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
1041	2025-07-22	Sex-and Stress-Dependent Plasticity of a Corticotropin Releasing Hormone / GABA Projection from the Basolateral Amygdala to Nucleus Accumbens that Mediates Reward Behaviors 2024-Dec-01, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.30.626183 PMID:39651305	research paper	该研究探讨了基底外侧杏仁核（BLA）到伏隔核（NAc）的CRH/GABA投射在奖赏行为中的性别和压力依赖性可塑性	揭示了CRH/GABA BLA-NAc投射在男性和女性中对奖赏行为的不同影响，以及早期生活逆境（ELA）对这一投射的性别依赖性影响	研究仅在小鼠模型中进行，尚未在人类中验证	探究BLA CRH+神经元到NAc的投射在奖赏行为中的性别特异性作用	成年CRH-Cre小鼠（雄性和雌性）	神经科学	情感障碍	化学遗传学（DREADDs）、免疫染色、电生理学、组织透明化、光片荧光显微镜和深度学习	小鼠模型	神经电生理数据、成像数据	成年CRH-Cre小鼠（雄性和雌性）
1042	2025-07-22	Volumetric Breast Density Estimation From Three-Dimensional Reconstructed Digital Breast Tomosynthesis Images Using Deep Learning 2024-Dec, JCO clinical cancer informatics IF:3.3Q2 DOI:10.1200/CCI.24.00103 PMID:39652797	研究论文	该研究开发了一种基于深度学习的模型，用于从三维重建的数字乳腺断层合成图像中估计乳腺体积密度	利用深度学习直接从三维重建的DBT图像中估计乳腺体积密度，无需依赖原始二维数据或原始DBT数据	研究依赖于回顾性数据，且样本量相对有限	开发一种从三维重建的DBT图像中估计乳腺体积密度的方法，并评估其与乳腺癌诊断的关联	1080例非操作性三维重建DBT筛查检查数据	数字病理	乳腺癌	深度学习	DL	三维图像	1080例非操作性三维重建DBT筛查检查数据，其中180例病例和654例对照
1043	2025-07-22	Identifying retinal pigment epithelium cells in adaptive optics-optical coherence tomography images with partial annotations and superhuman accuracy 2024-Dec-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.538473 PMID:39679394	research paper	提出一种基于深度学习的部分标注训练方法，用于在AO-OCT图像中检测视网膜色素上皮细胞，准确率超过人类表现	使用部分标注训练方法实现超人类准确率的RPE细胞检测	未提及具体局限性	开发自动化细胞分割算法以快速、经济、客观地量化RPE镶嵌结构特性	视网膜色素上皮(RPE)细胞	digital pathology	视网膜神经退行性疾病	adaptive optics-optical coherence tomography (AO-OCT)	deep learning	image	未提及具体样本量
1044	2025-07-22	Generative adversarial networks accurately reconstruct pan-cancer histology from pathologic, genomic, and radiographic latent features 2024-Nov-15, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adq0856 PMID:39546597	研究论文	提出并验证了一种自定义生成对抗网络HistoXGAN，能够利用常见特征提取器生成的特征向量重建具有代表性的组织学图像	开发了HistoXGAN，能够从病理、基因组和放射学潜在特征中准确重建泛癌组织学图像，并保留肿瘤分级、组织学亚型和基因表达模式的信息	未提及具体的技术限制或数据集局限性	探索人工智能模型在肿瘤组织学分析中的应用，特别是通过生成对抗网络重建组织学图像	29种癌症亚型的组织学图像	数字病理学	泛癌（多种癌症）	生成对抗网络（GAN）	HistoXGAN（自定义GAN）	组织学图像、基因组数据、放射影像	涵盖29种癌症亚型（未提及具体样本数量）
1045	2025-07-22	Leveraging Deep Learning of Chest Radiograph Images to Identify Individuals at High Risk for Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2024-Nov-15, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.11.14.24317055 PMID:39606360	研究论文	本研究评估了深度学习应用于常规门诊胸部X光片（CXRs）以识别高风险慢性阻塞性肺疾病（COPD）个体的能力	开发并外部验证了一个卷积神经网络（CXR-Lung-Risk），用于从常规CXR图像预测COPD发病风险，超越了已知风险因素的预测能力	研究样本主要来自特定医疗机构的门诊患者，可能限制了结果的普适性	评估深度学习模型在预测COPD发病风险中的应用价值	无肺癌、COPD或肺气肿的门诊患者	数字病理学	慢性阻塞性肺疾病	深度学习	CNN	图像	12,550名曾经吸烟者和15,298名从未吸烟者（主要分析），以及2,097名PBHS参与者（次要分析）
1046	2025-07-22	Leveraging calcium score CT radiomics for heart failure risk prediction 2024-11-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-77269-x PMID:39505933	研究论文	利用钙化评分CT影像组学预测心力衰竭风险	首次仅使用CT钙化评分（CTCS）进行心力衰竭风险评估，结合深度学习和影像组学特征（钙组学和脂肪组学）开发预测模型	研究样本量相对较小（1998例患者），随访时间较短（中位1.7年）	开发基于CTCS的心力衰竭风险预测方法	1998例患者（其中336例患有2型糖尿病）的CTCS扫描数据	数字病理学	心血管疾病	CT钙化评分（CTCS）、深度学习、影像组学	深度学习模型	医学影像	1998例患者（336例2型糖尿病患者）
1047	2025-07-22	Dynamic modulation of social gaze by sex and familiarity in marmoset dyads 2024-Nov-05, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.02.16.580693 PMID:38405818	research paper	开发了一种新框架，用于准确追踪自由活动的普通狨猴的面部特征和三维头部注视方向，并研究了性别和熟悉度对狨猴社交注视行为的影响	结合深度学习计算机视觉工具和三角测量算法，开发了一种新方法，能够在自由活动的狨猴中准确追踪面部特征和三维头部注视方向	研究仅针对狨猴，结果可能不适用于其他灵长类动物	研究性别和熟悉度对狨猴社交注视行为的影响	自由活动的普通狨猴	computer vision	NA	深度学习计算机视觉工具和三角测量算法	NA	video	狨猴成对组合
1048	2025-07-22	Natural Language Processing of Clinical Documentation to Assess Functional Status in Patients With Heart Failure 2024-11-04, JAMA network open IF:10.5Q1 DOI:10.1001/jamanetworkopen.2024.43925 PMID:39509128	研究论文	本研究开发并验证了一种深度学习自然语言处理（NLP）策略，用于从非结构化的临床文档中提取心力衰竭患者的功能状态评估	使用深度学习NLP技术从非结构化临床文档中提取功能状态评估，显著提高了NYHA分类和心力衰竭症状描述的识别能力	研究仅基于三个大型医疗网络的数据，可能无法完全代表其他医疗环境	开发并验证一种NLP策略，用于从临床文档中提取心力衰竭患者的功能状态评估	心力衰竭患者的临床文档	自然语言处理	心血管疾病	自然语言处理（NLP）	深度学习模型	文本	34,070名心力衰竭患者，182,308份未标注的临床文档
1049	2025-07-22	A medical image classification method based on self-regularized adversarial learning 2024-Nov, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17320 PMID:39078069	研究论文	提出一种基于自正则化对抗学习的医学图像分类方法，旨在解决医学图像数据中的小样本、类别不平衡和图像质量变化大等挑战	创新性地将GAN模型作为辅助正则化项支持分类任务，无需额外数据标注，通过对抗学习策略提升分类性能	模型性能依赖于对抗网络的质量，且需要较大训练数据量来优化GAN模型	提升医学图像分类的准确性并缓解过拟合问题	医学图像数据（胸部X光片和正电子发射断层扫描图像）	数字病理学	COVID-19, 口咽鳞状细胞癌	GAN, 深度学习	GAN-DL（包含F-Net、R-Net、D-Net）	图像	COVID-19数据集包含13,958张胸部X光片，OPSCC数据集包含3,255张正电子发射断层扫描图像
1050	2025-07-22	A systematic review of deep learning-based denoising for low-dose computed tomography from a perceptual quality perspective 2024-Nov, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00419-7 PMID:39465112	系统综述	本文系统综述了基于深度学习的低剂量计算机断层扫描（LDCT）去噪方法，特别关注感知质量的提升	专注于提升LDCT图像的感知质量，提出平衡感知与诊断质量的新研究方向	当前基准测试的局限性及感知质量评估的主观性	提升低剂量计算机断层扫描（LDCT）图像的感知质量，以满足临床诊断需求	低剂量计算机断层扫描（LDCT）图像	计算机视觉	NA	深度学习	GAN	图像	NA
1051	2025-07-22	Disentangling Interpretable Factors with Supervised Independent Subspace Principal Component Analysis 2024-Oct-31, ArXiv PMID:39575118	研究论文	提出了一种名为Supervised Independent Subspace Principal Component Analysis (sisPCA)的新方法，用于多子空间学习和高维数据的可解释表示	sisPCA结合了Hilbert-Schmidt独立性准则(HSIC)，能够同时确保子空间解耦和监督学习，弥补了传统线性方法和深度学习在可解释性上的不足	NA	开发一种能够同时处理多子空间学习并保持可解释性的高维数据表示方法	高维数据	机器学习	乳腺癌, 疟疾	PCA扩展方法	sisPCA	图像特征, DNA甲基化数据, 单细胞数据	NA
1052	2025-07-22	The gene expression signature of electrical stimulation in the human brain 2024-Oct-22, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.09.21.558812 PMID:37790527	研究论文	本研究通过转录组和表观基因组测序技术，揭示了人类大脑前颞叶直接电刺激后分子水平的变化，特别是小胶质细胞特异性细胞因子活性的基因表达变化	首次揭示了电刺激对人类大脑分子水平的影响，特别是发现小胶质细胞对电刺激的强烈反应，挑战了电刺激主要影响神经元基因表达的传统观点	研究样本可能仅限于特定神经外科手术患者，结果可能无法推广到所有人群	探究电刺激对人类大脑分子水平的影响	人类大脑前颞叶和小胶质细胞	神经科学	神经系统疾病	转录组和表观基因组测序技术	深度学习计算工具	基因表达数据	神经外科手术患者和小鼠模型
1053	2025-07-22	Enhancing personalized gene expression prediction from DNA sequences using genomic foundation models 2024-Oct-10, HGG advances DOI:10.1016/j.xhgg.2024.100347 PMID:39205391	研究论文	本文探讨了利用基因组基础模型从DNA序列中预测个性化基因表达的方法	使用预训练的Nucleotide Transformer嵌入来缩小个体间基因表达预测的性能差距	需要更多训练数据以进一步提升模型准确性	提高从DNA序列预测个性化基因表达的准确性	290个个体的基因型和表达数据	功能基因组学	NA	深度学习	transformer	DNA序列数据	290个个体
1054	2025-07-22	Integrated image-based deep learning and language models for primary diabetes care 2024-Oct, Nature medicine IF:58.7Q1 DOI:10.1038/s41591-024-03139-8 PMID:39030266	研究论文	开发了一个结合大型语言模型和图像深度学习的集成系统（DeepDR-LLM），用于提供个性化的糖尿病管理建议	结合大型语言模型（LLM）和图像深度学习（DeepDR-Transformer）的创新集成系统，用于糖尿病初级护理和糖尿病视网膜病变筛查	仅进行了单中心前瞻性研究，样本量有限，且仅测试了英语和中文环境	提升初级糖尿病护理和糖尿病视网膜病变筛查的效率和质量	初级保健医生（PCPs）和糖尿病患者	数字病理学	糖尿病	深度学习，大型语言模型	Transformer, LLM	图像，文本	回顾性评估和前瞻性研究（n=397未辅助组，n=372辅助组）
1055	2025-07-22	Data Science Opportunities To Improve Radiotherapy Planning and Clinical Decision Making 2024-Oct, Seminars in radiation oncology IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.semradonc.2024.07.012 PMID:39271273	研究论文	本文探讨了数据科学在改善放射治疗计划和临床决策中的应用	提出利用深度学习改进预测模型，并结合多种数据源（如基因组学、放射组学和剂量组学）来个性化放射治疗	未提及具体实施中的技术或数据获取难度	通过改进建模方法，利用新数据源更好地指导放射治疗	放射治疗计划和临床决策	数字病理学	肿瘤	深度学习	NA	基因组学、放射组学、剂量组学数据	NA
1056	2025-07-22	Association of quantitative histopathology measurements with antemortem medial temporal lobe cortical thickness in the Alzheimer's disease continuum 2024-09-03, Acta neuropathologica IF:9.3Q1 DOI:10.1007/s00401-024-02789-9 PMID:39227502	研究论文	本研究开发了两种深度学习算法，用于定量测量磷酸化tau蛋白(p-tau)和TDP-43蛋白(pTDP-43)的病理变化，并探讨了这些病理变化与阿尔茨海默病(AD)和LATE疾病中内侧颞叶(MTL)结构变化的关系	开发了定量测量p-tau和pTDP-43病理变化的深度学习算法，并首次系统比较了定量与半定量病理测量方法在预测MTL结构变化方面的差异	研究样本量相对有限(140例)，且仅针对特定脑区(MTL)进行分析	探讨神经退行性疾病中蛋白质病理变化与脑结构变化的关系	阿尔茨海默病(AD)和LATE疾病患者的内侧颞叶组织	数字病理学	阿尔茨海默病	深度学习	深度学习算法(未指定具体模型)	组织切片图像	140例有生前MRI影像的病例
1057	2025-07-22	Presurgical Upgrade Prediction of DCIS to Invasive Ductal Carcinoma Using Time-dependent Deep Learning Models with DCE MRI 2024-09, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.230348 PMID:38900042	研究论文	本研究探讨了时间依赖的深度学习模型在预测导管原位癌（DCIS）术前升级为浸润性导管癌方面的表现，优于单时间点模型	首次将时间依赖的深度学习模型（CNN-LSTM）应用于DCE MRI数据，无需病灶分割即可预测DCIS升级为浸润性恶性肿瘤	样本量较小（154例），且为回顾性研究	提高DCIS术前升级为浸润性恶性肿瘤的预测准确性	154例活检证实的DCIS病例（25例升级，129例未升级）	数字病理学	乳腺癌	动态对比增强MRI（DCE MRI）	CNN-LSTM	MRI图像	154例DCIS病例（25例升级，129例未升级）
1058	2025-07-22	Prediction of extraction difficulty for impacted maxillary third molars with deep learning approach 2024-09, Journal of stomatology, oral and maxillofacial surgery DOI:10.1016/j.jormas.2024.101817 PMID:38458545	研究论文	本研究旨在通过深度学习模型预测上颌阻生第三磨牙的手术难度	首次使用深度学习模型（YoloV5x）自动分割和分类上颌阻生第三磨牙的手术难度	数据集仅包含708张全景X光片，可能不足以代表所有情况	预测上颌阻生第三磨牙的手术难度，为临床医生提供决策支持	上颌阻生第三磨牙	数字病理	口腔疾病	深度学习	YoloV5x	图像	708张全景X光片
1059	2025-07-22	Clinical Translation of a Deep Learning Model of Radiation-Induced Lymphopenia for Esophageal Cancer 2024-Sep, International journal of particle therapy IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.ijpt.2024.100624 PMID:39228692	research paper	该研究开发了一种深度学习模型，用于预测食管癌患者放疗诱导的淋巴细胞减少症风险，并将其转化为一种策略，将免疫系统作为风险器官纳入放疗计划优化中	首次将深度学习模型预测的淋巴细胞减少症风险转化为放疗计划优化策略，将免疫系统作为风险器官考虑	研究基于回顾性数据和小样本量（20例患者），需要前瞻性临床试验验证	开发并转化深度学习模型，以减轻食管癌放疗诱导的淋巴细胞减少症风险	食管癌患者	digital pathology	esophageal cancer	intensity-modulated radiation therapy (IMRT), passively-scattered proton therapy (PSPT), intensity-modulated proton therapy (IMPT)	deep learning	clinical data	20例食管癌患者（10例IMRT和10例PSPT）
1060	2025-07-22	Investigating the relationship between radiographic joint space width loss and deep learning-derived magnetic resonance imaging-based cartilage thickness loss in the medial weight-bearing region of the tibiofemoral joint 2024-Sep, Osteoarthritis and cartilage open DOI:10.1016/j.ocarto.2024.100508 PMID:39238657	research paper	研究放射学关节间隙宽度损失与深度学习衍生的MRI软骨厚度损失之间的关系	使用深度学习技术从MRI数据中提取软骨厚度参数，并分析其与放射学关节间隙宽度损失的关系	样本量相对较小（n=256），且仅关注了胫股关节内侧负重区域的局部变化	探讨早期骨关节炎进展过程中放射学与MRI测量指标的相关性	骨关节炎患者的膝关节（来自OAI研究）	digital pathology	geriatric disease	MRI, 深度学习	deep learning	medical imaging	256例膝关节（来自OAI研究）