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
7241	2025-04-08	Tunnel face rock mass class rapid identification based on TBM cutterhead vibration monitoring and deep learning model 2025-Apr-04, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-96875-x PMID:40186002	研究论文	基于TBM刀盘振动监测和深度学习模型，开发了一种端到端的隧道工作面岩体等级快速识别方法	结合1DCNN、BiLSTM和自注意力机制的优势，提出了一种新的深度学习模型，能够自动提取信号中的时空域特征，无需中断正常掘进过程即可快速识别岩体等级	缺乏对长隧道段连续振动记录的获取，且对TBM刀盘振动监测的研究较少	优化TBM操作参数和选择后续隧道支护措施	TBM隧道工作面的岩体条件	机器学习	NA	深度学习	1DCNN, BiLSTM, 自注意力机制	振动信号	NA
7242	2025-04-08	Compact Model Training by Low-Rank Projection With Energy Transfer 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3400928 PMID:38843062	研究论文	提出了一种名为LRPET的新训练方法，用于从头开始训练低秩压缩网络，并实现竞争性性能	通过交替执行随机梯度下降训练和权重矩阵的低秩流形投影，并结合能量转移和BN校正，提高了低秩压缩网络的性能	未明确提及具体限制，但可能包括对特定网络架构的依赖或计算资源需求	开发一种高效的深度神经网络低秩压缩方法	深度神经网络	机器学习	NA	低秩投影与能量转移（LRPET）	CNN, Transformer	图像	CIFAR-10和ImageNet数据集
7243	2025-04-08	Supervise-Assisted Self-Supervised Deep-Learning Method for Hyperspectral Image Restoration 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3386809 PMID:38722728	研究论文	提出了一种监督辅助的自监督深度学习方法，用于高光谱图像（HSI）的恢复	结合监督学习和自监督学习，引入噪声自适应损失函数，利用噪声退化HSI的内部统计信息进行恢复	未明确提及具体限制，但可能面临复杂噪声场景下的泛化能力挑战	解决高光谱图像恢复中的分布差距和噪声干扰问题	高光谱图像（HSI）	计算机视觉	NA	深度学习	监督辅助的自监督深度学习网络	高光谱图像	未明确提及具体样本数量，但使用了大量训练数据集
7244	2025-04-08	Personalized deep learning auto-segmentation models for adaptive fractionated magnetic resonance-guided radiation therapy of the abdomen 2025-Apr, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17580 PMID:39699250	研究论文	本研究探讨了利用患者特异性自动分割方法改进腹部癌症患者在分次磁共振引导放疗中的自动分割效果	提出了基于患者特异性数据的自动分割模型，通过整合治疗计划和先前分次的MR图像，优化了分次治疗中的自动分割效果	研究样本量有限（151名患者），且仅针对特定类型的腹部癌症	改进分次磁共振引导放疗中的自动分割方法，以减少手动轮廓校正的时间消耗	腹部癌症患者的分次磁共振引导放疗数据	数字病理	腹部癌症	磁共振成像（MRI）	深度学习自动分割模型	图像	151名腹部癌症患者的151份计划MR图像和215份分次MR图像
7245	2025-04-08	Impact of deep learning reconstructions on image quality and liver lesion detectability in dual-energy CT: An anthropomorphic phantom study 2025-Apr, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17651 PMID:39887750	research paper	评估深度学习图像重建（DLIR）在双能CT（DECT）中对图像质量和肝血管性病变检测的影响	首次在DECT中使用DLIR算法评估其对肝血管性病变检测的影响，并与传统重建方法进行比较	研究基于人体模型，未涉及真实患者数据，可能无法完全反映临床情况	评估DLIR在DECT中对图像质量和肝血管性病变检测的影响	模拟的肝血管性肝细胞癌（HCC）病变	digital pathology	liver cancer	dual-energy CT (DECT), deep learning image reconstruction (DLIR)	DLIR	CT image	一个人体模型（BMI为23 kg/m²），包含模拟的肝血管性病变
7246	2025-04-08	Multiscale Deep Learning for Detection and Recognition: A Comprehensive Survey 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3389454 PMID:38652624	综述	本文全面介绍了多尺度深度学习在目标检测和识别中的发展，构建了一个易于理解且强大的知识结构	综合介绍了多尺度深度学习的理论和方法，包括金字塔表示、尺度空间表示和多尺度几何表示，并比较了不同多尺度结构设计的性能	指出了多尺度深度学习中存在的几个开放问题和未来方向，但未提出具体的解决方案	探讨计算机视觉中的多尺度问题，特别是目标检测和识别中的多尺度表示	多尺度深度学习的理论和方法	计算机视觉	NA	NA	CNN, Vision Transformers (ViTs)	图像	NA
7247	2025-04-08	Deep learning-based multimodal CT/MRI image fusion and segmentation strategies for surgical planning of oral and maxillofacial tumors: A pilot study 2025-Mar-31, Journal of stomatology, oral and maxillofacial surgery DOI:10.1016/j.jormas.2025.102324 PMID:40174752	研究论文	本研究评估了基于深度学习的多模态CT/MRI图像融合和分割策略在口腔颌面部肿瘤手术规划中的可行性和准确性	结合了三种融合模型和三种分割模型，生成了九种混合深度学习模型，并评估了它们在口腔颌面部肿瘤分割中的性能	样本量较小（30例患者），且为单中心研究，可能影响结果的普遍性	评估深度学习在多模态CT/MRI图像融合和分割中的应用，为口腔颌面部肿瘤的虚拟手术规划提供基础	30名口腔颌面部肿瘤患者	数字病理	口腔颌面部肿瘤	CT/MRI扫描	Elastix, ANTs, NiftyReg, nnU-Net, 3D UX-Net, U-Net	医学影像（CT/MRI）	30名口腔颌面部肿瘤患者
7248	2025-04-08	A Deep Learning Model of Histologic Tumor Differentiation as a Prognostic Tool in Hepatocellular Carcinoma 2025-Mar-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2025.100747 PMID:40086592	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的AI模型，用于量化肝细胞癌（HCC）肿瘤分化的组织学特征并预测癌症相关结果	首次使用AI模型量化HCC肿瘤分化的多个组织学特征，并证明其在预测HCC相关预后方面的优越性	研究样本量较小（99例HCC切除标本），需要更大样本验证	评估AI模型在量化HCC肿瘤分化特征和预测癌症相关结果方面的性能	肝细胞癌（HCC）切除标本	数字病理学	肝细胞癌	深度学习	监督学习AI模型	组织学图像	99例HCC切除标本
7249	2025-04-08	Predictive models for posttransplant diabetes mellitus in kidney transplant recipients using machine learning and deep learning approach: a nationwide cohort study from South Korea 2025-01-09, Kidney research and clinical practice IF:2.9Q1 DOI:10.23876/j.krcp.24.113 PMID:40176402	研究论文	本研究利用机器学习和深度学习方法预测肾移植受者术后糖尿病（PTDM）的风险	首次在全国性队列研究中应用多种机器学习和深度学习模型预测PTDM，并比较其性能	研究仅基于韩国器官移植注册数据，可能不适用于其他人群	预测肾移植受者术后糖尿病的风险	肾移植受者	机器学习	糖尿病	机器学习、深度学习	XGBoost, CatBoost, light gradient boosting machine, logistic regression	临床数据	3,213名肾移植受者
7250	2025-04-08	Synthetic temporal bone CT generation from UTE-MRI using a cycleGAN-based deep learning model: advancing beyond CT-MR imaging fusion 2025-Jan, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10967-2 PMID:39026063	研究论文	本研究开发了一种基于CycleGAN的深度学习模型，用于从超短回波时间磁共振成像（MRI）扫描生成合成颞骨计算机断层扫描（CT）图像	使用CycleGAN模型从MRI生成合成CT图像，解决了MRI在颞骨解剖标志定位上的固有局限性	对于五个主要解剖结构的生成成功率较低（24%至83%）	开发一种深度学习模型，以生成合成颞骨CT图像，克服MRI在颞骨解剖标志定位上的局限性	颞骨MRI和CT图像	数字病理学	NA	点状编码时间减少与径向采集（PETRA）MRI	CycleGAN	图像	102名患者（训练数据集54名，验证数据集48名）
7251	2025-04-08	Deep learning-based 3D quantitative total tumor burden predicts early recurrence of BCLC A and B HCC after resection 2025-Jan, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10941-y PMID:39028376	研究论文	本研究评估了基于深度学习的自动化三维定量肿瘤负荷在MRI上预测肝细胞癌术后早期复发的潜力	首次使用深度学习辅助的自动化三维定量肿瘤负荷作为预测肝细胞癌术后早期复发的生物标志物，并改进了BCLC A和B期患者的亚分类	单中心回顾性研究，样本量有限（592例患者）	预测肝细胞癌（HCC）术后早期复发（ER）	接受切除术的BCLC A和B期肝细胞癌患者	数字病理学	肝细胞癌	MRI	深度学习	医学影像	592例患者（525例BCLC A期，67例BCLC B期）
7252	2025-04-08	The value of deep learning-based X-ray techniques in detecting and classifying K-L grades of knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis 2025-Jan, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10928-9 PMID:38997539	meta-analysis	本文通过系统综述和荟萃分析评估了基于深度学习的X射线技术在检测和分类膝关节骨关节炎K-L分级中的价值	首次对深度学习在膝关节骨关节炎K-L分级中的敏感性进行了全面的荟萃分析	对于K-L1和K-L2分级的敏感性仍需提高，且需要更多研究数据支持临床实践	评估深度学习技术在膝关节骨关节炎X射线诊断中的敏感性和临床价值	膝关节骨关节炎的X射线图像	digital pathology	geriatric disease	deep learning	NA	image	62,158张X射线图像（包括22,388张K-L0，13,415张K-L1，15,597张K-L2，7,768张K-L3和2,990张K-L4）
7253	2025-04-08	Deep learning in pulmonary nodule detection and segmentation: a systematic review 2025-Jan, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10907-0 PMID:38985185	系统性综述	本文系统性地综述了深度学习在肺结节检测和分割中的应用	填补了现有文献中的方法学空白和偏见，并强调了标准化数据处理和代码共享的重要性	仅包含九项符合纳入标准的研究，可能存在样本量不足的问题	比较使用深度学习技术的肺结节检测和分割方法	肺结节	计算机视觉	肺癌	深度学习	CNN	医学影像	九项研究，主要使用公共数据集如Lung Image Database Consortium Image Collection和Image Database Resource Initiative
7254	2025-04-08	P253 Next-generation phenotyping facilitates the identification of structural brain malformations in rare disorders through computational brain MRI analysis 2025, Genetics in medicine open DOI:10.1016/j.gimo.2025.103424 PMID:40191138	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的下一代表型分析（NGP）方法，用于检测脑部结构畸形及其相关疾病，为临床医生提供诊断支持	首次将NGP应用于脑部MRI数据，通过大规模脑部MRI图像数据集学习模式，识别结构性畸形	初步分析仅针对两种特定疾病，需要扩展到更广泛的遗传疾病谱	开发一种能够识别罕见疾病中脑部结构畸形的计算方法	罕见疾病中的脑部结构畸形	数字病理学	神经发育疾病	MRI	ResNet-50	图像	413张脑部MRI图像，涵盖56种不同疾病
7255	2025-04-08	MultiSC: a deep learning pipeline for analyzing multiomics single-cell data 2024-Sep-23, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbae492 PMID:39376034	research paper	提出了一种名为MultiSC的深度学习流程，用于分析多组学单细胞数据	开发了一个新的流程MultiSC，利用多模态约束自编码器和基于矩阵分解的模型来整合多组学数据并预测转录因子调控的靶基因	未提及具体的数据处理或模型性能限制	解决多组学单细胞数据整合和分析工具缺乏的问题	多组学单细胞数据，包括基因表达、染色质可及性和转录因子蛋白表达	machine learning	NA	NEAT-seq	multimodal constraint autoencoder, matrix factorization-based model (scMF), multivariate linear regression models	multiomics single-cell data	未提及具体样本数量
7256	2025-04-08	Deep learning for intracranial aneurysm segmentation using CT angiography 2024-Jul-26, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad6372 PMID:39008990	研究论文	本研究采用两阶段深度学习方法，在计算机断层扫描血管造影图像中准确检测小动脉瘤（4-10毫米大小）	提出了一种轻量级且快速的头部区域选择（HRS）算法和自适应的3D nnU-Net网络，用于分割动脉瘤，并将推理时间减少了50%以上	未提及	准确检测和分割小动脉瘤	计算机断层扫描血管造影图像中的小动脉瘤	计算机视觉	心血管疾病	计算机断层扫描血管造影（CTA）	3D nnU-Net	图像	956名患者来自6家医院和一个公共数据集，使用6台不同制造商的CT扫描仪获取
7257	2025-04-08	Evaluation of enzyme activity predictions for variants of unknown significance in Arylsulfatase A 2024-Jun-17, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.05.16.594558 PMID:38798479	research paper	评估机器学习方法在预测未知意义变异（VUS）对芳基硫酸酯酶A（ARSA）基因功能影响方面的性能	一项由遗传学和编程训练营参与者开发的模型在预测性能上表现最佳，且深度学习方法的预测性能有显著提升	研究中仅使用了219个实验验证的错义VUS，样本量可能有限	评估机器学习方法在预测VUS功能影响方面的准确性及其在遗传和临床研究中的潜在应用	芳基硫酸酯酶A（ARSA）基因中的219个错义VUS	machine learning	NA	machine learning, deep learning	NA	genetic variants	219个实验验证的错义VUS
7258	2025-04-08	Critical assessment of missense variant effect predictors on disease-relevant variant data 2024-Jun-08, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.06.06.597828 PMID:38895200	研究论文	评估错义变异效应预测工具在疾病相关变异数据上的性能	通过CAGI6挑战赛评估多种错义变异效应预测工具，包括临床遗传学社区常用工具和最新开发的深度学习方法，并探讨了不同临床和研究应用场景下的性能表现	评估数据集中可能存在标签不平衡问题，且某些预测工具在区分致病性变异和极罕见良性变异时性能下降	评估错义变异效应预测工具的临床和研究实用性，并为未来改进提供方向	错义变异效应预测工具	生物信息学	遗传病	深度学习	NA	基因组数据	来自疾病相关数据库的罕见错义变异数据集
7259	2025-04-08	Multimodal Autoencoder Predicts fNIRS Resting State From EEG Signals 2022-07, Neuroinformatics IF:2.7Q3 DOI:10.1007/s12021-021-09538-3 PMID:34378155	研究论文	介绍了一种深度学习架构，用于评估来自40名癫痫患者的多模态脑电图（EEG）和功能性近红外光谱（fNIRS）记录	首次展示了在静息状态下的人类癫痫大脑中，基于EEG频率振荡的功率谱幅度调制，从编码的神经数据（EEG）预测脑血流动力学（fNIRS）的可能性	研究仅限于癫痫患者，样本量为40人	研究EEG信号如何解码fNIRS信号，预测脑血流动力学	40名癫痫患者的EEG和fNIRS记录	机器学习	癫痫	功能性近红外光谱（fNIRS）和脑电图（EEG）	LSTM和CNN集成的多模态序列到序列自编码器	EEG和fNIRS信号	40名癫痫患者
7260	2025-04-07	Open-source deep-learning models for segmentation of normal structures for prostatic and gynecological high-dose-rate brachytherapy: Comparison of architectures 2025-Apr-05, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70089 PMID:40186596	research paper	该研究比较了两种UNet衍生架构（UNet++和nnU-Net）在前列腺和妇科高剂量率（HDR）近距离放射治疗计划中自动分割风险器官（OARs）的性能	研究比较了两种UNet衍生架构在HDR近距离放射治疗计划中的性能，并选择了计算硬件需求较低的UNet++模型用于临床常规使用	研究仅针对前列腺和妇科HDR近距离放射治疗计划中的膀胱和直肠分割，未涵盖其他器官或治疗类型	实现和评估用于前列腺和妇科CT引导的HDR近距离放射治疗计划中的自动风险器官分割模型	前列腺和妇科HDR近距离放射治疗患者的CT扫描和分割文件	digital pathology	prostate cancer	CT扫描	UNet++, nnU-Net	image	1316 CT scans from 1105 patients for training, 100 CT scans from 62 patients for testing