而提升产前诊断的精确度	胎儿头部超声图像	计算机视觉	NA	深度学习	深度学习模型	图像	最大的胎儿头部指标数据集
20664	2024-08-07	Single-cell spatial metabolomics with cell-type specific protein profiling for tissue systems biology 2023-Dec-13, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43917-5 PMID:38086839	研究论文	本文提出了一种名为scSpaMet的单细胞空间代谢框架，用于在男性人体组织中对免疫和癌细胞进行蛋白质-代谢物联合分析	scSpaMet框架结合了非靶向空间代谢组学和靶向多重蛋白质成像，为系统级理解组织生物学提供了一种新兴工具	NA	研究癌症和免疫细胞在生物组织中的代谢重编程	人类肺癌、扁桃体和子宫内膜组织中的单个免疫和癌细胞	数字病理学	肺癌	空间代谢组学	深度学习	蛋白质和代谢物数据	19507、31156和8215个单细胞
20665	2024-08-07	Machine-guided discovery of a real-world rogue wave model 2023-Nov-28, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2306275120 PMID:37983488	研究论文	本文通过因果分析、深度学习、简约模型选择和符号回归，从波浪浮标的大量观测数据中发现海洋怪浪的符号模型	本文提出了一种结合机器学习与因果分析的方法，将黑盒模型转化为可解释的数学方程，提高了预测准确性并保持了与现有波浪理论的一致性	NA	探索如何利用机器学习模型的高级模式匹配能力进行科学发现	海洋怪浪的符号模型	机器学习	NA	深度学习、符号回归	人工神经网络	数据	大量波浪浮标的观测数据
20666	2024-08-07	Effect of cells on spatial quantification of proteoglycans in articular cartilage of small animals 2022-11, Connective tissue research IF:2.8Q1 DOI:10.1080/03008207.2022.2048827 PMID:35322732	研究论文	研究细胞对小动物关节软骨中蛋白聚糖空间定量的影响，并评估基于深度学习算法的U-Net工具在细胞分割中的有效性	使用U-Net深度学习算法进行细胞分割，以排除细胞对软骨细胞外基质中蛋白聚糖含量测量的干扰	细胞对分析的蛋白聚糖含量的影响较小，但在疾病早期细胞增殖时可能需要更敏感的考虑	探究细胞对小动物关节软骨中蛋白聚糖含量的影响，并评估U-Net工具在细胞分割中的效果	小动物（如老鼠和 rats）的关节软骨中的蛋白聚糖含量	数字病理学	骨关节炎	数字密度测量法	U-Net	图像	600张标记的Safranin-O软骨图像
20667	2024-08-07	Automated clinical coding: what, why, and where we are? 2022-Oct-22, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-022-00705-7 PMID:36273236	研究论文	本文介绍了自动化临床编码的概念，并从人工智能和自然语言处理的角度总结了其挑战	提出了将基于知识的解释性方法与深度学习方法结合以提高临床编码的解释性和一致性	当前基于深度学习的方法在实际应用中需要更好的解释性和一致性	探讨自动化临床编码的技术和组织挑战，并提出未来发展方向	临床编码过程的自动化	自然语言处理	NA	深度学习	NA	文本	涉及苏格兰和英国的临床编码专家讨论
20668	2024-08-07	Deep learning segmentation and quantification method for assessing epicardial adipose tissue in CT calcium score scans 2022-02-10, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-06351-z PMID:35145186	研究论文	本文开发了一种深度学习方法（DeepFat），用于在非对比低剂量CT钙评分图像上自动评估心外膜脂肪组织（EAT）	引入了HU-注意力窗口和前瞻性切片平分（bisect）方法，提高了分割准确性	NA	开发一种自动评估心外膜脂肪组织的深度学习方法	心外膜脂肪组织（EAT）的自动评估	计算机视觉	心血管疾病	深度学习	NA	图像	NA
20669	2024-08-07	SwinD-Net: a lightweight segmentation network for laparoscopic liver segmentation 2024-12, Computer assisted surgery (Abingdon, England) DOI:10.1080/24699322.2024.2329675 PMID:38504595	研究论文	提出了一种基于跳跃连接、深度可分离卷积和Swin Transformer块的轻量级分割网络SwinD-Net，用于腹腔镜肝脏分割	引入了Swin Transformer块以提取全局信息和捕获高级语义特征，同时通过减少浅层特征图的通道数和去除第一层的跳跃连接来降低计算开销	NA	旨在开发一种轻量级的分割网络，以满足实时计算需求，特别是在计算资源有限的医院环境中	腹腔镜肝脏分割	计算机视觉	NA	深度可分离卷积, Swin Transformer块	SwinD-Net	图像	CholecSeg8k数据集
20670	2024-08-07	A soft touch with electron beams: Digging out structural information of nanomaterials with advanced scanning low energy electron microscopy coupled with deep learning 2024-Aug, Ultramicroscopy IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.ultramic.2024.113965 PMID:38640578	研究论文	本文展示了通过结合扫描低能电子显微镜（SLEEM）与深度学习技术，如何获得纳米材料的更清晰结构和表面信息	SLEEM与深度学习结合的方法不需要样品涂覆导电膜，避免了分析中的伪影，提高了使用的便利性	NA	探索纳米材料结构信息的获取方法	金纳米颗粒负载的中孔二氧化硅	纳米技术	NA	扫描低能电子显微镜（SLEEM）	深度学习	图像	金纳米颗粒负载的中孔二氧化硅模型系统
20671	2024-08-07	Prediction of visceral pleural invasion of clinical stage I lung adenocarcinoma using thoracoscopic images and deep learning 2024-Jun, Surgery today IF:1.7Q2 DOI:10.1007/s00595-023-02756-z PMID:37864054	研究论文	本研究利用胸腔镜图像和深度学习模型预测临床I期肺腺癌患者的脏层胸膜侵犯	本研究首次应用基于卷积神经网络和视觉变换器的深度学习模型，通过胸腔镜图像识别脏层胸膜侵犯	研究样本量较小，需要通过数据扩展来提高模型的临床应用性	开发和验证基于胸腔镜图像的深度学习模型在临床I期肺腺癌患者中识别脏层胸膜侵犯的应用	临床I期肺腺癌患者的脏层胸膜侵犯	机器学习	肺腺癌	深度学习	CNN, ViT	图像	训练集包含463张图像（VPI阴性：269张，VPI阳性：194张），验证集包含46张图像（VPI阴性：28张，VPI阳性：18张）
20672	2024-08-07	In silico prediction of ocular toxicity of compounds using explainable machine learning and deep learning approaches 2024-06, Journal of applied toxicology : JAT IF:2.7Q3 DOI:10.1002/jat.4586 PMID:38329145	研究论文	本文利用可解释的机器学习和深度学习方法，开发了一种用于预测化合物眼部毒性的计算工具	通过结合政府GHS合规数据库和文献中的最大数据集（4901种化合物），使用12种分子表示和多种机器学习及深度学习算法，开发了高性能的二元分类模型	NA	旨在提高化学品眼部毒性的预测准确性，减少动物测试的使用	化学品的眼部毒性	机器学习	NA	机器学习和深度学习	GCN, RF-Descriptor	化合物数据	4901种化合物
20673	2024-08-07	The greener the living environment, the better the health? Examining the effects of multiple green exposure metrics on physical activity and health among young students 2024-Jun-01, Environmental research IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.envres.2024.118520 PMID:38401683	研究论文	本研究探讨了校园绿色空间对大学生身体活动和健康的影响，通过构建包括客观和主观绿色空间暴露指标的框架，使用空间分析、深度学习技术和无人机测量技术进行评估。	创新性地开发了一个从2D到3D的客观暴露评估框架，并结合主观暴露指标，如访问频率和感知质量，以更全面地评估绿色空间的影响。	研究为横断面研究，可能存在因果关系解释的局限性；且仅基于南京的大学生样本，结果的普遍性有待进一步验证。	旨在阐明校园绿色空间、身体活动与健康之间的复杂关系和机制，并为以健康为导向的校园绿色空间规划提供实际参考。	研究对象为南京的820名大学生，关注他们的居住环境和校园绿色空间暴露情况。	NA	NA	空间分析、深度学习技术、无人机测量技术	广义线性模型（GLM）、结构方程模型（SEM）	问卷调查数据	820名大学生
20674	2024-08-07	A robust transformer-based pipeline of 3D cell alignment, denoise and instance segmentation on electron microscopy sequence images 2024-Jun, Journal of plant physiology IF:4.0Q1 DOI:10.1016/j.jplph.2024.154236 PMID:38621330	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的3D细胞对齐、去噪和实例分割的完整流程框架，用于从连续电子显微镜图像中重建植物组织	该框架包括五个阶段：图像注册、图像增强和去噪、基于Transformer的神经网络进行语义分割、基于超体素聚类的实例分割以及重建结果的自动分析和统计评估，提供了高精度和高计算效率的3D细胞重建	NA	研究植物细胞发育的定量分析，特别是从体细胞到生殖细胞命运转变的调控机制	植物细胞的超微结构及其在发育过程中的复杂形态变化	计算机视觉	NA	电子显微镜成像	Transformer	图像	使用了拟南芥花药的早期减数分裂阶段的植物组织数据集
20675	2024-08-07	Predicting dust pollution from dry bulk ports in coastal cities: A hybrid approach based on data decomposition and deep learning 2024-Jun-01, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2024.124053 PMID:38677458	研究论文	本文提出了一种基于数据分解和深度学习的混合方法，用于预测沿海城市干散货港口的粉尘污染	本文引入了港口运营数据作为输入特征，并采用二次分解与重组（SDR）策略减少数据非平稳性，同时使用基于双阶段注意力机制的序列到序列（DA-Seq2Seq）模型自适应选择相关特征并捕捉长期时间依赖	NA	旨在提高对干散货港口粉尘污染的预测准确性，以便及早识别风险并采取预防措施	沿海城市干散货港口的粉尘污染	机器学习	NA	深度学习	DA-Seq2Seq	时间序列数据	使用了来自中国北部一个干散货港口的数据集
20676	2024-08-07	Ultra-flat bands at large twist angles in group-V twisted bilayer materials 2024-May-21, The Journal of chemical physics IF:3.1Q1 DOI:10.1063/5.0197757 PMID:38767261	研究论文	本研究提出了一种在具有大扭曲角度的V族扭曲双层材料中实现超平带的策略	通过使用深度学习方法DeepH研究了多达2524个原子的扭曲双层材料的能带结构，显著减少了计算时间，并发现9.43°的扭曲角度足以实现与魔角1.08°的扭曲双层石墨烯相当的能带平坦度	NA	探索在扭曲层状二维材料中实现超平带的可行平台	V族扭曲双层材料，包括β相的P、As和Sb	材料科学	NA	深度学习方法DeepH	NA	能带结构	多达2524个原子的扭曲双层材料
20677	2024-08-07	[Reduction of Motion Artifacts in Liver MRI Using Deep Learning with High-pass Filtering] 2024-May-20, Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai zasshi DOI:10.6009/jjrt.2024-1408 PMID:38462509	研究论文	研究使用深度学习结合高通滤波技术减少肝脏MRI图像中的运动伪影	采用深度学习与高通滤波相结合的方法，有效减少了肝脏MRI图像中的运动伪影，同时保持了图像的清晰度	NA	探讨深度学习结合高通滤波技术在减少肝脏MRI图像运动伪影中的应用效果	69名接受肝脏MRI检查的患者	计算机视觉	NA	深度学习	NA	图像	69名患者
20678	2024-08-07	[Validation of Optimal Imaging Conditions for Coronary Computed Tomography Angiography Using High-definition Mode and Deep Learning Image Reconstruction Algorithm] 2024-May-20, Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai zasshi DOI:10.6009/jjrt.2024-1353 PMID:38508756	研究论文	验证高清晰度模式和深度学习图像重建算法结合下的冠状动脉CT血管造影的最佳成像条件	结合高清晰度模式和深度学习图像重建算法，优化冠状动脉CT血管造影的成像条件	研究仅限于使用胸部和内部3D打印模型进行扫描，未涉及临床患者数据	验证在高清晰度模式和深度学习图像重建算法结合下，冠状动脉CT血管造影的最佳成像条件	使用256排探测器CT扫描仪扫描的胸部和内部3D打印模型	计算机视觉	心血管疾病	冠状动脉CT血管造影	深度学习图像重建算法	图像	胸部和内部3D打印模型
20679	2024-08-07	Deep-learning model for background parenchymal enhancement classification in contrast-enhanced mammography 2024-May-20, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad42ff PMID:38657641	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的模型，用于在对比增强乳腺摄影（CEM）中自动分类乳腺背景实质增强（BPE）水平	本文首次提出了一种在CEM中自动分类BPE水平的工具，填补了该领域的空白	模型在存在病变的情况下准确性略有下降，但无统计学意义	开发一种自动化的方法来评估CEM中的BPE水平，以减少读者的变异性	乳腺背景实质增强（BPE）水平的分类	计算机视觉	乳腺癌	深度学习	深度学习模型	图像	训练集包含7012对CEM图像，评估集包含1013对图像
20680	2024-08-07	FlexDTI: flexible diffusion gradient encoding scheme-based highly efficient diffusion tensor imaging using deep learning 2024-May-20, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad45a5 PMID:38688288	研究论文	本文开发并评估了一种基于动态卷积的新方法FlexDTI，用于高效扩散张量成像，该方法支持灵活的扩散编码梯度方案	FlexDTI使用动态卷积核将扩散梯度方向信息嵌入到相应的扩散信号特征图中，实现了对灵活数量扩散梯度方向的泛化	NA	开发一种高效的扩散张量成像方法，支持灵活的扩散编码梯度方案	扩散张量成像	计算机视觉	NA	深度学习	动态卷积	图像	使用来自人类连接组项目和本地医院的数据集进行训练和测试