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
10201	2025-01-07	Association Between Body Composition and Survival in Patients With Gastroesophageal Adenocarcinoma: An Automated Deep Learning Approach 2024-04, JCO clinical cancer informatics IF:3.3Q2 DOI:10.1200/CCI.23.00231 PMID:38588476	研究论文	本研究开发了一种深度学习模型，用于从常规CT扫描中自动量化胃食管腺癌患者的身体组成，并探讨其与生存率的关系	利用深度学习技术从常规CT扫描中自动量化身体组成，并首次在胃食管腺癌患者中探讨其与生存率的关联	研究样本量相对较小，且仅关注了胃食管腺癌患者，结果可能不适用于其他癌症类型	探讨身体组成与胃食管腺癌患者生存率之间的关系	胃食管腺癌患者	数字病理学	胃食管腺癌	深度学习	深度学习模型	CT图像	299名胃食管腺癌患者
10202	2025-01-07	The clinical implication and translational research of OSCC differentiation 2024-03, British journal of cancer IF:6.4Q1 DOI:10.1038/s41416-023-02566-7 PMID:38177661	研究论文	本研究通过整合流行病学、基因组学、实验和深度学习，阐明了口腔鳞状细胞癌（OSCC）分化的临床价值和分子特征，并开发了一种新的OSCC分子分类预测系统	开发了一种基于深度学习的OSCC分子分类预测系统（SMGO），并验证了其高准确性	研究未提及SMGO系统在其他类型癌症中的适用性	阐明OSCC分化的临床价值和分子特征，并开发一种新的OSCC分子分类预测系统	口腔鳞状细胞癌（OSCC）	数字病理学	口腔癌	深度学习	ShuffleNetV2	病理图像	流行病学数据（n=118,817），独立多中心队列（n=340）
10203	2025-01-07	Deep learning segmentation of endothelial cell images using an active learning paradigm with guided label corrections 2024-Jan, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.1.014006 PMID:38188935	研究论文	本文开发了一种引导校正软件，用于手动编辑自动生成的角膜内皮细胞（EC）分割，并将其应用于主动学习范式，以分析一组多样化的角膜移植后EC图像	提出了一种新的引导校正软件，结合主动学习范式，显著提高了深度学习模型在EC图像分割中的性能	研究仅针对角膜移植后的EC图像，可能不适用于其他类型的细胞图像	提高角膜内皮细胞图像分割的准确性和效率	角膜移植后的内皮细胞图像	计算机视觉	眼科疾病	深度学习	U-Net, DeepLabV3+	图像	841张角膜移植后EC图像
10204	2025-01-07	The application of natural language processing for the extraction of mechanistic information in toxicology 2024, Frontiers in toxicology IF:3.6Q2 DOI:10.3389/ftox.2024.1393662 PMID:38800806	研究论文	本文探讨了自然语言处理（NLP）在毒理学中提取机制信息的应用，特别是用于构建和优化不良结果路径（AOPs）	本文的创新点在于使用深度学习语言模型识别文本中的实体并建立它们之间的因果关系，以及提出一个结合命名实体识别和基于规则的简单关系提取模型的NLP管道	本文的局限性在于仅选择了肝脏中的两种常见不良情况（胆汁淤积和脂肪变性）作为案例，未涵盖更广泛的毒性类型	研究目的是通过NLP技术从科学文献中提取信息，以支持毒理学中AOPs的构建和优化	研究对象是毒理学中的不良结果路径（AOPs），特别是与肝脏相关的不良情况	自然语言处理	NA	深度学习语言模型	命名实体识别（NER）和基于规则的简单关系提取模型	文本	NA
10205	2025-01-07	SGSNet: a lightweight deep learning model for strawberry growth stage detection 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1491706 PMID:39717733	研究论文	本文介绍了一种轻量级深度学习模型SGSNet，用于快速准确地检测草莓生长阶段	设计了创新的轻量级卷积神经网络GrowthNet，采用DySample自适应上采样结构和iRMB轻量级注意力机制，优化了RepNCSPELAN4模块，并应用Inner-IoU优化损失函数	模型目前仅针对草莓生长阶段检测，未来可扩展至其他作物	开发适用于便携设备的轻量级检测技术，以优化草莓生产管理	草莓生长阶段	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	涵盖整个草莓生长周期的综合数据集
10206	2025-01-07	Robust fiber orientation distribution function estimation using deep constrained spherical deconvolution for diffusion-weighted magnetic resonance imaging 2024-Jan, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.1.014005 PMID:38188934	研究论文	本文提出了一种数据驱动的深度约束球面反卷积方法，用于从重复的扩散加权磁共振成像扫描中更可重复和稳健地估计大脑微观结构	引入三维体积扫描仪不变正则化方案，在fODF估计过程中显式约束扫描-重扫描变异性	方法主要针对大脑微观结构的估计，可能不适用于其他类型的组织或器官	提高从重复扩散加权磁共振成像扫描中估计大脑微观结构的可重复性和稳健性	大脑微观结构	医学影像	NA	扩散加权磁共振成像（DW-MRI）	深度约束球面反卷积（deep CSD）	磁共振成像数据	Human Connectome Project (HCP) 年轻成年人测试-重测组、MASiVar 数据集、巴尔的摩纵向衰老研究数据集
10207	2025-01-07	Image-Based Subtype Classification for Glioblastoma Using Deep Learning: Prognostic Significance and Biologic Relevance 2024-01, JCO clinical cancer informatics IF:3.3Q2 DOI:10.1200/CCI.23.00154 PMID:38231003	研究论文	本研究应用深度学习算法对胶质母细胞瘤的组织病理学图像进行分类，构建独立于已知临床和分子分类的图像亚型，并揭示胶质母细胞瘤肿瘤微环境的分子和免疫特征	首次使用深度学习模型对胶质母细胞瘤进行图像亚型分类，并发现这些亚型具有独特的预后信息和生物学特征	样本量相对较小，且仅使用了TCGA和CPTAC两个数据集	通过深度学习模型对胶质母细胞瘤进行图像亚型分类，并评估其预后价值和生物学意义	胶质母细胞瘤患者的组织病理学图像	数字病理学	胶质母细胞瘤	深度学习	卷积神经网络（CNN）	图像	214名TCGA患者和189名CPTAC患者
10208	2025-01-07	DreamOn: a data augmentation strategy to narrow the robustness gap between expert radiologists and deep learning classifiers 2024, Frontiers in radiology DOI:10.3389/fradi.2024.1420545 PMID:39758512	研究论文	本文探讨了数据增强策略对深度学习模型在医学图像分析中鲁棒性的影响，并提出了一种新的生物启发式数据增强方法DreamOn	提出了DreamOn，一种基于条件生成对抗网络（GAN）的生物启发式数据增强策略，用于生成REM梦境启发的训练图像插值	尽管DreamOn显著提高了模型在高噪声环境下的鲁棒性，但放射科医生在噪声图像上的表现仍优于模型	提高深度学习模型在医学图像分析中的鲁棒性，以应对图像质量差异和噪声	乳腺超声图像	计算机视觉	乳腺癌	条件生成对抗网络（GAN）	ResNet-18	图像	NA
10209	2025-01-07	Multimodal MRI radiomics-based stacking ensemble learning model with automatic segmentation for prognostic prediction of HIFU ablation of uterine fibroids: a multicenter study 2024, Frontiers in physiology IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fphys.2024.1507986 PMID:39759109	研究论文	本研究评估了基于MRI放射组学的堆叠集成学习模型，结合T2加权成像和对比增强T1加权成像以及深度学习自动分割，用于术前预测高强度聚焦超声（HIFU）消融子宫肌瘤的预后效果	结合T2WI和CE-T1WI的放射组学特征，使用深度学习自动分割，并构建堆叠集成学习模型以提高预测准确性	研究为回顾性研究，样本量相对较小，且仅来自两个中心	评估MRI放射组学堆叠集成学习模型在预测HIFU消融子宫肌瘤预后中的有效性	360名接受HIFU治疗的子宫肌瘤患者	数字病理学	子宫肌瘤	MRI放射组学、深度学习自动分割	V-net、SVM、RF、LightGBM、MLP、Logistic Regression	MRI图像	360名患者（训练集240名，内部测试集60名，外部测试集60名）
10210	2025-01-07	BO-CNN-BiLSTM deep learning model integrating multisource remote sensing data for improving winter wheat yield estimation 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1500499 PMID:39759241	研究论文	本研究开发了一种名为BO-CNN-BiLSTM（BCBL）的深度学习模型，结合卷积神经网络（1DCNN）的特征提取能力和双向长短期记忆网络（BiLSTM）的时间序列记忆优势，用于提高冬小麦产量估算的准确性	首次将太阳诱导的叶绿素荧光（SIF）数据与传统遥感变量和气候数据融合，用于冬小麦产量估算，并开发了BCBL模型，结合了1DCNN和BiLSTM的优势	研究仅在河南省进行，未在其他地区验证模型的普适性	提高冬小麦产量估算的准确性，为农业政策制定和粮食安全提供支持	冬小麦	机器学习	NA	遥感技术	BO-CNN-BiLSTM（BCBL）	遥感数据、气候数据	河南省的冬小麦数据
10211	2025-01-07	Advanced deep transfer learning techniques for efficient detection of cotton plant diseases 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1441117 PMID:39759238	研究论文	本文探讨了使用深度迁移学习技术高效检测棉花植物疾病的方法	本文的创新点在于应用多种深度迁移学习模型（如EfficientNet、Xception、ResNet等）进行棉花植物疾病的检测，并发现EfficientNetB3模型在准确率、损失和均方根误差方面表现最佳	本文的局限性在于未详细讨论模型在不同环境条件下的泛化能力，以及在实际农田中的应用效果	研究目的是通过深度迁移学习技术提高棉花植物疾病的检测效率，以促进可持续农业实践	研究对象为感染细菌性疫病、靶斑病、白粉病、蚜虫和军虫等疾病的棉花植物图像	计算机视觉	植物疾病	深度迁移学习	EfficientNet, Xception, ResNet, Inception, VGG, DenseNet, MobileNet, InceptionResNet	图像	包含感染多种疾病的棉花植物图像及健康棉花植物图像的完整数据集
10212	2025-01-07	A graph neural architecture search approach for identifying bots in social media 2024, Frontiers in artificial intelligence IF:3.0Q2 DOI:10.3389/frai.2024.1509179 PMID:39759384	研究论文	本文提出了一种基于图神经网络架构搜索的方法，用于在社交媒体中识别机器人	引入了深度灵活图神经网络架构搜索（DFG-NAS）技术，专门针对关系图卷积神经网络（RGCNs）进行优化，以自动搜索传播和转换函数的最佳配置	研究仅针对平台X的机器人检测，未涵盖其他社交媒体平台	解决社交媒体中机器人检测的挑战，并推广神经网络设计自动化中的NAS模型应用	社交媒体平台X中的机器人	自然语言处理	NA	深度灵活图神经网络架构搜索（DFG-NAS）	关系图卷积神经网络（RGCNs）	图数据	229,580个节点和227,979条边的图
10213	2025-01-07	Prediction of PD-L1 tumor positive score in lung squamous cell carcinoma with H&E staining images and deep learning 2024, Frontiers in artificial intelligence IF:3.0Q2 DOI:10.3389/frai.2024.1452563 PMID:39759385	研究论文	本研究利用深度学习模型对H&E染色图像进行分割和定量预测，以评估肺鳞状细胞癌中的PD-L1表达	首次将Transformer Unet深度学习网络应用于H&E染色图像中PD-L1表达的分割和定量预测，并取得了优于其他七种前沿分割模型的结果	研究仅针对肺鳞状细胞癌，未涵盖其他类型的肺癌或其他癌症	开发一种基于H&E染色图像的深度学习模型，用于预测肺鳞状细胞癌中的PD-L1表达，以指导免疫检查点抑制剂治疗	肺鳞状细胞癌的H&E染色数字切片	数字病理学	肺癌	深度学习	Transformer Unet	图像	NA
10214	2025-01-07	hvEEGNet: a novel deep learning model for high-fidelity EEG reconstruction 2024, Frontiers in neuroinformatics IF:2.5Q3 DOI:10.3389/fninf.2024.1459970 PMID:39759760	研究论文	本文提出了一种名为hvEEGNet的新型深度学习模型，用于高保真度的多通道脑电图（EEG）时间序列重建	提出了一种新的深度学习模型hvEEGNet，采用分层变分自编码器结构，并设计了新的损失函数，能够在短时间内高保真地重建多通道EEG数据	研究仅基于一个包含9名受试者的22通道EEG数据集进行测试，样本量较小，且未探讨模型在其他类型EEG数据上的泛化能力	旨在解决多通道EEG时间序列高保真重建的挑战，为分类、异常检测、自动标注和脑机接口等应用提供支持	多通道脑电图（EEG）时间序列	机器学习	NA	深度学习	分层变分自编码器（hierarchical variational autoencoder）	时间序列数据	9名受试者的22通道EEG数据
10215	2025-01-07	Application of a Novel Multimodal-Based Deep Learning Model for the Prediction of Papillary Thyroid Carcinoma Recurrence 2024, International journal of general medicine IF:2.1Q2 DOI:10.2147/IJGM.S486189 PMID:39759893	研究论文	本研究开发了一种新型多模态深度学习模型，用于预测甲状腺乳头状癌（PTC）术后复发	同时分析数值和时间序列数据，采用加权二元交叉熵处理不平衡数据，模型在预测PTC复发方面表现出色	样本中复发患者数量较少（63例），可能影响模型的泛化能力	提高甲状腺乳头状癌术后复发的预测准确性	接受甲状腺切除术的甲状腺乳头状癌患者	机器学习	甲状腺癌	深度学习	多模态深度学习模型	数值数据（临床信息）和时间序列数据（术后甲状腺功能测试结果）	1613例接受甲状腺切除术的患者（1550例非复发，63例复发）
10216	2025-01-07	Ultrafast Cardiac Imaging Using Deep Learning for Speckle-Tracking Echocardiography 2023-12, IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control DOI:10.1109/TUFFC.2023.3326377 PMID:37862280	研究论文	本文探讨了使用深度学习进行超快速心脏成像的方法，特别是针对斑点追踪超声心动图	本文创新性地将复杂加权卷积神经网络（CNN）用于图像重建，并结合先进的斑点追踪方法，评估了在保持心脏运动追踪能力的同时实现高质量图像重建的可行性	虽然本文在模拟和实验数据上展示了良好的性能，但在实际临床环境中的应用仍需进一步验证	研究目的是开发一种能够在超快速超声成像中同时实现高质量图像重建和心脏运动追踪的深度学习方法	心脏成像，特别是斑点追踪超声心动图	计算机视觉	心血管疾病	深度学习，斑点追踪超声心动图	CNN	图像	模拟数据、体外实验数据（旋转盘模型）和体内数据集
10217	2025-01-07	Review of Deep Learning Approaches for Interleaved Photoacoustic and Ultrasound (PAUS) Imaging 2023-12, IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control DOI:10.1109/TUFFC.2023.3329119 PMID:37910419	综述	本文综述了深度学习在光声和超声（PAUS）成像中的应用背景和现状	探讨了深度学习如何克服当前PAUS成像系统的技术限制，并识别了将PAUS技术稳健转化为临床应用的挑战和机遇	使用传统有限视角和带宽传感器无法提供高质量的光声源图，尤其是血管结构	总结深度学习在PAUS成像中的应用，并探讨其临床转化的潜力	光声和超声（PAUS）成像技术	医学影像	NA	深度学习	NA	图像	NA
10218	2025-01-07	Lung tumor segmentation in 4D CT images using motion convolutional neural networks 2021-Nov, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15204 PMID:34469001	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的框架，用于快速准确地在4D CT图像集上分割肺部肿瘤	该框架结合了全局和局部运动估计网络架构，能够学习肿瘤运动引起的主要和次要变化，并在掩码头网络中引入了自注意力策略以去除可能影响分割性能的噪声特征	NA	提高肺部肿瘤在4D CT图像上的分割准确性和效率	肺部肿瘤	计算机视觉	肺癌	深度学习	运动区域卷积神经网络（R-CNN）	4D CT图像	20个4D CT数据集（每个包含10个呼吸阶段，共200个3D图像体积）和40个患者的4D CT数据集
10219	2025-01-07	Automated delineation of head and neck organs at risk using synthetic MRI-aided mask scoring regional convolutional neural network 2021-Oct, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15146 PMID:34342878	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动化器官风险区域（OAR）分割方法，旨在解决当前自动分割算法在实现可靠专家性能方面的挑战	利用CT和合成MRI的互补对比度，结合掩码评分区域卷积神经网络（Mask Scoring R-CNN），提高了OAR分割的准确性	研究主要依赖于内部和公共数据集，可能在其他数据集上的泛化能力有待验证	开发一种自动化OAR分割方法，以提高头颈部放疗治疗计划中的器官分割准确性	头颈部癌症患者的CT扫描图像	计算机视觉	头颈部癌症	CT和MRI成像技术	Mask Scoring R-CNN	图像	内部数据集和公共数据集中的头颈部癌症患者CT扫描
10220	2025-01-07	Male pelvic multi-organ segmentation on transrectal ultrasound using anchor-free mask CNN 2021-Jun, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.14895 PMID:33894057	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的男性盆腔多器官分割方法，用于经直肠超声图像	提出了一种无锚点的掩码卷积神经网络（CNN），结合空间注意力策略，能够捕捉多个器官的空间相关性	研究仅基于83名前列腺癌患者的回顾性数据，样本量相对较小	开发一种用于前列腺近距离放射治疗中多器官分割的自动化方法	前列腺、膀胱、直肠和尿道	计算机视觉	前列腺癌	深度学习	无锚点掩码CNN	超声图像	83名前列腺癌患者