目的：基于知识的计划（KBP）通常涉及培训端到端深度学习模型以预测剂量分布。但是，由于经常使用的医疗数据集规模有限，端到端方法可能与实际限制有关。为了解决这些局限性，我们提出了一种基于内容的图像检索（CBIR）方法，用于根据解剖学相似性检索先前计划的患者的剂量分布。方法：我们提出的CBIR方法训练一种代表模型，该模型可产生患者解剖信息的潜在空间嵌入。然后将新患者的潜在空间嵌入与数据库中以前患者的潜在空间嵌入，以检索剂量分布的图像。该项目的所有源代码均可在GitHub上获得。主要结果：在由我们机构的公开计划和临床计划组成的数据集上评估了各种CBIR方法的检索性能。这项研究比较了各种编码方法，从简单的自动编码器到Simsiam等最新的暹罗网络，并且在Multipask Siamese网络中观察到了最佳性能。意义：应用CBIR告知后续的治疗计划可能会解决与端到端KBP相关的许多限制。我们目前的结果表明，可以通过对先前开发的暹罗网络进行轻微更改来获得出色的图像检索性能。我们希望通过Metaplanner框架等方法将CBIR集成到未来工作中的自动化计划工作流程中。

采用基于数据的方法会导致许多石油和天然气记录数据处理问题的模型改进。由于深度学习提供的新功能，这些改进变得更加合理。但是，深度学习的使用仅限于研究人员拥有大量高质量数据的领域。我们提出了一种提供通用数据表示的方法，适用于针对不同油田的不同问题的解决方案，而少量数据。我们的方法依赖于从井的间隔内进行连续记录数据的自我监督方法，因此从一开始就不需要标记的数据。为了验证收到的表示形式，我们考虑分类和聚类问题。我们还考虑转移学习方案。我们发现，使用变异自动编码器会导致最可靠，最准确的模型。方法我们还发现，研究人员只需要一个针对目标油田的微小单独的数据集即可在通用表示之上解决特定问题。

CT肝图像的基于内容的图像检索（CBIR）的深度基于学习的方法是一个积极的研究领域，但受到了一些关键局限性。首先，它们非常依赖标签的数据，这可能是具有挑战性的，而且获取成本很高。其次，它们缺乏透明度和解释性，这限制了深CBIR系统的可信度。我们通过（1）提出一个自制的学习框架来解决这些局限性，该框架将领域知识纳入培训过程中，以及（2）在CT肝图像的CBIR背景下提供首次表示学习解释性分析。结果表明，与几个指标的标准自我监督方法相比，性能的提高，并且在跨数据集的概括方面得到了改善。此外，我们在CBIR的背景下进行了首次表示学习性分析，该分析揭示了对特征提取过程的新见解。最后，我们通过盘问CBIR进行了一个案例研究，该案例证明了我们提出的框架的可用性。我们认为，我们提出的框架可以在创建可信赖的深层CBIR系统中发挥至关重要的作用，这些系统可以成功利用未标记的数据。

剂量体积直方图（DVH）指标是诊所中广泛接受的评估标准。但是，将这些指标纳入深度学习剂量预测模型，这是由于其非跨性别性和非差异性而具有挑战性的。我们提出了一种基于力矩的新型损失功能，用于预测具有挑战性的常规肺强度调节疗法（IMRT）计划的3D剂量分布。基于力矩的损耗函数是凸面和可区分的，并且可以轻松地将DVH指标合并到没有计算开销的任何深度学习框架中。也可以定制这些矩，以反映3D剂量预测中的临床优先级。例如，使用高阶矩可以在高剂量区域中更好地预测串行结构。我们使用了360的大型数据集（240次培训，50次进行验证，70次进行测试），使用2GY $ \ times $ 30分数的常规肺部患者使用我们机构的临床治疗计划来训练深度学习（DL）模型。我们使用计算机断层扫描（CT），计划目标体积（PTV）和风险风险轮廓（OAR）培训了UNET，例如CNN体系结构，以推断相应的素素3D剂量分布。我们评估了三种不同的损失函数：（1）流行的平均绝对误差（MAE）损失，（2）最近开发的MAE + DVH损失，以及（3）提出的MAE +矩损失。使用不同的DVH指标以及剂量得分和DVH得分比较了预测的质量，该指标最近由AAPM知识的计划大挑战挑战。具有（MAE +力矩）损耗函数的模型通过显着提高DVH得分（11％，p $ <$ 0.01），而具有相似的计算成本，从而超过了MAE损失的模型。它还优于接受（MAE+DVH）训练的模型，它可以显着提高计算成本（48％）和DVH得分（8％，p $ <$ 0.01）。

深度学习进展到几乎所有医疗领域中最重要的技术之一。特别是在与医学成像有关的领域中，它起着重要作用。然而，在介入放疗（近距离放射治疗）中，深度学习仍处于早期阶段。在这篇综述中，首先，我们研究并审查了深度学习在介入放射疗法和直接相关领域的所有过程中的作用。此外，我们总结了最新的发展。为了重现深度学习算法的结果，必须提供源代码和培训数据。因此，这项工作的第二个重点是分析开源，开放数据和开放模型的可用性。在我们的分析中，我们能够证明深度学习在某些介入放射疗法领域已经起着主要作用，但在其他方面仍然很少出现。然而，随着年份的影响，它的影响正在增加，部分自我推广，但也受到密切相关领域的影响。开源，数据和模型的数量正在增长，但仍然很少，并且在不同的研究小组之间分布不均。不愿发布代码，数据和模型限制了可重复性，并将评估限制为单一机构数据集。总结，深度学习将积极改变介入放射疗法的工作流程，但是在可再现的结果和标准化评估方法方面，有改进的余地。

Deep learning (DL) methods where interpretability is intrinsically considered as part of the model are required to better understand the relationship of clinical and imaging-based attributes with DL outcomes, thus facilitating their use in the reasoning behind medical decisions. Latent space representations built with variational autoencoders (VAE) do not ensure individual control of data attributes. Attribute-based methods enforcing attribute disentanglement have been proposed in the literature for classical computer vision tasks in benchmark data. In this paper, we propose a VAE approach, the Attri-VAE, that includes an attribute regularization term to associate clinical and medical imaging attributes with different regularized dimensions in the generated latent space, enabling a better-disentangled interpretation of the attributes. Furthermore, the generated attention maps explained the attribute encoding in the regularized latent space dimensions. Using the Attri-VAE approach we analyzed healthy and myocardial infarction patients with clinical, cardiac morphology, and radiomics attributes. The proposed model provided an excellent trade-off between reconstruction fidelity, disentanglement, and interpretability, outperforming state-of-the-art VAE approaches according to several quantitative metrics. The resulting latent space allowed the generation of realistic synthetic data in the trajectory between two distinct input samples or along a specific attribute dimension to better interpret changes between different cardiac conditions.

高质量注释的医学成像数据集的稀缺性是一个主要问题，它与医学成像分析领域的机器学习应用相撞并阻碍了其进步。自我监督学习是一种最近的培训范式，可以使学习强大的表示无需人类注释，这可以被视为有效的解决方案，以解决带注释的医学数据的稀缺性。本文回顾了自我监督学习方法的最新研究方向，用于图像数据，并将其专注于其在医学成像分析领域的应用。本文涵盖了从计算机视野领域的最新自我监督学习方法，因为它们适用于医学成像分析，并将其归类为预测性，生成性和对比性方法。此外，该文章涵盖了40个在医学成像分析中自学学习领域的最新研究论文，旨在阐明该领域的最新创新。最后，本文以该领域的未来研究指示结束。

风险的准确器官（OAR）分割对于减少治疗后并发症的放射治疗至关重要。达人指南推荐头部和颈部（H＆N）区域的一套超过40桨的桨，然而，由于这项任务的可预测的禁止劳动力成本，大多数机构通过划定较小的桨子和忽视的少数，选择了大量简化的协议与其他桨相关的剂量分布。在这项工作中，我们提出了一种使用深度学习的新颖，自动化和高效的分层OAR分段（SOARS）系统，精确地描绘了一套全面的42 H＆N OAR。 SOARS将42桨分层进入锚，中级和小型和硬质子类别，通过神经结构搜索（NAS）原则，专门为每个类别提供神经网络架构。我们在内在机构中使用176名培训患者建立了SOAR模型，并在六个不同的机构中独立评估了1327名外部患者。对于每个机构评估，它始终如一地表现出其他最先进的方法至少3-5％的骰子得分（在其他度量的相对误差减少36％）。更重要的是，广泛的多用户研究明显证明，98％的SOARE预测只需要非常轻微或没有直接临床验收的修订（节省90％的辐射脑神经工作负载），并且它们的分割和剂量准确度在于或小于帧 - 用户的变化。这些调查结果证实了H＆N癌症放射疗法工作流OAR描绘过程的强烈临床适用性，提高了效率，全面性和质量。

Sunquakes are seismic emissions visible on the solar surface, associated with some solar flares. Although discovered in 1998, they have only recently become a more commonly detected phenomenon. Despite the availability of several manual detection guidelines, to our knowledge, the astrophysical data produced for sunquakes is new to the field of Machine Learning. Detecting sunquakes is a daunting task for human operators and this work aims to ease and, if possible, to improve their detection. Thus, we introduce a dataset constructed from acoustic egression-power maps of solar active regions obtained for Solar Cycles 23 and 24 using the holography method. We then present a pedagogical approach to the application of machine learning representation methods for sunquake detection using AutoEncoders, Contrastive Learning, Object Detection and recurrent techniques, which we enhance by introducing several custom domain-specific data augmentation transformations. We address the main challenges of the automated sunquake detection task, namely the very high noise patterns in and outside the active region shadow and the extreme class imbalance given by the limited number of frames that present sunquake signatures. With our trained models, we find temporal and spatial locations of peculiar acoustic emission and qualitatively associate them to eruptive and high energy emission. While noting that these models are still in a prototype stage and there is much room for improvement in metrics and bias levels, we hypothesize that their agreement on example use cases has the potential to enable detection of weak solar acoustic manifestations.

人工智能（AI）技术具有重要潜力，可以实现有效，鲁棒和自动的图像表型，包括识别细微图案。基于AI的检测搜索图像空间基于模式和特征来找到兴趣区域。存在一种良性的肿瘤组织学，可以通过使用图像特征的基于AI的分类方法来识别。图像从图像中提取可用于的可覆盖方式，可以通过显式（手工/工程化）和深度辐射谱系框架来探索途径。辐射瘤分析有可能用作非侵入性技术，以准确表征肿瘤，以改善诊断和治疗监测。这项工作介绍基于AI的技术，专注于肿瘤宠物和PET / CT成像，用于不同的检测，分类和预测/预测任务。我们还讨论了所需的努力，使AI技术转换为常规临床工作流程，以及潜在的改进和互补技术，例如在电子健康记录和神经象征性AI技术上使用自然语言处理。

每年医生对患者的基于形象的诊断需求越来越大，是最近的人工智能方法可以解决的问题。在这种情况下，我们在医学图像的自动报告领域进行了调查，重点是使用深神经网络的方法，了解：（1）数据集，（2）架构设计，（3）解释性和（4）评估指标。我们的调查确定了有趣的发展，也是留下挑战。其中，目前对生成的报告的评估尤为薄弱，因为它主要依赖于传统的自然语言处理（NLP）指标，这不准确地捕获医疗正确性。

高通量测序技术的最新进展使得可以提取多个特征，这些特征描绘了以不同和互补分子水平的患者样本。此类数据的产生导致了计算生物学方面的新挑战，这些挑战涉及捕获多个基因及其功能之间相互关系的高维和异质数据集的整合。由于它们的多功能性和学习复杂数据的合成潜在表示的能力，深度学习方法为整合多词数据提供了有希望的观点。这些方法导致了许多主要基于自动编码器模型的许多原始体系结构的概念。但是，由于任务的困难，集成策略是基本的，而不是失去全球趋势而充分利用来源的特殊性。本文提出了一种新型策略，以构建可自定义的自动编码器模型，该模型适应高维多源集成而言使用的数据集。我们将评估整合策略对潜在代表的影响，并结合提出一种新方法的最佳策略（https://github.com/hakimbenkirane/customics）。我们在这里关注来自多个OMIC来源的数据的集成，并证明了针对多个任务（例如分类和生存分析）的测试用例的拟议方法的性能。

在深度学习研究中，自学学习（SSL）引起了极大的关注，引起了计算机视觉和遥感社区的兴趣。尽管计算机视觉取得了很大的成功，但SSL在地球观测领域的大部分潜力仍然锁定。在本文中，我们对在遥感的背景下为计算机视觉的SSL概念和最新发展提供了介绍，并回顾了SSL中的概念和最新发展。此外，我们在流行的遥感数据集上提供了现代SSL算法的初步基准，从而验证了SSL在遥感中的潜力，并提供了有关数据增强的扩展研究。最后，我们确定了SSL未来研究的有希望的方向的地球观察（SSL4EO），以铺平了两个领域的富有成效的相互作用。

机器学习在医学图像分析中发挥着越来越重要的作用，产卵在神经影像症的临床应用中的新进展。之前有一些关于机器学习和癫痫的综述，它们主要专注于电生理信号，如脑电图（EEG）和立体脑电图（SEENG），同时忽略癫痫研究中神经影像的潜力。 NeuroImaging在确认癫痫区域的范围内具有重要的优点，这对于手术后的前诊所评估和评估至关重要。然而，脑电图难以定位大脑中的准确癫痫病变区。在这篇综述中，我们强调了癫痫诊断和预后在癫痫诊断和预后的背景下神经影像学和机器学习的相互作用。我们首先概述癫痫诊所，MRI，DWI，FMRI和PET中使用的癫痫和典型的神经影像姿态。然后，我们在将机器学习方法应用于神经影像数据的方法：i）将手动特征工程和分类器的传统机器学习方法阐述了两种方法，即卷积神经网络和自动化器等深度学习方法。随后，详细地研究了对癫痫，定位和横向化任务等分割，本地化和横向化任务的应用，以及与诊断和预后直接相关的任务。最后，我们讨论了目前的成就，挑战和潜在的未来方向，希望为癫痫的计算机辅助诊断和预后铺平道路。

深度学习属于人工智能领域，机器执行通常需要某种人类智能的任务。类似于大脑的基本结构，深度学习算法包括一种人工神经网络，其类似于生物脑结构。利用他们的感官模仿人类的学习过程，深入学习网络被送入（感官）数据，如文本，图像，视频或声音。这些网络在不同的任务中优于最先进的方法，因此，整个领域在过去几年中看到了指数增长。这种增长在过去几年中每年超过10,000多种出版物。例如，只有在医疗领域中的所有出版物中覆盖的搜索引擎只能在Q3 2020中覆盖所有出版物的子集，用于搜索术语“深度学习”，其中大约90％来自过去三年。因此，对深度学习领域的完全概述已经不可能在不久的将来获得，并且在不久的将来可能会难以获得难以获得子场的概要。但是，有几个关于深度学习的综述文章，这些文章专注于特定的科学领域或应用程序，例如计算机愿景的深度学习进步或在物体检测等特定任务中进行。随着这些调查作为基础，这一贡献的目的是提供对不同科学学科的深度学习的第一个高级，分类的元调查。根据底层数据来源（图像，语言，医疗，混合）选择了类别（计算机愿景，语言处理，医疗信息和其他工程）。此外，我们还审查了每个子类别的常见架构，方法，专业，利弊，评估，挑战和未来方向。

甚至在没有受限，监督的情况下，也提出了甚至在没有受限或有限的情况下学习普遍陈述的方法。使用适度数量的数据可以微调新的目标任务，或者直接在相应任务中实现显着性能的无奈域中使用的良好普遍表示。这种缓解数据和注释要求为计算机愿景和医疗保健的应用提供了诱人的前景。在本辅导纸上，我们激励了对解散的陈述，目前关键理论和详细的实际构建块和学习此类表示的标准的需求。我们讨论医学成像和计算机视觉中的应用，强调了在示例钥匙作品中进行的选择。我们通过呈现剩下的挑战和机会来结束。

深度学习的显着成功引起了人们对医学成像诊断的应用的兴趣。尽管最新的深度学习模型在分类不同类型的医学数据方面已经达到了人类水平的准确性，但这些模型在临床工作流程中几乎不采用，这主要是由于缺乏解释性。深度学习模型的黑盒子性提出了制定策略来解释这些模型的决策过程的必要性，从而导致了可解释的人工智能（XAI）主题的创建。在这种情况下，我们对应用于医学成像诊断的XAI进行了详尽的调查，包括视觉，基于示例和基于概念的解释方法。此外，这项工作回顾了现有的医学成像数据集和现有的指标，以评估解释的质量。此外，我们还包括一组基于报告生成的方法的性能比较。最后，还讨论了将XAI应用于医学成像以及有关该主题的未来研究指示的主要挑战。

尽管有无数的同伴审查的论文，证明了新颖的人工智能（AI）基于大流行期间的Covid-19挑战的解决方案，但很少有临床影响。人工智能在Covid-19大流行期间的影响因缺乏模型透明度而受到极大的限制。这种系统审查考察了在大流行期间使用可解释的人工智能（Xai）以及如何使用它可以克服现实世界成功的障碍。我们发现，Xai的成功使用可以提高模型性能，灌输信任在最终用户，并提供影响用户决策所需的值。我们将读者介绍给常见的XAI技术，其实用程序以及其应用程序的具体例子。 XAI结果的评估还讨论了最大化AI的临床决策支持系统的价值的重要步骤。我们说明了Xai的古典，现代和潜在的未来趋势，以阐明新颖的XAI技术的演变。最后，我们在最近出版物支持的实验设计过程中提供了建议的清单。潜在解决方案的具体示例也解决了AI解决方案期间的共同挑战。我们希望本次审查可以作为提高未来基于AI的解决方案的临床影响的指导。

纵向电子健康记录（EHR）数据的可用性增加导致改善对疾病的理解和新颖表型的发现。大多数聚类算法仅关注患者轨迹，但具有类似轨迹的患者可能具有不同的结果。寻找不同轨迹和结果的患者亚组可以引导未来的药物开发，改善临床试验的招募。我们使用可以加权的重建，结果和聚类损耗开发经常性神经网络自动拓群体以群集EHR数据，以查找不同类型的患者群集。我们展示我们的模型能够从数据偏差和结果差异中发现已知的集群，表现优于基线模型。我们展示了29,222,229美元糖尿病患者的模型性能，显示出发现患有不同轨迹和不同结果的患者的簇，可用于帮助临床决策。

机器学习和计算机视觉技术近年来由于其自动化，适合性和产生惊人结果的能力而迅速发展。因此，在本文中，我们调查了2014年至2022年之间发表的关键研究，展示了不同的机器学习算法研究人员用来分割肝脏，肝肿瘤和肝脉管结构的研究。我们根据感兴趣的组织（肝果，肝肿瘤或肝毒剂）对被调查的研究进行了划分，强调了同时解决多个任务的研究。此外，机器学习算法被归类为受监督或无监督的，如果属于某个方案的工作量很大，则将进一步分区。此外，对文献和包含上述组织面具的网站发现的不同数据集和挑战进行了彻底讨论，强调了组织者的原始贡献和其他研究人员的贡献。同样，在我们的评论中提到了文献中过度使用的指标，这强调了它们与手头的任务的相关性。最后，强调创新研究人员应对需要解决的差距的关键挑战和未来的方向，例如许多关于船舶分割挑战的研究的稀缺性以及为什么需要早日处理他们的缺席。