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
7361	2025-02-24	Deep learning performance on MRI prostate gland segmentation: evaluation of two commercially available algorithms compared with an expert radiologist 2024-Jan, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.1.015002 PMID:38404754	研究论文	本研究评估了两种商用深度学习算法在MRI前列腺分割中的表现，并与专家放射科医生的手动分割进行了比较	在真实临床环境中评估商用AI模型的前列腺分割性能，填补了现有研究的空白	未对深度学习算法进行内部训练，且样本量相对较小	验证商用AI模型在前列腺分割中的准确性和临床应用价值	123名患者的多中心、多扫描仪MRI数据集	数字病理学	前列腺癌	深度学习算法	深度学习算法（DLA1和DLA2）	MRI图像	123名患者
7362	2025-02-23	QuantumNet: An enhanced diabetic retinopathy detection model using classical deep learning-quantum transfer learning 2025-Jun, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103185 PMID:39981059	研究论文	本文介绍了一种名为QuantumNet的混合模型，结合了经典深度学习和量子迁移学习，用于增强糖尿病视网膜病变（DR）的检测	QuantumNet结合了经典深度学习模型和量子计算的优势，通过量子迁移学习提高了DR检测的准确性和资源效率	NA	提高糖尿病视网膜病变的检测准确性和效率	糖尿病视网膜病变（DR）	医学影像	糖尿病视网膜病变	量子迁移学习	CNN, ResNet50, MobileNetV2, 变分量子分类器	图像	APTOS 2019 blindness detection dataset on Kaggle
7363	2025-02-23	Combination of deep learning reconstruction and quantification for dynamic contrast-enhanced (DCE) MRI 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110310 PMID:39710009	研究论文	本研究提出了一种结合深度学习重建和量化的动态对比增强（DCE）MRI技术，旨在提高DCE-MRI的临床应用	提出了一种名为DCE-Movienet的新型深度重建网络，与之前开发的DCE-Qnet深度量化网络结合，实现了快速且定量的DCE-MRI	研究仅在健康志愿者和一名宫颈癌患者中进行了验证，样本量较小	提高DCE-MRI在临床中的速度和量化鲁棒性	健康志愿者和宫颈癌患者	医学影像	宫颈癌	动态对比增强（DCE）MRI	DCE-Movienet, DCE-Qnet	4D MRI数据	健康志愿者和一名宫颈癌患者
7364	2025-02-23	Performance and efficiency of machine learning models in analyzing capillary serum protein electrophoresis 2025-Mar-01, Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry DOI:10.1016/j.cca.2025.120165 PMID:39875052	研究论文	本文研究了机器学习模型在分析毛细血管血清蛋白电泳（SPEP）中的性能和效率，旨在通过人工智能模型提高M蛋白的分类和定位准确性	本文创新性地将U-Net与Transformer模型结合，用于M蛋白的分类和定位，展示了与临床专家相当的性能	研究依赖于单一数据集，且未探讨模型在其他类型疾病中的应用	开发人工智能诊断模型，以提高SPEP在M蛋白相关疾病诊断中的准确性和效率	毛细血管血清蛋白电泳（SPEP）数据	机器学习	M蛋白相关疾病	血清蛋白电泳（SPEP）	XGB, U-Net, Transformer	电泳数据	85,026个SPEP结果用于训练和验证，1,079个样本用于测试
7365	2025-02-23	Lightweight visual localization algorithm for UAVs 2025-Feb-19, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88089-y PMID:39971988	研究论文	本文介绍了一种名为Lightv8nPnP的轻量级视觉定位算法模型，旨在使基于深度学习的无人机视觉定位算法更加轻量化	引入了GhostConv构建GDetect检测头模块，采用Wise-IoU作为边界框回归损失函数，并基于无人机航空数据集样本特性修改YOLOv8n网络结构，创建了TrimYOLO网络结构	未提及具体的数据集规模或多样性限制	开发一种高效的视觉定位算法模型，以实现无人机的精确三维定位	无人机	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOv8n, TrimYOLO	图像	未提及具体样本数量
7366	2025-02-23	Assessment of hydrological loading displacement from GNSS and GRACE data using deep learning algorithms 2025-Feb-19, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-90363-y PMID:39972111	研究论文	本文介绍了一种使用3D卷积神经网络（3D-CNN）估算水文负荷位移的新方法	使用3D-CNN方法显著提高了水文负荷位移的反演精度，相比传统的负荷格林函数反演技术，最大偏差减少了1.34毫米，绝对最小偏差减少了1.47毫米，绝对平均偏差减少了79.6%，标准偏差减少了31.4%	研究仅限于中国云南省及其邻近地区的41个GNSS站点的数据，可能不适用于其他地区	精确评估陆地水负荷位移（TWLD）对大地测量观测和高精度动态参考框架的建立和维护的影响	云南省及其邻近地区的41个GNSS站点的垂直位移时间序列数据	机器学习	NA	3D卷积神经网络（3D-CNN）	3D-CNN	时间序列数据	41个GNSS站点的数据
7367	2025-02-23	Genetic insights into the shared molecular mechanisms of Crohn's disease and breast cancer: a Mendelian randomization and deep learning approach 2025-Feb-18, Discover oncology IF:2.8Q2 DOI:10.1007/s12672-025-01978-6 PMID:39964572	研究论文	本研究旨在探索克罗恩病与乳腺癌之间的潜在遗传联系，重点关注可能具有治疗相关性的可药物基因	结合孟德尔随机化和深度学习方法来研究两种疾病之间的遗传联系，并预测基因-药物相互作用	研究结果仅为初步发现，需要进一步实验验证	探索克罗恩病与乳腺癌之间的遗传联系，识别可能的治疗靶点	克罗恩病和乳腺癌的遗传数据	机器学习	克罗恩病, 乳腺癌	孟德尔随机化, 深度学习	深度学习	单核苷酸多态性(SNP)	NA
7368	2025-02-23	Integrating D-S evidence theory and multiple deep learning frameworks for time series prediction of air quality 2025-Feb-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-87935-3 PMID:39966417	研究论文	本研究提出了一种结合D-S证据理论和多种深度学习模型的时间序列预测框架，用于提高空气质量预测的准确性和鲁棒性	结合D-S证据理论和多种深度学习模型，通过融合多个模型的预测结果和可靠性，提高了长期空气质量预测的准确性	研究仅基于中国三个具有气候特征的城市的数据，可能无法完全代表其他地区的空气质量预测情况	提高空气质量时间序列数据的预测准确性，以提前识别和预警空气污染事件	中国三个具有气候特征的城市	机器学习	NA	D-S证据理论	MLP, RNN, CNN, LSTM, BI-LSTM, GRU	时间序列数据	三个城市的空气质量数据，包含五种空气污染物指标
7369	2025-02-23	Research on variable-length control chart pattern recognition based on sliding window method and SECNN-BiLSTM 2025-Feb-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-86849-4 PMID:39966459	研究论文	本文提出了一种基于滑动窗口方法和SE-attention CNN与Bi-LSTM（SECNN-BiLSTM）的可变长度控制图识别方法	结合滑动窗口方法和SE-attention CNN与Bi-LSTM，提出了一种新的可变长度控制图识别方法	未提及具体局限性	提高可变长度控制图的识别效率和准确性	可变长度控制图	机器学习	NA	滑动窗口方法、SE-attention CNN、Bi-LSTM	CNN、LSTM	一维和二维矩阵数据	未提及具体样本数量
7370	2025-02-23	Jointly exploring client drift and catastrophic forgetting in dynamic learning 2025-Feb-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-89873-6 PMID:39966528	研究论文	本文提出了一个统一的分析框架，用于联合建模空间和时间偏移，以更接近真实动态环境的模拟	首次联合分析客户端漂移和灾难性遗忘，提出了一种统一的分析框架，并发现适度的空间和时间偏移组合可以提高模型性能	未提及具体的数据集或实验规模，可能缺乏广泛的验证	研究在动态环境中联合解决客户端漂移和灾难性遗忘问题，以提高深度学习模型的鲁棒性	联邦学习和持续学习中的模型性能	机器学习	NA	深度学习	NA	NA	NA
7371	2025-02-23	Developing a semi-automated technique of surface water quality analysis using GEE and machine learning: A case study for Sundarbans 2025-Feb-15, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2025.e42404 PMID:39981364	研究论文	本研究提出了一种半自动化的方法，利用机器学习模型结合现场和遥感数据评估孙德尔本斯的水质	结合Google Earth Engine (GEE)和AutoML，利用深度学习库创建动态、自适应模型，提高预测精度	数据可用性的可变性以及机器学习预测动态水系统时固有的不确定性	开发一种半自动化的水质分析技术，以支持可持续环境管理实践和孙德尔本斯应对新兴气候挑战的韧性	孙德尔本斯的水质参数（海表温度、总悬浮固体、浊度、盐度和pH值）	机器学习	NA	机器学习算法、Empirical Bayesian Kriging (EBK)模型、Google Earth Engine (GEE)、AutoML	深度学习模型	现场数据和遥感数据	NA
7372	2025-02-23	Mentorship advances antimicrobial use surveillance systems in low- and middle-income countries 2025-Feb, JAC-antimicrobial resistance IF:3.7Q2 DOI:10.1093/jacamr/dlae212 PMID:39734490	研究论文	本文探讨了在低收入和中等收入国家（LMICs）中，通过导师制培训方法来推进抗菌药物使用（AMU）监测系统的实施	提出了导师制作为一种有效的培训方法，以解决LMICs中AMU监测系统实施中的人员短缺问题	研究主要基于尼泊尔、巴基斯坦、巴布亚新几内亚和东帝汶的经验，可能不适用于所有LMICs	探讨导师制在LMICs中AMU监测系统实施中的有效性	低收入和中等收入国家的AMU专业人员	公共卫生	NA	导师制培训	NA	NA	2019年至2023年间在尼泊尔、巴基斯坦、巴布亚新几内亚和东帝汶进行的1至2年导师制项目
7373	2025-01-30	Author Correction: AIVariant: a deep learning-based somatic variant detector for highly contaminated tumor samples 2025-Feb, Experimental & molecular medicine DOI:10.1038/s12276-025-01405-4 PMID:39875568	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
7374	2025-02-23	Virtual staining from bright-field microscopy for label-free quantitative analysis of plant cell structures 2025-Jan-31, Plant molecular biology IF:3.9Q1 DOI:10.1007/s11103-025-01558-w PMID:39885095	研究论文	本文探讨了使用深度学习模型对植物细胞结构进行虚拟染色的适用性，基于明场显微镜图像	提出了一种基于深度学习的虚拟染色方法，能够非侵入性地分析植物细胞结构，并应用于细胞形态计量学	该方法仍存在一些局限性，但非侵入性和高效性使其适用于定量植物细胞生物学中的无标记、动态和高通量分析	研究深度学习模型在植物细胞结构虚拟染色中的适用性	烟草BY-2细胞、拟南芥表皮细胞、Egeria densa叶绿体	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	显微镜图像	烟草BY-2细胞、拟南芥表皮细胞、Egeria densa叶绿体
7375	2025-02-23	KaMLs for Predicting Protein pK a Values and Ionization States: Are Trees All You Need? 2025-Jan-30, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.09.622800 PMID:39605739	研究论文	本文介绍了基于决策树和图注意力网络（GAT）的pKa预测模型KaML，利用物理化学理解和新的实验数据库PKAD-3，显著提高了蛋白质电离状态的预测准确性	KaML模型通过创新方法如酸和碱的分别处理、使用AlphaFold结构进行数据增强、在理论pKa数据库上进行模型预训练，显著提升了预测性能，特别是在去质子化半胱氨酸和赖氨酸的预测上	尽管KaML模型在预测pKa值和电离状态方面表现出色，但其性能可能仍受限于实验数据的稀缺性	提高蛋白质电离状态的预测准确性，以促进生物学理解和计算机辅助药物发现	蛋白质的电离状态	机器学习	NA	决策树、图注意力网络（GAT）	KaML-CBtree、GAT	实验数据、理论pKa数据库	NA
7376	2025-02-23	EPISeg: Automated segmentation of the spinal cord on echo planar images using open-access multi-center data 2025-Jan-27, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.07.631402 PMID:39829895	研究论文	本文介绍了一种名为EPISeg的深度学习模型，用于在梯度回波平面成像（EPI）数据上自动分割脊髓	EPISeg模型在脊髓分割质量上显著优于现有模型，并且对不同的采集协议和fMRI数据中常见的伪影具有鲁棒性	尽管EPISeg在分割质量上有显著提升，但仍需进一步验证其在更广泛数据集上的性能	开发一种自动分割脊髓的深度学习模型，以减少手动分割的时间和用户偏差	脊髓的梯度回波EPI图像	医学影像分析	NA	深度学习	深度学习模型	图像	多中心数据集，具体样本数量未明确说明
7377	2025-02-23	RNAbpFlow: Base pair-augmented SE(3)-flow matching for conditional RNA 3D structure generation 2025-Jan-26, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.24.634669 PMID:39896539	研究论文	本文介绍了RNAbpFlow，一种基于序列和碱基对条件的SE(3)-等变流匹配模型，用于生成RNA的三维结构集合	RNAbpFlow利用核碱基中心表示法，无需显式或隐式使用进化信息或同源结构模板，即可端到端生成全原子RNA结构	由于RNA分子的高度灵活性以及进化序列或结构同源性的有限可用性，预测准确的RNA三维结构仍然具有挑战性	开发一种新的方法来预测RNA的三维结构	RNA的三维结构	生物信息学	NA	SE(3)-等变流匹配模型	RNAbpFlow	RNA序列和碱基对信息	大规模基准测试中的RNA拓扑采样和预测建模
7378	2025-02-23	Cell-APP: A generalizable method for microscopic cell annotation, segmentation, and classification 2025-Jan-24, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.23.634498 PMID:39896521	研究论文	本文提出了一种通用的方法，用于在透射光显微镜图像中生成大规模实例分割训练数据集，并训练基于视觉变换器（ViT）的Mask-RCNN模型，以实现细胞的实例分割和分类	提出了一种通用的方法，用于生成大规模实例分割训练数据集，并利用视觉变换器（ViT）改进Mask-RCNN模型，解决了细胞分类中的类别不平衡问题	该方法依赖于通用的细胞特征，可能无法适用于所有类型的细胞	开发一种通用的方法，用于细胞的实例分割和分类	组织培养细胞	计算机视觉	NA	透射光显微镜	Mask-RCNN, 视觉变换器（ViT）	图像	NA
7379	2025-02-23	CPI-Pred: A deep learning framework for predicting functional parameters of compound-protein interactions 2025-Jan-21, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.16.633372 PMID:39896624	研究论文	本文介绍了一个名为CPI-Pred的深度学习框架，用于预测化合物-蛋白质相互作用的功能参数	CPI-Pred结合了来自新型消息传递神经网络的化合物表示和由最先进的蛋白质语言模型生成的酶表示，利用创新的序列池化和交叉注意力机制	由于化合物-蛋白质相互作用的复杂性以及可用数据的稀疏性和异质性，预测这些相互作用仍然具有挑战性	研究目的是预测化合物-蛋白质相互作用的功能参数，以解决代谢工程中的一系列挑战	研究对象是化合物-蛋白质相互作用的功能参数，包括米氏常数、酶转换数、催化效率和抑制常数	机器学习	NA	深度学习	消息传递神经网络和蛋白质语言模型	氨基酸序列和化合物结构表示	迄今为止最大的酶动力学参数数据集，涵盖四个关键指标
7380	2025-02-23	Piscis: a novel loss estimator of the F1 score enables accurate spot detection in fluorescence microscopy images via deep learning 2025-Jan-15, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.01.31.578123 PMID:38352551	研究论文	本文介绍了一种名为Piscis的全自动深度学习算法，用于荧光显微镜图像中的斑点检测，采用了一种新的损失函数SmoothF1 loss	提出了SmoothF1损失函数，该函数近似F1分数，直接惩罚假阳性和假阴性，同时保持可微分性，适用于深度学习训练	NA	开发一种无需手动参数调整的高通量RNA FISH成像数据分析方法	荧光显微镜图像中的斑点检测	计算机视觉	NA	RNA FISH	深度学习	图像	358张手动注释的实验RNA FISH图像和240张合成图像