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
12761	2025-02-23	Development and validation of a deep learning-enhanced prediction model for the likelihood of pulmonary embolism 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1506363 PMID:39981086	研究论文	本研究开发并验证了一种基于深度学习的肺栓塞（PE）风险预测模型（PE-Mind），旨在克服现有临床工具的局限性，提供更精准的风险评估解决方案	使用卷积神经网络（CNN）并结合三个自定义模块，显著提升了预测性能，开发了实时操作的Web服务器PulmoRiskAI	未提及模型在更广泛人群中的适用性或外部验证结果	开发一种高效、精准的肺栓塞风险预测模型，以改进急性深静脉血栓（DVT）患者的风险评估	急性深静脉血栓（DVT）患者	机器学习	肺栓塞	深度学习	卷积神经网络（CNN）	临床数据	未明确提及样本数量
12762	2025-02-23	Cough2COVID-19 detection using an enhanced multi layer ensemble deep learning framework and CoughFeatureRanker 2024-10-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-76639-9 PMID:39448760	研究论文	本文介绍了Cough2COVID-19框架，该框架利用咳嗽音频信号进行COVID-19检测，并通过多层级集成深度学习（MLEDL）框架提高检测效率	提出了Cough2COVID-19框架和CoughFeatureRanker算法，通过咳嗽音频信号进行非侵入性COVID-19检测，显著提高了检测的准确性和效率	未提及具体的研究局限性	开发一种成本效益高、非侵入性且广泛可及的COVID-19检测方法	咳嗽音频信号	机器学习	COVID-19	多层级集成深度学习（MLEDL）	集成深度学习框架	音频	未提及具体样本数量
12763	2025-02-23	Deep learning improves physician accuracy in the comprehensive detection of abnormalities on chest X-rays 2024-10-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-76608-2 PMID:39448764	研究论文	本文介绍了一种FDA批准的AI系统，通过深度学习算法辅助医生全面检测和定位胸部X光片上的异常	该AI系统在胸部X光片异常检测中表现出高准确性，并显著提高了医生（包括非放射科医生）的诊断准确性和效率	未提及具体局限性	研究目的是通过AI系统提高医生在胸部X光片异常检测中的准确性	胸部X光片	计算机视觉	NA	深度学习	NA	图像	大规模数据集及公开数据集
12764	2025-02-23	Generating multi-pathological and multi-modal images and labels for brain MRI 2024-Oct, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2024.103278 PMID:39059240	研究论文	本文提出了一种两阶段生成模型，能够生成2D和3D语义标签图及对应的多模态图像，用于增强真实数据集并支持下游分割任务	提出了一种结合潜在扩散模型和VAE-GAN的两阶段生成模型，能够生成成对的图像和分割样本，填补了该领域的空白	未明确提及模型在特定病理条件下的生成效果或对复杂病理的适应性	开发一种生成模型，用于生成多病理和多模态的脑MRI图像及标签，以增强数据集并支持下游分割任务	脑MRI图像及语义标签图	计算机视觉	NA	潜在扩散模型、VAE-GAN	生成模型（潜在扩散模型、VAE-GAN）	图像（2D和3D脑MRI图像）	未明确提及具体样本数量
12765	2025-02-23	Adaptive spatial-channel feature fusion and self-calibrated convolution for early maize seedlings counting in UAV images 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1496801 PMID:39980762	研究论文	本文提出了一种基于DINO的深度学习方法RC-Dino，用于提高无人机图像中早期玉米幼苗计数的准确性	引入了两种创新组件：自校准卷积层RSCconv和自适应空间特征融合模块ASCFF，以提高早期玉米幼苗在特征图中的表示和区分能力	未提及具体局限性	提高无人机图像中早期玉米幼苗计数的准确性	早期玉米幼苗	计算机视觉	NA	深度学习	DINO, Faster R-CNN, RetinaNet, YOLOX, Deformable DETR	图像	1,233张标注图像，共83,404个标注
12766	2025-02-23	Efficient and accurate identification of maize rust disease using deep learning model 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1490026 PMID:39980760	研究论文	本文开发了一种名为Maize-Rust的深度学习模型，用于高效准确地识别玉米锈病	该模型在YOLOv8s骨干网络中集成了SimAM模块和BiFPN进行尺度融合，并使用DWConv简化检测流程，显著提高了分类准确率和检测速度	未提及模型在其他作物病害上的泛化能力	提高玉米锈病的识别准确率和检测效率，以支持大规模田间锈病的有效检测和管理	玉米锈病（普通玉米锈病和南方玉米锈病）	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOv8s, Faster-RCNN, SSD	图像	未提及具体样本数量
12767	2025-02-23	Automated classification of fat-infiltrated axillary lymph nodes on screening mammograms 2023-Nov, The British journal of radiology DOI:10.1259/bjr.20220835 PMID:37751215	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的自动化管道，用于在筛查性乳腺X光片上分类脂肪浸润的腋窝淋巴结状态	首次使用自动化深度学习方法对脂肪浸润的腋窝淋巴结进行分类	需要大规模研究来确认脂肪浸润淋巴结与肥胖相关疾病之间的相关性，但受限于标记数据的稀缺	开发一种快速且可推广的工具，以辅助数据标记，并评估脂肪浸润淋巴结作为肥胖相关病理的影像生物标志物的作用	脂肪浸润的腋窝淋巴结	数字病理	肥胖相关疾病	深度学习	DL模型	图像	886张乳腺X光片（内部数据集）和70张乳腺X光片（外部测试集）
12768	2025-02-23	Using ensembles and distillation to optimize the deployment of deep learning models for the classification of electronic cancer pathology reports 2022-Oct, JAMIA open IF:2.5Q3 DOI:10.1093/jamiaopen/ooac075 PMID:36110150	研究论文	本文通过集成和蒸馏技术优化深度学习模型在电子癌症病理报告分类中的部署	通过将集成模型的软标签知识蒸馏到单一模型中，减少过拟合和模型过度自信	未提及具体的数据集大小或模型在更广泛数据集上的泛化能力	优化深度学习模型在癌症病理报告分类中的部署，减少过拟合和模型过度自信	电子癌症病理报告	自然语言处理	癌症	知识蒸馏	多任务卷积神经网络（MtCNN）	文本	未提及具体样本数量
12769	2025-02-23	Deep learning on resting electrocardiogram to identify impaired heart rate recovery 2022-Aug, Cardiovascular digital health journal IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.cvdhj.2022.06.001 PMID:36046430	研究论文	本研究利用深度学习模型通过静息心电图预测心率恢复（HRR），并探讨其与心血管疾病风险的关系	首次使用深度学习模型从静息心电图中推断心率恢复，并验证其与未来临床结果（如糖尿病和全因死亡率）的独立关联	研究依赖于UK Biobank的数据，样本可能不具有普遍代表性，且未探讨模型在其他人群中的适用性	探索静息心电图通过深度学习预测心率恢复的可行性及其与心血管疾病风险的关联	UK Biobank参与者，共56,793人	机器学习	心血管疾病	深度学习	卷积神经网络（CNN）	心电图波形	56,793人（平均年龄57岁，51%为女性）
12770	2025-02-22	MicroRNA signature for early prediction of knee osteoarthritis structural progression using integrated machine and deep learning approaches 2025-Mar, Osteoarthritis and cartilage IF:7.2Q1 DOI:10.1016/j.joca.2024.11.008 PMID:39617204	研究论文	本研究旨在开发一种基于miRNA的预后模型，用于识别膝关节骨关节炎（OA）结构进展者/非进展者，采用集成机器学习和深度学习工具	引入了一种新的miRNA预后模型，用于预测膝关节OA结构进展，结合了机器学习和深度学习技术	模型验证样本量较小（30个样本），可能需要更大规模的研究来进一步验证其泛化能力	开发一种基于miRNA的预后模型，用于预测膝关节OA的结构进展	膝关节OA患者	机器学习	骨关节炎	miRNA测序	人工神经网络（ANN）	血清miRNA数据、磁共振成像（MRI）和X射线数据	152名OAI参与者（91名进展者，61名非进展者）用于模型开发，30名独立参与者（14名进展者，16名非进展者）用于模型验证
12771	2025-02-22	Actigraphy against 32-hour polysomnography in patients with suspected idiopathic hypersomnia 2025-Feb-20, Journal of sleep research IF:3.4Q2 DOI:10.1111/jsr.70007 PMID:39979124	研究论文	本研究旨在验证基于活动记录仪的睡眠-觉醒预测算法在疑似特发性嗜睡症患者中的有效性，并与商业算法进行比较	使用深度学习中的序列到序列长短期记忆网络（S2S）进行睡眠-觉醒参数预测，并发现其优于现有的商业算法	研究样本仅限于疑似特发性嗜睡症患者，且未探讨算法在其他类型睡眠障碍中的表现	验证活动记录仪在嗜睡症患者中的有效性，并开发更准确的睡眠-觉醒预测算法	疑似特发性嗜睡症患者	机器学习	嗜睡症	活动记录仪（Actigraphy）和多导睡眠图（Polysomnography）	序列到序列长短期记忆网络（S2S LSTM）	时间序列数据	206名嗜睡症患者，其中126名患者的数据被用于分析
12772	2025-02-22	A New Method Using Deep Learning to Predict the Response to Cardiac Resynchronization Therapy 2025-Feb-20, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-024-01380-8 PMID:39979759	研究论文	本研究提出了一种结合临床变量、心电图特征和心脏功能评估参数与门控SPECT MPI极坐标图的深度学习方法，用于预测心脏再同步化治疗（CRT）的响应	通过结合预训练的VGG16模型和多层感知器，利用SPECT MPI极坐标图和临床特征、心电图参数、SPECT-MPI衍生参数等表格数据，提高了CRT响应预测的准确性	研究样本量较小（218例患者），且仅基于单一中心的患者数据，可能影响模型的泛化能力	提高心脏再同步化治疗（CRT）响应预测的准确性	218例接受CRT植入的患者	机器学习	心血管疾病	门控单光子发射计算机断层扫描心肌灌注成像（SPECT MPI）	VGG16模型和多层感知器	图像和表格数据	218例患者
12773	2025-02-22	Discovery of anticancer peptides from natural and generated sequences using deep learning 2025-Feb, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.138880 PMID:39706427	研究论文	本研究提出了一种基于三通道深度学习架构的CNBT-ACPred模型，用于预测抗癌肽（ACPs），并通过大量体外和体内实验验证其有效性	CNBT-ACPred模型在准确性和MCC指标上显著优于现有模型，并通过实验验证了其预测的候选肽的抗癌活性	尽管模型表现优异，但缺乏更多湿实验验证可能限制了其进一步应用	开发一种高效的抗癌肽预测模型，并验证其预测结果的有效性	抗癌肽（ACPs）及其在癌症治疗中的应用	机器学习	癌症	深度学习	CNN	序列数据	超过3.8百万条Uniprot序列和10万条生成序列，最终验证了41条候选肽中的37条
12774	2025-02-22	Augmenting cybersecurity through attention based stacked autoencoder with optimization algorithm for detection and mitigation of attacks on IoT assisted networks 2024-Dec-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-81162-y PMID:39730515	研究论文	本文提出了一种基于注意力机制的堆叠自编码器与鹈鹕优化算法相结合的网络安全方法（CASAE-POADMA），用于检测和缓解物联网（IoT）辅助网络中的攻击	提出了结合注意力机制的堆叠自编码器（ASAE）和鹈鹕优化算法（POA）的新型网络安全方法，显著提高了攻击检测的准确性	方法仅在基准数据库上进行了验证，未在实际IoT网络环境中进行大规模测试	提高物联网网络的安全性，检测和缓解网络攻击	物联网（IoT）辅助网络	网络安全	NA	机器学习（ML）、深度学习（DL）	注意力机制的堆叠自编码器（ASAE）	网络数据	基准数据库
12775	2025-02-22	Intelligent ultrafast total-body PET for sedation-free pediatric [18F]FDG imaging 2024-Jul, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-024-06649-2 PMID:38383744	研究论文	本研究旨在开发深度学习技术，以提高无镇静儿科PET成像的可行性	开发了一种基于245名成年受试者的可变形3D U-Net模型，用于增强模拟快速成像的质量，并在无镇静的儿科患者中进行了前瞻性测试	样本量相对较小，仅包括16名儿童进行回顾性测试和5名儿童进行前瞻性测试	提高无镇静儿科PET成像的可行性	儿童患者	数字病理	NA	深度学习	3D U-Net	PET图像	245名成年受试者，16名儿童进行回顾性测试，5名儿童进行前瞻性测试
12776	2025-02-22	Inference of Developmental Hierarchy and Functional States of Exhausted T Cells from Epigenetic Profiles with Deep Learning 2024-04-22, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c00261 PMID:38545680	研究论文	本研究介绍了一种基于深度神经网络的新型计算框架DeepEpiTEX，用于从表观遗传数据推断肿瘤微环境中耗竭T细胞的发育层次和功能状态	开发了DeepEpiTEX框架，首次利用多模态表观遗传数据（DNA甲基化、microRNA表达、长链非编码RNA表达）来推断耗竭T细胞的功能状态和发育层次，并发现了与免疫检查点阻断疗法反应的潜在关系	研究主要基于TCGA泛癌队列数据，虽然进行了外部验证，但仍需进一步在更大规模和多样化的数据集中验证其普适性	研究旨在通过表观遗传数据推断耗竭T细胞的功能状态和发育层次，以更好地理解肿瘤微环境中的T细胞异质性，并为个体化免疫治疗策略提供依据	耗竭T细胞（TEX）	机器学习	癌症	DNA甲基化测序、microRNA表达分析、长链非编码RNA表达分析	深度神经网络	表观遗传数据	TCGA泛癌队列中的30种实体瘤类型
12777	2025-02-22	Structure-Based Protein Assembly Simulations Including Various Binding Sites and Conformations 2024-04-22, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c00212 PMID:38602938	研究论文	本文介绍了一种基于结构的快速计算模型GoCa，用于模拟大型多蛋白复合物的组装过程	GoCa模型区分了亚基内和亚基间的相互作用，允许包含耦合折叠和结合，并自动处理复合物中相同亚基的排列，同时允许定义多个最小（天然）结构	模型依赖于已知的天然结构，可能不适用于未知结构的复合物	研究大型多蛋白复合物的组装过程	多蛋白复合物	计算生物学	NA	基于结构的计算模型	GoCa	蛋白质结构数据	多个多蛋白复合物
12778	2025-02-22	Spatial and Compositional Biomarkers in Tumor Microenvironment Predicts Clinical Outcomes in Triple-Negative Breast Cancer 2023-Dec-20, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.18.572234 PMID:38187696	研究论文	本文通过成像质谱流式细胞术和计算算法，研究了三阴性乳腺癌肿瘤微环境的空间和组成特征，以预测临床结果	首次在单细胞分辨率下量化三阴性乳腺癌肿瘤微环境的细胞分布模式和空间组织，并利用深度学习模型预测患者对治疗的反应	样本量较小（58例患者），且仅针对三阴性乳腺癌，可能限制了结果的普适性	探索三阴性乳腺癌肿瘤微环境的特征及其与临床结果的关系，以发现新的治疗靶点	三阴性乳腺癌患者的肿瘤微环境	数字病理学	乳腺癌	成像质谱流式细胞术，深度学习	深度学习模型	图像数据	58例三阴性乳腺癌患者样本
12779	2025-02-21	Severity grading of hypertensive retinopathy using hybrid deep learning architecture 2025-Apr, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108585 PMID:39862474	研究论文	本文提出了一种混合深度学习架构，用于高血压视网膜病变（HR）的严重程度分级	引入了一种结合预训练ResNet-50和修改后的Vision Transformer（ViT）架构的混合模型，通过全局和局部自注意力机制增强模型性能，并提出了基于解耦表示和分类器（DRC）的训练方法以解决类别不平衡问题	缺乏公开可用的HR分级数据集，且存在高类别不平衡问题	开发一种准确的高血压视网膜病变严重程度分级方法	高血压视网膜病变（HR）的严重程度分级	计算机视觉	高血压视网膜病变	深度学习	混合模型（ResNet-50 + 修改后的Vision Transformer）	图像	NA
12780	2025-02-21	Towards practical and privacy-preserving CNN inference service for cloud-based medical imaging analysis: A homomorphic encryption-based approach 2025-Apr, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108599 PMID:39874935	研究论文	本文提出了一种基于同态加密的实用且保护隐私的CNN推理框架PPCNN，用于云端医学影像分析	PPCNN框架结合了低扩展同态加密方案和基于噪声的掩码方法，通过优化计算成本、引入系数感知打包方法和数据掩码技术，显著提高了响应时间和降低了使用成本	现有隐私保护解决方案因卷积层内积操作的计算复杂性和非线性激活函数评估的高通信成本而存在显著的延迟问题，使得当前解决方案在实际应用中不切实际	解决移动云端医学影像分析中的隐私保护问题，确保用户在使用云端CNN模型分类私人放射影像时的数据隐私	私人身体相关的放射影像	数字病理	NA	同态加密	CNN	图像	三个真实世界的放射影像数据集