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
18001	2024-09-07	Rotation Equivariant Proximal Operator for Deep Unfolding Methods in Image Restoration 2024-Oct, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2024.3383532 PMID:38557620	研究论文	本文提出了一种旋转等变近端网络，用于图像恢复任务中的深度展开方法	首次推导了任意层和任意旋转角度下近端网络的理论等变误差，并验证了其在不同视觉任务中的性能提升	当前的深度展开方法中的近端网络主要基于CNN架构，难以捕捉旋转对称性先验	解决现有深度展开方法在捕捉旋转对称性先验方面的不足，提升图像恢复任务的性能	图像恢复任务中的近端网络设计	计算机视觉	NA	深度展开方法	旋转等变近端网络	图像	NA
18002	2024-09-07	Prototype-Based Semantic Segmentation 2024-Oct, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2024.3387116 PMID:38598386	研究论文	本文提出了一种基于非学习原型的非参数语义分割方法，通过优化像素嵌入空间与锚定原型之间的排列来实现像素级预测	本文的创新点在于提出了一种基于非学习原型的非参数语义分割方法，与传统的全参数方法不同，该方法使用训练像素的平均特征作为原型，避免了每个类别需要学习单个权重或查询向量的复杂性	本文未明确提及现有方法的具体局限性，而是通过提出新的非参数方法来解决潜在问题	本文的研究目的是改进现有的语义分割模型设计，提出一种新的非参数方法来提高分割性能	本文的研究对象是语义分割模型及其在标准数据集和大词汇量场景中的表现	计算机视觉	NA	NA	FCN, Transformer	图像	本文未明确提及具体的样本数量
18003	2024-09-07	XGrad: Boosting Gradient-Based Optimizers With Weight Prediction 2024-Oct, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2024.3387399 PMID:38602857	研究论文	本文提出了一种名为XGrad的深度学习训练框架，通过在流行的基于梯度的优化器中引入权重预测来提升其收敛性和泛化能力	XGrad通过在每次小批量训练前预测未来权重，并应用于前向传播和反向传播，使得优化器在整个训练过程中始终利用未来权重的梯度来更新深度神经网络参数，从而实现更好的收敛性和泛化能力	NA	提升基于梯度的优化器在训练深度神经网络模型时的收敛性和泛化能力	深度神经网络模型的训练过程	机器学习	NA	权重预测	深度神经网络	NA	NA
18004	2024-09-07	Deep Learning Powers Protein Identification from Precursor MS Information 2024-Sep-06, Journal of proteome research IF:3.8Q1 DOI:10.1021/acs.jproteome.4c00118 PMID:39167422	研究论文	本文提出了一种结合深度学习和逻辑回归的MS1特征识别方法MonoMS1，用于提高蛋白质鉴定的覆盖率	MonoMS1方法结合了深度学习预测保留时间和离子迁移率，以及逻辑回归评分，显著提高了MS1特征的识别率	NA	提高蛋白质鉴定的覆盖率	低丰度和宽动态范围样本中的蛋白质	蛋白质组学	NA	串联质谱（MS/MS）	深度学习	质谱数据	包括人血清蛋白质组样本和单细胞蛋白质组样本
18005	2024-09-07	High-Throughput and Integrated CRISPR/Cas12a-Based Molecular Diagnosis Using a Deep Learning Enabled Microfluidic System 2024-Sep-03, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c05734 PMID:39173188	研究论文	本文介绍了一种基于CRISPR/Cas12a和深度学习技术的高通量微流控系统，用于快速检测SARS-CoV-2及其变种	提出了icrofluidic multiplate-based ltrahigh hroughput nalysis of ARS-CoV-2 variants of concern using CRISPR/s12a和onextraction RT-LAMP (mutaSCAN)系统，显著提高了检测通量和集成度	NA	开发一种高通量、集成化的CRISPR/Cas12a分子诊断系统，用于快速检测SARS-CoV-2及其变种	SARS-CoV-2及其变种的快速检测	数字病理学	NA	CRISPR/Cas12a, RT-LAMP	深度学习	NA	22个野生型样本和26个突变样本
18006	2024-09-07	Prediction of Post-Treatment Visual Acuity in Age-Related Macular Degeneration Patients With an Interpretable Machine Learning Method 2024-Sep-03, Translational vision science & technology IF:2.6Q2 DOI:10.1167/tvst.13.9.3 PMID:39226064	研究论文	评估了预测新生血管性年龄相关性黄斑变性患者一年后视力下降的特征	提出了基于多模态数据和机器学习模型的可解释性方法，用于预测患者的视力结果	研究样本量相对较小，可能影响模型的泛化能力	开发一种可解释的机器学习方法，用于预测新生血管性年龄相关性黄斑变性患者治疗后的视力	新生血管性年龄相关性黄斑变性患者的视力预测	机器学习	年龄相关性黄斑变性	机器学习	SHapley Additive exPlanations (SHAP)	多模态数据	527只眼睛，506名患者
18007	2024-09-07	Beyond PhacoTrainer: Deep Learning for Enhanced Trabecular Meshwork Detection in MIGS Videos 2024-Sep-03, Translational vision science & technology IF:2.6Q2 DOI:10.1167/tvst.13.9.5 PMID:39226062	研究论文	本研究开发了用于手术视频分析的深度学习模型，能够识别微创青光眼手术（MIGS）并定位小梁网（TM）	本研究通过迁移学习扩展了计算机视觉模型，使其能够识别新的手术类型，而无需大量额外数据收集	NA	开发能够识别MIGS手术并定位小梁网的深度学习模型	微创青光眼手术（MIGS）和小梁网（TM）	计算机视觉	青光眼	迁移学习	U-Net, Y-Net, Cascaded	视频	313个视频文件（265个用于白内障手术，48个用于MIGS手术），1743帧（1110帧用于TM，633帧用于无TM）
18008	2024-09-07	A multi-task deep learning approach for real-time view classification and quality assessment of echocardiographic images 2024-09-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-71530-z PMID:39227373	研究论文	本文提出了一种多任务深度学习模型，用于实时分类和评估超声心动图图像的质量	开发了一种多任务深度学习模型，能够实时分类和评估超声心动图图像的质量，并提供了新的质量评估标准	NA	提出新的质量评估标准，并开发一种多任务深度学习模型，用于实时分类和评估超声心动图图像的质量	超声心动图图像的质量评估和分类	计算机视觉	心血管疾病	深度学习	多任务深度学习模型	图像	170,311张超声心动图图像
18009	2024-09-07	Development, deployment and scaling of operating room-ready artificial intelligence for real-time surgical decision support 2024-Sep-03, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01225-2 PMID:39227660	研究论文	本文提出了一种新的设备无关框架，用于在手术室中实时使用人工智能进行手术决策支持	本文的创新点在于开发了一种设备无关的框架，能够在不同硬件和基础设施条件下实现手术场景的实时解释和指导，并展示了其可扩展性和通用性	本文的局限性在于模型的性能仍有提升空间，特别是在预测安全和不安全区域时的准确性和召回率	本文的研究目的是开发和测试一种新的数据管道，通过网络平台实现从任何边缘设备的实时部署，以支持手术决策	本文的研究对象是腹腔镜胆囊切除术和语义分割模型，用于预测解剖的安全和不安全区域	计算机视觉	NA	深度学习	U-Net 和 SegFormer	图像	训练数据来自136个机构的多样化多中心数据集，测试数据为单独收集的前瞻性数据集
18010	2024-09-07	Predicting splicing patterns from the transcription factor binding sites in the promoter with deep learning 2024-Sep-03, BMC genomics IF:3.5Q2 DOI:10.1186/s12864-024-10667-7 PMID:39227799	研究论文	研究探讨了转录因子结合位点与下游可变剪接模式之间的关系，并使用深度学习模型进行预测	首次系统地研究了启动子区域转录因子结合位点与下游可变剪接模式之间的关联，并提出了基于卷积神经网络的预测模型	在跨组织预测单基因剪接形式时存在泛化能力不足的问题	揭示启动子区域转录因子结合位点与下游可变剪接模式之间的调控关系	转录因子结合位点与可变剪接模式	机器学习	NA	深度学习	卷积神经网络	DNA序列和转录组数据	15种人类组织
18011	2024-09-07	Evaluation of tooth development stages with deep learning-based artificial intelligence algorithm 2024-Sep-03, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-024-04786-6 PMID:39227802	研究论文	本研究评估了基于深度学习的人工智能算法在儿童全景X光片上评估牙齿发育阶段的表现	本研究首次使用YOLOv5卷积神经网络模型来自动检测牙齿的钙化状态	研究样本仅限于5至14岁的儿童，且仅使用了全景X光片图像	评估深度学习系统在儿童全景X光片上评估牙齿发育阶段的表现	儿童全景X光片上的牙齿发育阶段	计算机视觉	NA	YOLOv5	卷积神经网络（CNN）	图像	1500张全景X光片图像，来自5至14岁的儿童患者
18012	2024-09-07	Social anxiety prediction based on ERP features: A deep learning approach 2024-Sep-03, Journal of affective disorders IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.jad.2024.09.006 PMID:39236887	研究论文	本文基于事件相关电位（ERP）特征，采用深度学习方法预测社交焦虑	首次在焦虑识别任务中测试了ERP特征，并展示了其在社交焦虑识别中的潜力	由于公开的任务状态数据集有限，仅使用了自有的数据集	提高社交焦虑诊断的准确性	社交焦虑障碍的诊断	机器学习	NA	脑电图（EEG）	卷积神经网络（CNN）	脑电信号	63名参与者
18013	2024-09-07	Fractional differentiation based image enhancement for automatic detection of malignant melanoma 2024-Sep-02, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-024-01400-7 PMID:39223468	研究论文	本文探讨了基于分数阶微分的图像增强方法在恶性黑色素瘤自动检测中的应用	提出了一种基于分数阶微分滤波器的边缘检测框架，用于提高皮肤病变图像中恶性黑色素瘤的自动检测率	NA	提高恶性黑色素瘤的自动检测准确率	皮肤病变图像中的恶性黑色素瘤	计算机视觉	皮肤癌	分数阶微分	EfficientNet	图像	使用了HAM10000数据集进行实验
18014	2024-09-07	Comparison of deep learning models to detect crossbites on 2D intraoral photographs 2024-Sep-02, Head & face medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1186/s13005-024-00448-8 PMID:39223562	研究论文	本研究训练并比较了六种卷积神经网络模型，以检测2D口腔内照片中的反咬合情况	首次使用深度学习模型对口腔内照片中的反咬合进行分类	样本量相对较小，且仅限于2D照片	支持经验有限的牙医检测反咬合情况	反咬合和非反咬合的分类，以及侧反咬合和前反咬合的区分	计算机视觉	NA	卷积神经网络	DenseNet, EfficientNet, MobileNet, ResNet18, ResNet50, Xception	图像	676张照片，来自311名正畸患者
18015	2024-09-07	Evaluation of the invasiveness of pure ground-glass nodules based on dual-head ResNet technique 2024-Sep-02, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-024-12823-4 PMID:39223592	研究论文	使用双头ResNet技术评估纯磨玻璃结节的侵袭性	采用双头ResNet_3D_3F模型，在四种模型中具有最高的诊断效率	四种模型的诊断性能没有显著差异	智能评估纯磨玻璃结节的侵袭性	1136例患者的纯磨玻璃结节	计算机视觉	肺癌	EfficientNet和ResNet网络	ResNet	图像	1136例患者，包括360名男性和776名女性，平均年龄54.63±12.36岁，其中235例AAH+AIS，332例MIA，569例IAC
18016	2024-09-07	High-Accuracy Airborne Rangefinder via Deep Learning Based on Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Cantilevers 2024-Sep, IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control DOI:10.1109/TUFFC.2024.3433407 PMID:39052462	研究论文	本文介绍了一种基于压电微加工超声悬臂梁阵列的高精度空气耦合声波测距仪，通过连续波实现0-1米的测距	研究引入了基于卷积神经网络（CNN）的深度学习架构，结合多种分类模型的优势，显著提高了测距精度（100%）和曲线下面积（AUC）（1.0）	NA	研究高精度空气耦合声波测距技术	压电微加工超声悬臂梁阵列	机器学习	NA	压电微加工超声悬臂梁阵列	卷积神经网络（CNN）	超声信号	NA
18017	2024-09-07	Detection of Endoleak after Endovascular Aortic Repair through Deep Learning Based on Non-contrast CT 2024-Sep, Cardiovascular and interventional radiology IF:2.8Q2 DOI:10.1007/s00270-024-03805-x PMID:38977447	研究论文	开发并验证了一种基于非对比CT的深度学习模型，用于检测血管内主动脉修复后的内漏	利用非对比CT图像进行内漏检测，并通过深度学习模型实现高灵敏度的检测	研究为回顾性研究，样本量有限，且仅限于特定时间段内的患者	开发和验证一种用于检测血管内主动脉修复后内漏的深度学习模型	血管内主动脉修复后的内漏检测	计算机视觉	心血管疾病	深度学习	深度学习模型	图像	245名患者，其中85名有内漏，82名无内漏
18018	2024-09-07	Advancing Carbon Fiber Composite Inspection: Deep Learning-Enabled Defect Localization and Sizing via 3-D U-Net Segmentation of Ultrasonic Data 2024-Sep, IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control DOI:10.1109/TUFFC.2024.3408314 PMID:38829751	研究论文	本文首次提出了一种使用3-D U-Net深度学习方法，通过超声数据的三维分割来定位和测量碳纤维增强聚合物复合材料中的缺陷	首次使用3-D U-Net深度学习方法进行碳纤维复合材料缺陷的定位和尺寸测量，并通过三维超声数据生成缺陷掩膜，减少了预处理步骤	初始尺寸测量结果存在过大的误差，但通过校正因子调整后，尺寸精度有所提高	开发一种新的深度学习方法，用于碳纤维复合材料的无损检测中的缺陷定位和尺寸测量	碳纤维增强聚合物复合材料中的缺陷	计算机视觉	NA	超声检测	3-D U-Net	三维超声数据	40个碳纤维增强聚合物复合材料中的缺陷
18019	2024-09-07	Common and unique brain aging patterns between females and males quantified by large-scale deep learning 2024-Sep, Human brain mapping IF:3.5Q1 DOI:10.1002/hbm.70005 PMID:39225381	研究论文	基于UK Biobank项目中的25,582名健康参与者的静息状态脑功能连接数据，使用深度学习和可解释AI技术，研究了男性和女性在脑老化过程中的共同和独特模式	首次通过大规模深度学习模型量化了男性和女性在脑老化过程中的共同和独特脑功能连接模式	研究仅基于UK Biobank项目的数据，可能存在数据来源的局限性	探讨正常老化过程中脑功能的变化及其在男性和女性中的异同	健康参与者（25,582人，其中13,373人为女性）的静息状态脑功能连接	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	脑功能连接数据	25,582名健康参与者（13,373名女性），年龄范围为49-76岁
18020	2024-09-07	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	研究论文	本文报道了一种将深度学习模型应用于预测食管癌患者放射治疗诱导的淋巴细胞减少症风险，并将其转化为一种将免疫系统作为风险器官的策略	提出了将深度学习模型应用于放射治疗计划优化，以减少放射治疗诱导的淋巴细胞减少症风险	研究基于回顾性数据，需要进一步的前瞻性临床试验验证	开发一种策略，将免疫系统作为风险器官纳入放射治疗计划优化，以减少放射治疗诱导的淋巴细胞减少症风险	食管癌患者	机器学习	食管癌	深度学习	深度学习模型	数据	20名食管癌患者