深度学习在生物医药领域的应用

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	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
17521	2025-10-07	Speech-based personality prediction using deep learning with acoustic and linguistic embeddings 2024-12-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-81047-0 PMID:39627367	研究论文	本研究提出了一种通过分析语音样本来预测大五人格特质的新方法	结合声学和语言嵌入，使用预训练CNN和Transformer模型从自由形式语音中提取特征，并采用梯度提升树模型进行人格预测	依赖自报人格问卷作为基准，样本多样性可能存在限制	开发基于语音的计算人格评估方法	2045名完成大五人格问卷并提供自由形式语音样本的参与者	自然语言处理	NA	语音分析	CNN, Transformer	语音	2045名参与者	NA	预训练CNN和Transformer模型	相关系数, 组内相关系数	NA
17522	2025-10-07	Improved deep learning for automatic localisation and segmentation of rectal cancer on T2-weighted MRI 2024-Dec, Journal of medical radiation sciences IF:1.8Q3 DOI:10.1002/jmrs.794 PMID:38654675	研究论文	提出一种基于注意力机制的新型分割模型AttSEResUNet，用于直肠癌在T2加权MRI图像中的自动定位和分割	在ResUNet基础上结合注意力机制，提出AttSEResUNet模型，在直肠癌分割任务中表现优于其他对比模型	样本量相对较小（65例患者），仅使用T2WI序列图像	比较不同深度学习模型在直肠癌MRI图像分割中的准确性	直肠癌患者的T2加权MRI图像	计算机视觉	直肠癌	MRI	深度学习	医学图像	65例直肠癌患者（训练集45例，验证集20例）	NA	AttSEResUNet, U-Net, ResUNet, AttUNet	Dice相似系数, Hausdorff距离, 平均一致距离, Jaccard指数	NA
17523	2025-10-07	Classification-based pathway analysis using GPNet with novel P-value computation 2024-Nov-22, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf039 PMID:39879387	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的通路分析方法GPNet，采用新型P值计算策略解决大规模多中心数据集中的通路分析问题	开发了基于混淆矩阵的新型P值计算方法，并将深度学习分类模型Gene PointNet应用于通路分析任务	NA	解决传统通路分析方法在低信噪比和大样本数据集中的性能限制	基因表达数据和生物通路	生物信息学	乳腺癌	RNA-Seq	深度学习分类模型	基因表达数据	癌症基因组图谱乳腺癌数据集	NA	Gene PointNet	Type I错误率, 统计功效	NA
17524	2025-10-07	A Real-Time End-to-End Framework with a Stacked Model Using Ultrasound Video for Cardiac Septal Defect Decision-Making 2024-11-03, Journal of imaging IF:2.7Q3 DOI:10.3390/jimaging10110280 PMID:39590744	研究论文	提出一种基于超声视频的实时端到端框架，用于小儿心脏间隔缺损的决策支持	首次将Yolov8l架构应用于实时小儿心脏超声视频分析，实现高精度的CSD自动诊断	研究样本仅来自单一医疗中心（印尼巨港Mohammad Hoesin总医院），需要更多外部验证	开发实时自动诊断系统以提高心脏间隔缺损的诊断效率	小儿心脏间隔缺损患者的超声视频	计算机视觉	心血管疾病	超声成像	YOLO	视频	222个超声视频（训练）+ 53个实时测试视频	PyTorch	Yolov8l	准确率, 敏感度, 特异性, mAP	NA
17525	2025-10-07	An Artificial Intelligent System for Prostate Cancer Diagnosis in Whole Slide Images 2024-Oct-28, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-024-02118-3 PMID:39466503	研究论文	开发并验证用于前列腺癌全切片图像诊断的人工智能系统	提出三阶段分析流程（组织检测、分类和玻片级分析），整合传统机器学习与深度学习算法，同时检测神经周围浸润并量化癌组织比例	仅使用H&E染色玻片，未提及其他染色方法或多中心外部验证结果	开发满足临床报告需求的计算机辅助前列腺癌诊断工具	前列腺组织全切片图像	数字病理学	前列腺癌	全切片成像，H&E染色	深度学习，传统机器学习	图像	2340张H&E染色玻片，由11位专业病理学家在4个医疗中心独立标注	NA	NA	准确率，灵敏度，特异性	NA
17526	2025-10-07	Semantic Segmentation of CT Liver Structures: A Systematic Review of Recent Trends and Bibliometric Analysis : Neural Network-based Methods for Liver Semantic Segmentation 2024-Oct-14, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-024-02115-6 PMID:39400739	系统综述	对基于神经网络的CT肝脏结构语义分割方法进行系统回顾和文献计量分析	首次提供该科学领域的文献计量报告，系统概述了深度学习在肝脏结构分割中的研究进展	仅关注CT图像中的肝脏结构分割，未涵盖其他成像模态	系统回顾神经网络在CT肝脏结构语义分割中的最新进展	医学CT图像中的肝脏结构	计算机视觉	肝脏疾病	CT成像	深度学习,生成模型	CT图像	NA	NA	混合2D和3D网络	性能基准	NA
17527	2025-10-07	Deep learning pipeline for automated cell profiling from cyclic imaging 2024-10-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-74597-w PMID:39384907	研究论文	开发用于循环荧光显微镜图像的自动化细胞分析深度学习流程CycloNET	提出专门针对循环免疫荧光数据的端到端计算流程，实现快速图像配准和细胞分割	仅应用于头颈部鳞状细胞癌的22个人类样本，需要验证在其他疾病类型的适用性	开发自动化分析循环荧光显微镜图像的计算方法	头颈部鳞状细胞癌患者的组织样本和免疫细胞	数字病理学	头颈部鳞状细胞癌	循环免疫荧光显微镜	CNN	荧光显微镜图像	22个人类头颈部鳞状细胞癌样本，每个样本13个染色周期和17个视野	NA	预训练神经网络	处理效率（10分钟完成大规模数据集分析）	NA
17528	2025-10-07	Fully automated segmentation and volumetric measurement of ocular adnexal lymphoma by deep learning-based self-configuring nnU-net on multi-sequence MRI: a multi-center study 2024-Oct, Neuroradiology IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s00234-024-03429-5 PMID:39014270	研究论文	本研究评估了nnU-net在眼部附件淋巴瘤多序列MRI图像上的自动分割和体积测量性能	首次在多中心研究中应用自配置nnU-net实现眼部附件淋巴瘤的自动分割和体积测量	模型2无法检测19例T1c序列病例，T1_nFS序列的分割性能相对较差	评估深度学习模型在眼部附件淋巴瘤MRI图像分割和体积测量中的性能	眼部附件淋巴瘤患者	医学影像分析	眼部附件淋巴瘤	多序列MRI成像	nnU-net	MRI图像	训练集147例患者，测试集33例患者	nnU-net	nnU-net	Dice相似系数, 敏感度, 阳性预测值, Bland-Altman图, Lin一致性相关系数	NA
17529	2025-10-07	Global Genotype by Environment Prediction Competition Reveals That Diverse Modeling Strategies Can Deliver Satisfactory Maize Yield Estimates 2024-Sep-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.13.612969 PMID:39345633	研究论文	通过全球基因型与环境预测竞赛分析多种建模策略在玉米产量预测中的表现	首次公开的G2F计划GxE预测竞赛，展示了多种建模方法在相同数据集上的比较结果	竞赛环境下的评估可能无法完全代表实际应用场景	研究基因与环境因素组合对表型预测的影响	玉米产量预测	计算生物学	NA	基因组变异分析、表型测量、气象数据采集	随机森林、岭回归、最小二乘法、深度学习	基因组数据、表型数据、气象数据、田间管理记录	九年收集的大型数据集	NA	模型集成、机制模型	产量预测准确度	NA
17530	2025-10-07	Comparison of Vision Transformers and Convolutional Neural Networks in Medical Image Analysis: A Systematic Review 2024-Sep-12, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-024-02105-8 PMID:39264388	系统性综述	系统比较视觉Transformer和卷积神经网络在医学影像分析中的性能表现	首次系统性地比较ViT和CNN在医学影像分析领域的综合表现，涵盖鲁棒性、计算效率、可扩展性和准确性等多个维度	仅纳入36项研究，样本量相对有限；未进行定量荟萃分析	比较视觉Transformer和卷积神经网络在医学影像分析中的性能差异	医学影像数据	计算机视觉	NA	深度学习	Vision Transformer, CNN	医学影像	36项研究	NA	Vision Transformer, 卷积神经网络	鲁棒性, 计算效率, 可扩展性, 准确性	NA
17531	2025-10-07	Advancing ICU patient care with a Real-Time predictive model for mechanical Power to mitigate VILI 2024-Sep, International journal of medical informatics IF:3.7Q2 DOI:10.1016/j.ijmedinf.2024.105511 PMID:38851133	研究论文	开发用于预测ICU患者机械功率的实时人工智能模型以减轻呼吸机引起的肺损伤	首次开发混合神经网络模型实时预测机械功率，可提前15分钟预警，并集成到临床网络平台	回顾性观察研究设计，仅纳入单中心2018-2022年数据	通过人工智能预测机械功率来减轻呼吸机引起的肺损伤	ICU接受有创机械通气的成年患者	医疗人工智能	呼吸系统疾病	临床数据挖掘，深度学习	混合神经网络	临床数据，机械通气参数，实验室数据，监测数据	1967名患者（中位年龄63岁，66.9%男性）	NA	混合神经网络	均方误差，准确率	NA
17532	2025-10-07	GenomicLinks: deep learning predictions of 3D chromatin interactions in the maize genome 2024-Sep, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqae123 PMID:39318505	研究论文	开发了深度学习模型GenomicLinks来预测玉米基因组中的3D染色质相互作用	首次在植物中应用深度学习模型预测染色质3D相互作用，并发现bHLH转录因子结合基序对染色质环形成的特异性预测作用	目前主要针对玉米基因组，植物染色质环形成的生物学机制仍了解有限	识别预测3D染色质相互作用的DNA序列特征	玉米基因组中的染色质相互作用	基因组学	NA	深度学习，诱变方法，单细胞共可及性分析	深度学习模型	基因组序列数据，染色质相互作用数据	NA	NA	GenomicLinks	相互作用概率	开源网络工具
17533	2025-10-07	Artificial intelligence-based classification of cardiac autonomic neuropathy from retinal fundus images in patients with diabetes: The Silesia Diabetes Heart Study 2024-08-10, Cardiovascular diabetology IF:8.5Q1 DOI:10.1186/s12933-024-02367-z PMID:39127709	研究论文	本研究利用基于人工智能的深度学习技术，通过视网膜眼底图像对糖尿病患者的心脏自主神经病变进行分类	首次将视网膜眼底图像与人工智能技术结合用于心脏自主神经病变的无创诊断，为糖尿病并发症筛查提供了新方法	单中心观察性研究，样本量相对有限（229名患者），需要更大规模验证	开发基于视网膜图像的人工智能诊断系统，用于检测糖尿病患者的心脏自主神经病变	糖尿病患者的心脏自主神经病变	计算机视觉	心血管疾病	非散瞳5视野彩色眼底成像	CNN	图像	229名患者的2275张视网膜图像	NA	ResNet 18, ResWide 50	AUC, 准确率, 灵敏度	NA
17534	2025-10-07	Deep learning solutions for inverse problems in advanced biomedical image analysis on disease detection 2024-08-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-69415-2 PMID:39122782	研究论文	本研究开发了一种名为DLSIP-ABIADD的深度学习技术，用于解决生物医学图像分析中的逆问题并实现疾病检测	提出结合MobileNetv2特征提取、亨利气体溶解优化算法和双向长短期记忆网络的混合深度学习框架来解决生物医学图像逆问题	NA	解决生物医学图像分析中的逆问题以提高疾病检测效率	生物医学图像中的疾病检测	计算机视觉	NA	分子成像, MRI, CT扫描	BiLSTM, MobileNetv2	图像	NA	NA	MobileNetv2, BiLSTM	NA	NA
17535	2025-10-07	Labelling with dynamics: A data-efficient learning paradigm for medical image segmentation 2024-Jul, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2024.103196 PMID:38781755	研究论文	提出一种基于动态系统先验的数据高效医学图像分割学习范式	通过引入定制化动态系统的领域知识作为强先验，解决了深度学习在医学图像分割中需要大量标注数据和缺乏可解释性的问题	仅在两个数据集上进行了验证，需要更多医学图像类型的测试	开发数据高效的医学图像分割方法	胸部X光图像中的心脏和肺部分割、皮肤镜图像中的皮肤病变分割	医学图像分析	肺部疾病、皮肤病变	深度学习	深度神经网络	医学图像（X光图像、皮肤镜图像）	JSRT和ISIC2016两个数据集	NA	定制化动态系统	分割准确性	NA
17536	2025-10-07	Analyzing the impact of deep learning algorithms and fuzzy logic approach for remote English translation 2024-Jun-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-64831-w PMID:38914631	研究论文	本文提出了一种融合深度学习和模糊决策算法的远程英语翻译方法，用于提高翻译精度	提出FPTA方法，通过深度学习的双层循环验证和模糊决策算法相结合，优化翻译过程中的词语适应性和可理解性	NA	解决远程英语翻译中的精度验证问题，提高翻译质量和可理解性	远程英语翻译系统	自然语言处理	NA	深度学习，模糊逻辑	循环神经网络	文本	NA	NA	双层循环网络	错误率，可理解性提升率	NA
17537	2025-10-07	Attention and sentiment of Chinese public toward rural landscape based on Sina Weibo 2024-06-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-64527-1 PMID:38877046	研究论文	基于新浪微博数据，通过深度学习模型分析中国公众对乡村景观的关注度与情感态度	首次将深度学习方法应用于微博数据分析，从公众视角探索乡村景观发展方向	仅基于微博平台数据，可能无法完全代表全体公众意见	探索中国公众对乡村景观的态度，为政策制定和发展模式提供参考	中国公众对乡村景观的关注与情感表达	自然语言处理	NA	社交媒体数据分析	深度学习	文本数据	新浪微博相关数据	NA	NA	NA	NA
17538	2025-10-07	Case-Base Neural Network: Survival analysis with time-varying, higher-order interactions 2024-Jun, Machine learning with applications DOI:10.1016/j.mlwa.2024.100535 PMID:39802089	研究论文	提出一种结合病例基础抽样框架与神经网络架构的生存分析方法	将病例基础抽样与神经网络相结合，能够建模时变交互作用和复杂基线风险	仅适用于单一事件生存结果的分析	开发能够处理时变交互作用和复杂基线风险的生存分析方法	生存分析中的时间相关事件数据	机器学习	NA	病例基础抽样、数据增强	前馈神经网络	生存数据	NA	R	前馈神经网络	时间依赖性指标	NA
17539	2025-10-07	Automated classification of elongated styloid processes using deep learning models-an artificial intelligence diagnostics 2024, Frontiers in oral health IF:3.0Q1 DOI:10.3389/froh.2024.1424840 PMID:39902080	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动化分类系统，用于从数字全景X光片中准确分类细长茎突	首次应用EfficientNetB5和InceptionV3深度学习模型对细长茎突进行自动化分类，显著提高了诊断准确性	研究为回顾性分析，样本量相对有限（450张图像），仅使用单一类型医学影像（全景X光片）	开发细长茎突的自动化分类系统，评估不同深度学习模型的性能	细长茎突和正常茎突的医学影像	计算机视觉	Eagle综合征	数字全景X光片（OPG）	CNN	医学影像	450张图像（330张细长茎突，120张正常茎突）	NA	EfficientNetB5, InceptionV3	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC	NA
17540	2025-10-07	Rapid and non-destructive classification of rice seeds with different flavors: an approach based on HPFasterNet 2024, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2024.1502631 PMID:39902203	研究论文	本研究提出了一种基于HPFasterNet深度学习模型的快速无损大米风味分类方法	结合Ghost瓶颈和FasterNet_T0并引入分组卷积的轻量级网络HPFasterNet，在保持高精度的同时显著减少参数和计算量	仅针对19种粳稻种子进行研究，未涉及其他水稻品种	开发快速无损的大米风味分类识别方法	19种不同风味的粳稻种子	计算机视觉	NA	图像采集	CNN	图像	36735张图像	NA	HPFasterNet, FasterNet_T0	准确率	资源受限环境