专家信息:
杨荣骞,男,博士,华南理工大学材料科学与工程学院副教授,硕士生导师。
教育及工作经历:
2009年,毕业于上海交通大学生物医学工程系,获博士学位。
现任华南理工大学材料科学与工程学院副教授。
学术兼职:
1. 广东省生物医学工程学会常务理事/副秘书长。
主讲课程:
1、《现代医学仪器设计》;
2、《生物医学信号处理》。
培养研究生情况:
已毕业:博士生2人,硕士生10人。
在读:博士生1人,硕士生7人。
招生情况:
招生专业:生物医学工程;
招生层次:招收硕士研究生;
招生专业所属院系:材料科学与工程学院。
研究方向:
1. 医学电子仪器设计。生理参数检测仪器、物理治疗仪器、手术导航仪器等的研究与设计。
2. 医学信息检测与处理。研究各种生理信号的检测方法及其处理算法。
3. 医学图像处理。多模态医学图像融合、医学图像分割、三维可视化等算法研究和软件实现。
承担科研项目情况:
主持国家自然科学基金1项、广东省科技计划项目2项、广东省产学研专项1项、广州市珠江科技新星专项1项、深圳市科技项目2项、中央高校基金面上项目、重点项目和滚动项目各1项、横向项目2项。
1. 国家自然科学基金项目,手术导航中高精度大视场光学定位技术研究。
2. 广东省科技计划项目,基于光学导航的精确适形开颅系统研制。
3. 广东省科技计划项目,无标记点光学手术导航技术研究与设备研制。
4. 广东省产学研专项,肝癌消融精确定位关键技术研究与设备研制。
5. 广州市“珠江科技新星”专项,基于光学手术导航的精确三维定位关键技术研究。
6. 深圳市科技创新委员会2014年技术开发项目,基于生理信息的心理健康综合管理系统。
7. 深圳市科技创新委员会2015年技术开发项目,围产期健康管理与康复保健技术研发。
8. 中央高校基金面上项目,基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究。
9. 中央高校基金重点项目,高精度近红外光学手术导航技术研究。
10. 中央高校基金滚动项目,肝癌消融精确定位技术研究。
11. 横向项目,产后抑郁症分析仪。
12. 横向项目,立体定向放射治疗系统软件开发。
科研成果:
1. 在上海交通大学攻读博士学位期间,师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术,提出了基于结构光的三维红外成像方法,在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。
2. 进入华南理工大学生物医学工程系任职后,开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究,提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法,设计高精度近红外光学定位系统,完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。
3. 主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”(中央高校基金面上项目),采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割,不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间,而且提高了分割精度。通过与广州军区广州总医院放射科密切合作,还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识,构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。
4. 成功研究一种不依赖昂贵设备,且操作简便,易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件,基于术前检查获取的医学影像数据,确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置,对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影,人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计,以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州军区广州总医院神经外科合作研发,并得到临床试用60多例,明显比人工经验方法提高了定位精确度,减小了开颅创口,缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展,将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响,把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
5. 提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术,实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA(现场可编程门阵列)新设计了一种近红外光学定位单元,实现多摄像机的动态图像信号同步采集,很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。
6. 杨荣骞团队与广州军区广州总医院神经外科多年密切合作,借助医院优秀专家指导、先进的医疗装备条件及大量临床诊治病例,结合现代医疗仪器原理,大大推动了神经外科手术导航技术平台研究,正朝着术前计划、术中导航和术后评估一体化的目标努力。在术前计划手术入路、多模影像融合、微小血管识别及脑功能区识别等方法研究和操作软件设计方面取得明显的进展。
7. 杨荣骞团队与中山大学附属肿瘤医院合作,开展了关于光学导航技术在射频消融治疗肝癌中的应用。射频消融是目前在临床上广泛应用的肝癌治疗的有效手段之一。影响射频消融技术疗效的关键问题是肿瘤位置的定位和靶点精确穿刺问题。虽然患者在术前可进行CT扫描,但在穿刺过程中医生无法直接观察肿瘤准确位置,而导致穿刺发生偏差,需进行多次穿刺,增加了患者创伤和治疗时间,降低了消融治疗效果。研究证实,运用光学导航技术解决射频针的快速准确定位、标记点的自动匹配和考察呼吸运动对器官形变影响等关键问题具有很大优势。通过研制一种快速准确、操作简单的肝癌消融手术导航系统,对推广肝癌射频消融治疗技术和发展导航技术都具有重要意义。
发明及实用新型专利:
1. 杨荣骞,肖伟虎,关沛峰,陈秀文,黄毅洲,宋传旭,一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪,发明专利,201510312442.4
2. 杨荣骞,关沛峰,林钦永,司璇,肖伟虎,陈秀文,大视场下手术器械的自动跟踪定位方法,发明专利,201510111218.9
3. 杨荣骞,关沛峰,林钦永,司璇,蔡肯,肖伟虎,陈秀文,一种基于两个双目视觉系统的手术器械无遮挡定位方法,发明专利,201510091839.5
4. 杨荣骞,吕瑞雪,司璇,陈秀文,关沛峰,一种抑郁症程度量化的评估系统及其评估方法,发明专利,201410334898.6
5. 杨荣骞,吕瑞雪,一种基于心率变异性分析方法的抑郁症的评估系统及方法,发明专利,201410334899.0
6. 杨荣骞,林钦永,吴效明,司璇,一种应用于手术导航标记点误差指示的示踪器设计方法,发明专利,201410149067.1
7. 杨荣骞,宁海,马阿敏,吴效明,一种用于光学手术导航系统的标记点及图像提取方法,发明专利,201310642733.0
8. 杨荣骞,马阿敏,宁海,吴效明,基于模型匹配的标记点自动注册方法,发明专利,201310232262.6
9. 杨荣骞,陈秀文,一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价方法,发明专利,201510309417.0
10. 杨荣骞,陈秀文,吕瑞雪,宋传旭,基于生理信息的抑郁症评估系统及其评估方法,发明专利,201510468922.X
11. 杨荣骞,宋传旭,王志清,李晓凤,一种智能化镇痛仪,发明专利,201510017279.9
12. 杨荣骞,关沛峰,肖伟虎,黄毅洲,宋传旭,一种电脉冲偏头痛治疗仪,发明专利,201510357214.9
13. 杨荣骞,关沛峰,肖伟虎,黄毅洲,宋传旭,一种移动式电脉冲痛经治疗仪,发明专利,201510357211.5
14. 杨荣骞,吴效明,王志刚,刘素娟,温小艳,一种近红外标定模板设计方法,发明专利,201110091468.2
15. 杨荣骞,林钦永,吴效明,手术导航穿刺针的标定装置及其标定方法,发明专利,201510381200.0
16. 杨荣骞,林钦永,吴效明,一种手术导航通用标记结构及其图像位置获取方法,发明专利,201510383490.2
17. 杨荣骞,黎丽华,吴效明,蔡肯,黄岳山,一种基于配准的CT图像全心脏自动分割系统,发明专利,201110264063.4
18. 杨荣骞,何煦佳,吴效明,白红民,一种脑部肿瘤头皮定位图像处理方法,发明专利,201210039180.5
19. 杨荣骞,陈亚珠,程胜,郝丽俊, 平面显示屏生成标定板的方法,发明专利,2006100279829
20. 杨荣骞,周明,罗治伟,李中林,龙虎,李晓凤,张雄强,一种超声治疗设备,发明专利,201410203608.4
21. 杨荣骞,方华,黄毅洲,王志刚,张良喜,李晓凤,刘小德,陈亮亮,一种便携式无线经皮神经电刺激仪,发明专利,201410203571.5
22. 杨荣骞,郭加成,宋传旭,李晓凤,一种可定位疼痛点的超声治疗设备及方法,发明专利,201410385417.4
23. 杨荣骞,李晓凤,宋传旭,黄毅洲,一种肩井穴催产电刺激系统,发明专利,201410397213.2
24. 杨荣骞,吕瑞雪,司璇,陈秀文,关沛峰,一种抑郁症程度量化的评估系统,实用新型专利,201420388668.3
25. 杨荣骞,肖伟虎,一种便携式电子痛经治疗仪,实用新型专利,201420574512.4
26. 杨荣骞,关沛峰,肖伟虎,吕瑞雪,基于USB传输的便携式心电和脉搏波检测仪,实用新型专利,201420302182.3
27. 杨荣骞,吕瑞雪,一种便携式恒定脉冲电流分娩镇痛仪器,实用新型专利,201320131200.1
28. 杨荣骞,李鹏,用于便携移动及放置超声治疗设备的台车,实用新型专利,201420607733.7
29. 杨荣骞,陈秀文,一种基于心率变异性的催眠治疗抑郁症效果评价系统,实用新型专利,201520389506.6
30. 杨荣骞,陈秀文,吕瑞雪,宋传旭,基于生理信息的抑郁症评估系统及其评估方法,实用新型专利,201520572744.0
31. 杨荣骞,宁海,马阿敏,吴效明,一种用于光学手术导航系统的标记点,实用新型专利,201320788034.2
32. 杨荣骞,肖伟虎,关沛峰,陈秀文,黄毅洲,宋传旭,一种焦虑、抑郁和失眠双极性恒流治疗仪,实用新型专利,201520393468.1
33. 杨荣骞,林钦永,吴效明,手术导航穿刺针的标定装置,实用新型专利,201520465582.0
34. 杨荣骞,林钦永,吴效明,一种手术导航通用标记结构,实用新型专利,201520465582.0
35. 宋传旭,杨荣骞,曾昭宏,郭加成,吕瑞雪,一种简易穿戴的磁性腕带,实用新型专利,ZL201520100529.0
36. 杨荣骞,周明,罗治伟,李中林,龙虎,李晓凤,张雄强,一种超声治疗设备,实用新型专利,201420246750.2
37. 杨荣骞,方华,黄毅洲,王志刚,张良喜,李晓凤,刘小德,陈亮亮,一种便携式无线经皮神经电刺激仪,实用新型专利,201420247672.8
发表论文60余篇,其中SCI论文15篇、EI论文11篇。
SCI 论文:
1. K.Cai, R.Q.Yang*, H.Z.Chen, H.Ning, A.M.Ma, J.Zhou, W.H.Huang, and S.X.Ou. Simulation and Visualization of Liver Cancer Ablation Focus in Optical Surgical Navigation[J]. Journal of Medical Systems, 2015. (收录未发表)
2. K.Cai, R.Q.Yang*, Y.Z.Huang, X.Y.Wen, S.X.Ou, Y.K.Chen, and J.H.Dou. Synchronization Design and Error Analysis of Near Infrared Camera in Surgical Navigation[J]. Journal of Medical Systems, 2015. (收录未发表)
3. K.Cai, R.Q.Yang*, L.H.Li, Z.Xie, S.X.Ou, Y.K.Chen, and J.H.Dou. Tetralogy of Fallot Cardiac Function Evaluation and Intelligent Diagnosis Based on Dual-Source Computed Tomography Cardiac Images[J]. Artificial Organs, 2015. (收录未发表)
4. K.Cai, R.Q.Yang*, L.H.Li, S.X.Ou, Y.K.Chen, and J.H.Dou. A Semi-Automatic Coronary Artery Segmentation Framework Using Mechanical Simulation[J]. Journal of medical systems, 39(10):1-7, 2015.
5. Q.Y.Lin, R.Q.Yang*, K.Cai, P.F.Guan, W.H.Xiao, and X.M.Wu. Strategy for accurate liver intervention by an optical tracking system[J]. Biomedical optics express, 6(9):3287-3302, 2015.
6. Y.F.Zha, X.S.Lu, L.Wang, R.Q.Yang*, S.X.Ou, D.Xing, and D.F.Wang. Nonrigid Registration Regularized by Shape Information: Application to Atlas Construction of Cardiac CT Images[J]. Plos One, 10(6): e0130730, 2015.
7. K.Cai, R.Q.Yang*, H.Ning, S.X.Ou, and Z.F.Zeng. An automatic algorithm for distinguishing optical navigation markers use during surgery[J]. Dyna, 90(2):203-209, 2015.
8. H.Ning, R.Q.Yang*, A.M.Ma, and X.M.Wu. Interactive 3D medical data cutting using closed curve with arbitrary shape[J]. Computerized Medical Imaging and Graphics, 40:120-127, 2015.
9. R.Q.Yang*, Zh.G.Wang, S.J.Liu, and X.M.Wu. Design of an accurate near infrared optical tracking system in surgical navigation[J]. Journal of Lightwave Technology. 31(2):223-231, 2013.
10. R.Q.Yang*, W.Yang, Y.Zh.Chen, and X.M.Wu. Geometric Calibration of IR Camera Using Trinocular Vision[J]. Journal of Lightwave Technology. 29(4):3797-3803, 2011.
11. R.Q.Yang*, and Y.Zh.Chen. Design of a 3-D infrared imaging system using structured light[J]. Instrumentation and Measurement. 60(2):608-617, 2011.
12. Zh.H.Qu*, J.F.Bai, Y.Zh.Chen, and R.Q.Yang. An infrared texture mapping approach based on binocular structured light system[C]. FBIE 2009 - 2009 International Conference on Future BioMedical Information Engineering, pp.45-48, 2009.
13. R.Q.Yang*, Sh.Ch, W.Yang, and Y.Zh.Chen. Robust and accurate surface measurement using structured light[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 57(6):1275-1280. 2008.
14. R.Q.Yang*, Sh.Ch, and Y.Zh.Chen. Flexible and accurate implementation of a binocular structured light system[J]. Optics and Lasers in Engineering. 46(5):373-379, 2008.
15. V. Cheng*, R.Q.Yang, Ch.Hui, and Y.Zh.Chen. Optimal layout of fringe projection for three-dimensional measurements[J], Optical Engineering, 47(5):050503-1-3, 2008.
EI论文:
1. L.H.Li, R.Q.Yang*, Y.S.Huang, and X.M.Wu. Registration-Based Automatic 3D Segmentation of Cardiac CT Images[M]. World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, 908-911, 2013.
2. 王志刚, 杨荣骞*, 刘素娟, 熊冬生, 吴效明. 近红外导航术中器械定位的立体匹配[J]. 光电子:激光, (01), 2012.
3. X.Y.Wen, S.J.Liu, R.Q.Yang*, and Z.G.Wang. Pattern design and realization for calibrating near infrared camera in surgical navigation[J]. Optoelectronics Letters, 8: 409-413, 2012.
4. Qi.H.Yang, J.B.Huang, N.S.Li, R.Q.Yang*, X.M.Wu, and Y.H.Li. Personal Motion-Measurement System via Piezoelectric Sensor[C]. Applied Mechanics and Materials. 182: 445-449, 2012.
5. K.Cai, X.Y.Liang, R.Q.Yang*, and S.X.Ou. Automatic Whole Heart Segmentation of 4D Dual Source Cardiac CT Based on the Deformation Field[J]. International Journal of Digital Content Technology & its Applications, 6(1):361-369, 2012
6. K.Cai, R.Q.Yang*, L.H.Li, and X.M.Wu. Automatic 3D Whole Heart Registration-Based Segmentation Using Mutual Information and B-Splines[J]. International Journal of Advancements in Computing Technology, 3(11):1-8, 2011.
7. R.Q.Yang*, and Y.K.Chen. Surface reconstruction by structured light projection[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), 15:587-595, 2010.
8. R.Q.Yang*, S.Cheng, and Y.K.Chen. A two-step outlier removal procedure for surface reconstruction[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), 14: 266-272, 2009.
9. R.Q.Yang, P.F.Guan, K.Cai*, W.H.Xiao, and X.Si. A Novel Approach to Synchronous Image Acquisition from Near Infrared Camera in Optical-Surgery Navigation System[J]. Journal of Engineering Science and Technology Review, 8(3):14-20, 2015.
10. R.Q.Yang, X.Si, Q.Y.Lin, and K.Cai*. An Automatic Calibration Method for Near-infrared Camera in Optical Surgical Navigation[J]. Telecommunication Computing Electronics and Control, 13(4), 2015.
11. Y.K.Chen*, X.M.Wu, R.Q.Yang, and Sh.X.Ou. The segmentation of the CT image based on k clustering and graph-cut[M]. Parallel Processing of Images and Optimization and Medical Imaging Processing, Guilin, China.80050V,doi:10.1117/12.902418,2011
核心期刊
1. 王耀处,杨荣骞*,吴效明.双源CT心脏图像腔体区域的分割[J].计算机仿真,2014,31(03):256-260.
2. 谢姿,杨荣骞*,欧陕兴,吴效明.双源CT评估先天性心脏病心动周期中左心室容积变化特征[J].中国医学影像技术,2013,29(08):1301-1304.
3. 张欣然,陈琪儒,何煦佳,杨荣骞*.头部MRI图像外轮廓提取算法的实现与比较[J].计算机应用与软件,2013,30(05):11-14.
4. 马阿敏,杨荣骞*,宁海,白红民,黎丽华,吴效明.脑部MRI图像头皮三维提取及重建[J].计算机应用,2013,33(05):1439-1442.
5. 何煦佳,杨荣骞*,黄毅洲,吴效明.基于OpenGL的医学图像实时交互处理技术[J].计算机应用与软件,2013,30(04):48-50+64.
6. 温小艳,杨荣骞*,吴效明,黄毅洲.基于FPGA的双目视觉同步采集系统设计[J].电视技术,2013,37(05):56-59.
7. 何煦佳,杨荣骞*,吴效明,王耀处.脑部MRI图像的半自动实时轮廓提取方法[J].计算机仿真,2013,30(02):414-417.
8. 黎丽华,黄岳山,杨荣骞*,吴效明.基于双源CT图像的冠状动脉分割[J].中国组织工程研究,2012,12(39):7298-7301.
9. 刘素娟,杨荣骞*,吴效明.光学定位系统立体匹配中伪点的自动去除方法[J].中国组织工程研究,2012,16(17):3156-3159.
10. 温小艳,杨荣骞*,吴效明,何煦佳.手术导航中手术器械尖端位置的计算方法[J].计算机仿真,2012,29(03):292-295+326.
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12. 陈宇珂,吴效明,杨荣骞*,欧陕兴,郑理华.基于GPUs可视化技术的心脏辅助诊断系统研究[J]. 医疗卫生装备,2011,32(10):16-18.
13. 纪建鹏,黎丽华,杨荣骞*,吴效明.基于分水岭算法的交互式三维分割方法[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(39):7351-7354.
14. 彭莎,杨荣骞,吴效明.基于CT图像分割的Knockout改进算法[J].计算机工程,2011,37(12):199-200+203.
会议论文
1. 肖伟虎,杨荣骞*,关沛峰;基于FPGA的USB高速图像传输系统设计;第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文集;2015年
2. 崔亮,杨荣骞*,宋传旭;低强度聚焦超声对膝关节软组织损伤的疗效研究;第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文;2015年
3. 徐乐怡, 杨荣骞*, 林钦永;射频消融中电极的研究进展综述;第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文集; 2015年
4. 陈秀文, 杨荣骞*;基于VTK的图像可视化及肿瘤体积计算; 第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文集; 2015年
5. 司璇, 杨荣骞*, 林钦永;一种近红外摄像机标定中特征点的自动检测方法; 第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文 2015年
6. 关沛峰, 杨荣骞*, 肖伟虎, 吕瑞雪; 微型心电脉搏波信号检测系统; 第十七届中国科协年会——分11 生物医学工程高技术(含医疗器械)产业变革与技术转化论坛论文集; 2015年
7. 温小艳, 杨荣骞*, 吴效明; 基于FPGA和OV7620的双目视觉图像采集系统设计; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
8. 黎丽华, 杨荣骞*, 黄岳山, 吴效明;基于图谱的医学图像分割综述; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
9. 黄毅洲, 杨荣骞*, 黄岳山, 吴效明;摄像机标定技术的回顾; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
10. 马阿敏, 杨荣骞*, 何煦佳, 吴效明;手术计划中靶器官标注与测量方法的研究; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文; 2012年
11. 宁海, 杨荣骞*, 黎丽华, 吴效明;基于数学形态学和最大类间方差法的MRI图像分割算法; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
12. 何煦佳, 杨荣骞*, 黄毅洲, 吴效明;医学图像实时交互处理技术研究; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集 ;2012年
13. 赵倩侠, 杨荣骞*, 吴效明;基于FPGA的SDRAM数据存取; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集 ;2012年
14. 马阿敏, 杨荣骞*, 黎丽华, 宁海;基于FCM算法的MRI图像颅骨三维提取方法; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文; 2012年
15. 刘素娟, 温小艳, 杨荣骞*, 吴效明;手术导航中近红外标定板的设计; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
16. 何煦佳, 杨荣骞*, 吴效明; 基于区域分解的脑部MRI图像实时轮廓提取方法; 广东省生物医学工程学会成立32周年纪念大会暨2012广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2012年
17. 彭莎, 吴效明, 杨荣骞; 基于数字抠图的ROI提取方式改进及其在CT图像中的应用; 中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会青年优秀论文; 2010年
18. 温小艳, 杨荣骞*, 吴效明;三维可视化技术在医学领域的应用及进展; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2010年
19. 何煦佳, 杨荣骞*, 吴效明;医学可视化综述; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集 ;2010年
20. 黎丽华, 杨荣骞*, 吴效明;CT图像组织结构分割; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集 ;2010年
21. 彭莎, 杨荣骞, 吴效明;具有纠偏性的透明度估计算法及其在CT图像分割中的应用; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2010年
22. 黎丽华, 杨荣骞*, 吴效明;医学图像的三维分割技术综述; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2010年
23. 温小艳, 杨荣骞*, 吴效明;Matlab和VC++接口Matcom在医学图像处理中的应用; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2010年
24. 黎丽华, 杨荣骞*, 吴效明;医学图像的三维分割技术; 广东省生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010广州(国际)生物医学工程学术大会论文集; 2010年
为了加强医学影像工程学学术交流,进一步提高医疗设备应用和管理水平,2011年12月28日,广东省医学装备学会医学影像工程学分会在南方医科大学中西医结合医院隆重举办第二届医学装备学会医学影像工程学分会换届及学术研讨会。参加会议的有来自广州军区总医院等50多家医院与广东省内7所著名高等院校的著名专家、学者150余人。
大会开幕式由大会执行主席于成福主任主持,广东省医学影像工程学会主任委员欧陕兴教授作学会工作计划报告,南方医科大学中西医结合医院廖四照常委副院长到会祝贺,广东省医学装备学会理事长张延武与广东省生物医学会秘书长张贵元教授到会作了重要讲话,医院、院校黄文华、刘国瑞、罗泽斌、杨俊、聂世琨、刘宏翔、窦建红、郭圣文、杨荣骞、赵志刚、李彬等专家与教授出席了会议并做了高水平的学术论文讲座。
本次大会主题是多学科、多层面,多技术的交叉融合,也是创新思维新模式盛会,尤其对我省产学研的资源合作,为技术工程人才的培养,提供了新的平台。省医学影像工程学分会欧陕兴主任委员代表学会提出了新一届委员会的主要任务是服务医院,服务基层,提高学术能力,为推动广东省创新社会提供智力人才保证。
据了解,南方医科大学中西医结合医院在中国首先引进了美国加州心脏诊断中心的MR诊断设备,利用全球顶级影像专家人类资源,对于冠状动脉心脏病与血管检查实现了形态与功能的准确诊断.该设备没有辐射危害,实现了绿色医疗检查.广州军区总医院引进了华南第一家双源心脏CT,对于心脏的全面诊断实现了一站式服务,检查时辐射剂量低,可以对心肌与血管,心脏功能进行最准确的诊断,是病人的检查福声。广州军区放射科心脏CT诊断中心,已经完成7000例心脏CTA血管检查。图像质量位为全国先进水平,2011年获得了全军医疗成果二等奖,同时结合工学的计算机辅助诊断与图像分析先进技术综合研究,大大提高了该疾病的诊断准确性,临床交叉科研走在全国先列。
来源:民主与法制网 2011-12-30
荣誉奖励:
1、2014年,入选广州市“珠江科技新星”。
——记华南理工大学材料科学与工程学院副教授杨荣骞
中国生物医学工程学会理事长樊瑜波在“2012年世界医学物理与生物医学工程大会”上曾表示,目前我国医疗器械产业市场规模约4000亿元,并以每年20%速度递增,是名副其实的朝阳产业。产业的飞速发展必定导致专业人才需求的旺盛。本文的主人公,正是一位医疗器械研究领域的探索者——华南理工大学材料科学与工程学院副教授、硕士生导师杨荣骞。他不仅是从事医疗器械研究的专业人才,同时还致力于相关人才的培养工作,可谓为该领域的发展尽心竭力。
博观而约取 厚积而薄发
自2002年于暨南大学攻读硕士学位起,杨荣骞选择现代医疗仪器作为研究方向,不仅在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面打下坚实的基础,而且扩展了基础医学知识,紧密结合临床对医学仪器的需求,负责企业规划的多项医疗器械新产品的研发,完成了妇产康复治疗仪、LEEP手术系统等5个产品的研制。
在上海交通大学攻读博士学位期间,他师从中国无创医学领域开拓者之一陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究。深入研究实时温度测量的理论和技术,提出了基于结构光的三维红外成像方法,在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。发表SCI论文4篇、EI论文3篇,获国家发明专利授权1项。
进入华南理工大学生物医学工程系任职后,杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组,开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究,主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。提出基于配准的四维心脏图像全自动分割、精确近红外摄像机标定、标记点自动提取与立体匹配等新方法,设计高精度近红外光学定位系统,完成了手术工具的标定、跟踪定位等算法。发表学术论文25篇,其中SCI论文3篇、EI论文7篇;申请国家发明专利6项,其中授权1项;获软件版权1项。
紧跟前沿科技 结合临床应用
随着生活水平提高和生活方式变化,人类预期寿命在延长,但心血管疾病发病率和死亡率也在不断上升,对国民健康形成巨大威胁。心血管疾病的早期诊断和预防已成为全球关注的重大问题。在心脏医学影像领域,常见的有MRI、SPECT、CT、US等,基于不同图像来源可重建出不同精度的模型。近年出现的双源CT(DSCT),为采集清晰动态的心脏图像提供了可靠的影像学保障,可实现在无需使用β-受体阻滞剂和不受心率影响的情况下对心脏病患者进行成像。CUDA(compute unified device architecture)是建立在图形处理单元(graphic processing unit,GPU)基础之上的通用计算开发平台,通过它可以将GPU视为一个并行数据计算的设备。利用DSCT提供的良好的心脏断层图像,结合GPU并行计算能力,为可视化心脏辅助诊断系统的研究提供了良好的医学影像学和计算机基础。
紧跟这项前沿科技,杨荣骞主持完成了“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”(中央高校基金面上项目),采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割,不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间,而且提高了分割精度。通过与广州军区广州总医院放射科密切合作,还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。将进一步结合临床影像数据和医学专家知识,构建符合国人特征的具有临床应用价值的辅助诊断和评价模型。
在肿瘤开颅手术前,须先进行手术入路规划。目前,神经外科医生一般是根据影像学提供的病灶信息,结合自己的经验,采用定性的方法设计勾画开颅部位。由于对肿瘤的形态、尺寸及空间位置不能精确量化,往往造成较大切口引起更大损伤,也可能因反复探查而拖延术前计划时间。依靠经验定性方式的入路规划也不利于术中脑功能区保护和有效完全切除肿瘤。如果采用立体定向头架或神经外科导航系统,则能精确定位脑部肿瘤,且正确引导手术入路的方向和深度,但费用昂贵、操作繁琐,难于在医院普及。
为克服人工经验方法的不足,提高定位精确度,减小手术损伤,保障手术的有效性和安全性,杨荣骞团队成功研究一种不依赖昂贵设备,且操作简便,易于掌握的辅助肿瘤开颅手术入路规划方法和软件,基于术前检查获取的医学影像数据,确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置,对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影,人机界面能够辅助医生进行手术入路规划设计,以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州军区广州总医院神经外科合作研发,并得到临床试用60多例,明显比人工经验方法提高了定位精确度,减小了开颅创口,缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展,将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响,把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
致力导航技术 延伸医生视觉
手术导航为微创手术提供了重要的辅助手段,从一开始就在神经外科中得到应用和大力发展,特别是对颅脑肿瘤手术治疗而言,实现了手术医生的视觉延伸。通过术前计划和虚拟导航辅助制定详尽的手术计划,指导术中精确定位,对提高手术精确度,保障手术安全有效,提高手术效率发挥了极大作用。手术导航是现代医学影像、双目视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机应用技术有机结合构成的医疗仪器系统,目前的手术导航产品最成熟的技术主要是在术中导航精确定位部分,已经可以达到较高的跟踪定位精度。关于术前计划部分,主要是虚拟手术研究领域的相关进展,在CT、MRI图像融合技术及应用软件方面取得较好成果,但是还未有机地融入到手术导航系统中。此外,手术导航的术后评估方法已经逐渐进入研究关注范围,但现有进展不够深入,基本未形成示范性有价值的指导。
鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战,杨荣骞主持承担了“高精度近红外光学导航技术”(中央高校基金重点项目)和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”(国家自然科学基金项目)。由于光学定位技术具有定位精度高,使用灵活,基础技术较成熟等优势,且得到广泛的应用,因而选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究。仔细分析了目前光学定位技术存在的两个主要缺点:一是光学成像设备受摄像机有效视场限制,使得手术必须在摄像机的有效视场范围内完成;二是手术中光线容易被阻挡。医生只能调整成像设备或者手术工具到合理的位置来完成定位,给实际使用带来了很大的不便。杨荣骞提出创新的能够自动跟踪手术工具的大视场高精度近红外光学定位技术,达到克服上述缺陷的目的。每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定,实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA(现场可编程门阵列)新设计了一种近红外光学定位单元,实现多摄像机的动态图像信号同步采集,很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。
通过多年来对手术导航领域的研究,杨荣骞深切体会到导航技术进一步发展的动力必须是理工医有机结合,只有将医学基础知识、医学专家经验以及具体的临床诊断治疗手段的需求融入到医疗仪器系统设计和应用软件中,才可能有效解决诸如术前计划、术中导航和术后评估之类的难题。杨荣骞团队与广州军区广州总医院神经外科多年密切合作,借助医院优秀专家指导、先进的医疗装备条件及大量临床诊治病例,结合现代医疗仪器原理,大大推动了神经外科手术导航技术平台研究,正朝着术前计划、术中导航和术后评估一体化的目标努力。在术前计划手术入路、多模影像融合、微小血管识别及脑功能区识别等方法研究和操作软件设计方面取得明显的进展。
秉持医工结合的理念,杨荣骞团队与中山大学附属肿瘤医院合作,开展了关于光学导航技术在射频消融治疗肝癌中的应用。射频消融是目前在临床上广泛应用的肝癌治疗的有效手段之一。影响射频消融技术疗效的关键问题是肿瘤位置的定位和靶点精确穿刺问题。虽然患者在术前可进行CT扫描,但在穿刺过程中医生无法直接观察肿瘤准确位置,而导致穿刺发生偏差,需进行多次穿刺,增加了患者创伤和治疗时间,降低了消融治疗效果。研究证实,运用光学导航技术解决射频针的快速准确定位、标记点的自动匹配和考察呼吸运动对器官形变影响等关键问题具有很大优势。通过研制一种快速准确、操作简单的肝癌消融手术导航系统,对推广肝癌射频消融治疗技术和发展导航技术都具有重要意义。
来源:科学中国人 2013年第10期
杨荣骞:前沿科技筑梦人
华南理工大学材料科学与工程学院副教授杨荣骞是一位医疗器械研究领域的筑梦者。十年间,他紧跟前沿科技,秉持“医工结合”理念,筑就了一条洒满梦想的求知之路。
自2002年于暨南大学攻读硕士学位起,杨荣骞就选择了现代医疗仪器作为研究方向,凭着在电子信息、计算机应用与仪器仪表的理论和设计方面的坚实基础,扩展吸收了基础医学知识,紧密结合临床对医学仪器的需求,负责完成了企业规划的多项医疗器械新产品的研发。他师从中国无创医学领域开拓者之一的陈亚珠院士从事肿瘤物理治疗领域的研究,获得上海交通大学博士学位,通过深入研究实时温度测量的理论和技术,提出了基于结构光的三维红外成像方法,在结构光系统标定、三维表面数据快速重建等方面取得了创新性成果。
进入华南理工大学生物医学工程系任职后,杨荣骞组建和带领由青年教师、博士生和硕士生组成的科研小组,开展以手术导航、心功能评价和放射治疗等为特色方向的理论与应用研究,主持承担国家自然科学基金及省、市级科技项目多项。其中,“基于GPU的心脏DSCT系列图像精确分割技术及三维可视化研究”(中央高校基金面上项目),采用基于模板的配准技术实现创新的四维心脏图像的全自动分割,不仅大大减少了医生半自动分割图像的时间,而且提高了分割精度。通过与广州军区广州总医院放射科密切合作,还获得了冠脉灌注测评和动态心功能评价方法等相关研究的新成果。
为克服人工开颅手术入路规划经验方法的不足,提高定位精确度,减小手术损伤,保障手术的有效性和安全性,他们研究成功了一种不依赖昂贵设备,且操作简便,易于掌握的辅助开颅肿瘤手术入路规划方法和软件。基于术前检查获取的医学影像数据,确定肿瘤病灶的三维形态和空间位置,对肿瘤、头皮表面和设定标志点进行三维可视化重建。在这个虚拟半透明可视化模型中可直观地看到肿瘤在头皮的投影,通过人机交互辅助医生进行手术入路规划设计,以实际尺寸等比例打印方式输出规划结果。该项技术与广州军区广州总医院神经外科合作研发,已得到临床试用60多例,明显比人工经验方法提高了定位精确度,减小了开颅创口,缩短了入路规划时间。该成果的进一步研究发展,将结合生物力学机理研究有效抑制开颅后脑漂移对肿瘤定位的影响,把电刺激获取的脑功能区位置映射到MRI影像中为医生提供更丰富的信息规划手术路径。
鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战,他主持承担了“高精度近红外光学导航技术”(中央高校基金重点项目)和“手术导航中高精度大视场光学定位技术研究”(国家自然科学基金项目),提出创新的能够自动跟踪手术器械的大视场高精度近红外光学定位技术,每个摄像机的内外部参数都通过光学测量精确标定,实现了多件手术工具高精度定位和实时跟踪。基于FPGA(现场可编程门阵列)新设计了一种近红外光学定位单元,他还实现了多摄像机的动态图像信号同步采集,很好地消除了由于图像采集不同步而产生的抖动现象。目前,他们正朝着术前计划、术中导航和术后评估一体化的目标努力。秉持医工结合的理念,他们力推关于光学导航技术在射频消融治疗肝癌中的应用,通过研制一种快速准确、操作简单的肝癌消融手术导航系统,这对推广肝癌射频消融治疗技术和发展导航技术都具有重要意义。
来源:中国科学报 (2013-08-02 第7版 学人)
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