專家信息：

楊榮騫，男，博士，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師。

教育及工作經(jīng)歷：

2009年，畢業(yè)于上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系，獲博士學(xué)位。

現(xiàn)任華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授。

學(xué)術(shù)兼職：

1. 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會常務(wù)理事/副秘書長。

主講課程：

1、《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計》；

2、《生物醫(yī)學(xué)信號處理》。

培養(yǎng)研究生情況：

已畢業(yè)：博士生2人，碩士生10人。

在讀：博士生1人，碩士生7人。

招生情況：

招生專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程；

招生層次：招收碩士研究生；

招生專業(yè)所屬院系：材料科學(xué)與工程學(xué)院。

研究方向：

1. 醫(yī)學(xué)電子儀器設(shè)計。生理參數(shù)檢測儀器、物理治療儀器、手術(shù)導(dǎo)航儀器等的研究與設(shè)計。

2. 醫(yī)學(xué)信息檢測與處理。研究各種生理信號的檢測方法及其處理算法。

3. 醫(yī)學(xué)圖像處理。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像融合、醫(yī)學(xué)圖像分割、三維可視化等算法研究和軟件實(shí)現(xiàn)。

承擔(dān)科研項(xiàng)目情況：

主持國家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、廣東省科技計劃項(xiàng)目2項(xiàng)、廣東省產(chǎn)學(xué)研專項(xiàng)1項(xiàng)、廣州市珠江科技新星專項(xiàng)1項(xiàng)、深圳市科技項(xiàng)目2項(xiàng)、中央高校基金面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目和滾動項(xiàng)目各1項(xiàng)、橫向項(xiàng)目2項(xiàng)。

1. 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，手術(shù)導(dǎo)航中高精度大視場光學(xué)定位技術(shù)研究。

2. 廣東省科技計劃項(xiàng)目，基于光學(xué)導(dǎo)航的精確適形開顱系統(tǒng)研制。

3. 廣東省科技計劃項(xiàng)目，無標(biāo)記點(diǎn)光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)研究與設(shè)備研制。

4. 廣東省產(chǎn)學(xué)研專項(xiàng)，肝癌消融精確定位關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)備研制。

5. 廣州市“珠江科技新星”專項(xiàng)，基于光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航的精確三維定位關(guān)鍵技術(shù)研究。

6. 深圳市科技創(chuàng)新委員會2014年技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，基于生理信息的心理健康綜合管理系統(tǒng)。

7. 深圳市科技創(chuàng)新委員會2015年技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，圍產(chǎn)期健康管理與康復(fù)保健技術(shù)研發(fā)。

8. 中央高校基金面上項(xiàng)目，基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究。

9. 中央高校基金重點(diǎn)項(xiàng)目，高精度近紅外光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)研究。

10. 中央高校基金滾動項(xiàng)目，肝癌消融精確定位技術(shù)研究。

11. 橫向項(xiàng)目，產(chǎn)后抑郁癥分析儀。

12. 橫向項(xiàng)目，立體定向放射治療系統(tǒng)軟件開發(fā)。

科研成果：

1. 在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，師從中國無創(chuàng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開拓者之一陳亞珠院士從事腫瘤物理治療領(lǐng)域的研究。深入研究實(shí)時溫度測量的理論和技術(shù)，提出了基于結(jié)構(gòu)光的三維紅外成像方法，在結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)標(biāo)定、三維表面數(shù)據(jù)快速重建等方面取得了創(chuàng)新性成果。

2. 進(jìn)入華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系任職后，開展以手術(shù)導(dǎo)航、心功能評價和放射治療等為特色方向的理論與應(yīng)用研究，提出基于配準(zhǔn)的四維心臟圖像全自動分割、精確近紅外攝像機(jī)標(biāo)定、標(biāo)記點(diǎn)自動提取與立體匹配等新方法，設(shè)計高精度近紅外光學(xué)定位系統(tǒng)，完成了手術(shù)工具的標(biāo)定、跟蹤定位等算法。

3. 主持完成了“基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究”（中央高校基金面上項(xiàng)目），采用基于模板的配準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的四維心臟圖像的全自動分割，不僅大大減少了醫(yī)生半自動分割圖像的時間，而且提高了分割精度。通過與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院放射科密切合作，還獲得了冠脈灌注測評和動態(tài)心功能評價方法等相關(guān)研究的新成果。將進(jìn)一步結(jié)合臨床影像數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)專家知識，構(gòu)建符合國人特征的具有臨床應(yīng)用價值的輔助診斷和評價模型。

4. 成功研究一種不依賴昂貴設(shè)備，且操作簡便，易于掌握的輔助腫瘤開顱手術(shù)入路規(guī)劃方法和軟件，基于術(shù)前檢查獲取的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，確定腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置，對腫瘤、頭皮表面和設(shè)定標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行三維可視化重建。在這個虛擬半透明可視化模型中可直觀地看到腫瘤在頭皮的投影，人機(jī)界面能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃設(shè)計，以實(shí)際尺寸等比例打印方式輸出規(guī)劃結(jié)果。該項(xiàng)技術(shù)與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科合作研發(fā)，并得到臨床試用60多例，明顯比人工經(jīng)驗(yàn)方法提高了定位精確度，減小了開顱創(chuàng)口，縮短了入路規(guī)劃時間。該成果的進(jìn)一步研究發(fā)展，將結(jié)合生物力學(xué)機(jī)理研究有效抑制開顱后腦漂移對腫瘤定位的影響，把電刺激獲取的腦功能區(qū)位置映射到MRI影像中為醫(yī)生提供更豐富的信息規(guī)劃手術(shù)路徑。

5. 提出創(chuàng)新的能夠自動跟蹤手術(shù)工具的大視場高精度近紅外光學(xué)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多件手術(shù)工具高精度定位和實(shí)時跟蹤。基于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）新設(shè)計了一種近紅外光學(xué)定位單元，實(shí)現(xiàn)多攝像機(jī)的動態(tài)圖像信號同步采集，很好地消除了由于圖像采集不同步而產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象。

6. 楊榮騫團(tuán)隊(duì)與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科多年密切合作，借助醫(yī)院優(yōu)秀專家指導(dǎo)、先進(jìn)的醫(yī)療裝備條件及大量臨床診治病例，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)療儀器原理，大大推動了神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)平臺研究，正朝著術(shù)前計劃、術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后評估一體化的目標(biāo)努力。在術(shù)前計劃手術(shù)入路、多模影像融合、微小血管識別及腦功能區(qū)識別等方法研究和操作軟件設(shè)計方面取得明顯的進(jìn)展。

7. 楊榮騫團(tuán)隊(duì)與中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院合作，開展了關(guān)于光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)在射頻消融治療肝癌中的應(yīng)用。射頻消融是目前在臨床上廣泛應(yīng)用的肝癌治療的有效手段之一。影響射頻消融技術(shù)療效的關(guān)鍵問題是腫瘤位置的定位和靶點(diǎn)精確穿刺問題。雖然患者在術(shù)前可進(jìn)行CT掃描，但在穿刺過程中醫(yī)生無法直接觀察腫瘤準(zhǔn)確位置，而導(dǎo)致穿刺發(fā)生偏差，需進(jìn)行多次穿刺，增加了患者創(chuàng)傷和治療時間，降低了消融治療效果。研究證實(shí)，運(yùn)用光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)解決射頻針的快速準(zhǔn)確定位、標(biāo)記點(diǎn)的自動匹配和考察呼吸運(yùn)動對器官形變影響等關(guān)鍵問題具有很大優(yōu)勢。通過研制一種快速準(zhǔn)確、操作簡單的肝癌消融手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，對推廣肝癌射頻消融治療技術(shù)和發(fā)展導(dǎo)航技術(shù)都具有重要意義。

發(fā)明及實(shí)用新型專利：

1. 楊榮騫,肖偉虎，關(guān)沛峰,陳秀文,黃毅洲,宋傳旭,一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀,發(fā)明專利,201510312442.4

2. 楊榮騫,關(guān)沛峰,林欽永,司璇,肖偉虎,陳秀文,大視場下手術(shù)器械的自動跟蹤定位方法,發(fā)明專利,201510111218.9

3. 楊榮騫,關(guān)沛峰,林欽永,司璇,蔡肯,肖偉虎,陳秀文,一種基于兩個雙目視覺系統(tǒng)的手術(shù)器械無遮擋定位方法,發(fā)明專利,201510091839.5

4. 楊榮騫,呂瑞雪,司璇,陳秀文,關(guān)沛峰,一種抑郁癥程度量化的評估系統(tǒng)及其評估方法,發(fā)明專利,201410334898.6

5. 楊榮騫,呂瑞雪,一種基于心率變異性分析方法的抑郁癥的評估系統(tǒng)及方法,發(fā)明專利,201410334899.0

6. 楊榮騫,林欽永,吳效明,司璇,一種應(yīng)用于手術(shù)導(dǎo)航標(biāo)記點(diǎn)誤差指示的示蹤器設(shè)計方法,發(fā)明專利,201410149067.1

7. 楊榮騫,寧海,馬阿敏,吳效明,一種用于光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)記點(diǎn)及圖像提取方法,發(fā)明專利,201310642733.0

8. 楊榮騫,馬阿敏,寧海,吳效明,基于模型匹配的標(biāo)記點(diǎn)自動注冊方法,發(fā)明專利,201310232262.6

9. 楊榮騫,陳秀文,一種基于心率變異性的催眠治療抑郁癥效果評價方法,發(fā)明專利,201510309417.0

10. 楊榮騫,陳秀文,呂瑞雪,宋傳旭,基于生理信息的抑郁癥評估系統(tǒng)及其評估方法,發(fā)明專利,201510468922.X

11. 楊榮騫,宋傳旭,王志清,李曉鳳,一種智能化鎮(zhèn)痛儀,發(fā)明專利,201510017279.9

12. 楊榮騫,關(guān)沛峰,肖偉虎,黃毅洲,宋傳旭,一種電脈沖偏頭痛治療儀,發(fā)明專利,201510357214.9

13. 楊榮騫,關(guān)沛峰,肖偉虎,黃毅洲,宋傳旭,一種移動式電脈沖痛經(jīng)治療儀,發(fā)明專利,201510357211.5

14. 楊榮騫,吳效明,王志剛,劉素娟,溫小艷,一種近紅外標(biāo)定模板設(shè)計方法,發(fā)明專利,201110091468.2

15. 楊榮騫,林欽永,吳效明,手術(shù)導(dǎo)航穿刺針的標(biāo)定裝置及其標(biāo)定方法,發(fā)明專利,201510381200.0

16. 楊榮騫,林欽永,吳效明,一種手術(shù)導(dǎo)航通用標(biāo)記結(jié)構(gòu)及其圖像位置獲取方法,發(fā)明專利,201510383490.2

17. 楊榮騫,黎麗華,吳效明,蔡肯,黃岳山,一種基于配準(zhǔn)的CT圖像全心臟自動分割系統(tǒng),發(fā)明專利,201110264063.4

18. 楊榮騫,何煦佳,吳效明,白紅民,一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法,發(fā)明專利,201210039180.5

19. 楊榮騫,陳亞珠,程勝,郝麗俊, 平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法,發(fā)明專利,2006100279829

20. 楊榮騫,周明,羅治偉,李中林,龍虎,李曉鳳,張雄強(qiáng),一種超聲治療設(shè)備,發(fā)明專利,201410203608.4

21. 楊榮騫,方華,黃毅洲,王志剛,張良喜,李曉鳳,劉小德,陳亮亮,一種便攜式無線經(jīng)皮神經(jīng)電刺激儀,發(fā)明專利,201410203571.5

22. 楊榮騫,郭加成,宋傳旭,李曉鳳,一種可定位疼痛點(diǎn)的超聲治療設(shè)備及方法,發(fā)明專利,201410385417.4

23. 楊榮騫,李曉鳳,宋傳旭,黃毅洲,一種肩井穴催產(chǎn)電刺激系統(tǒng),發(fā)明專利,201410397213.2

24. 楊榮騫,呂瑞雪,司璇,陳秀文,關(guān)沛峰,一種抑郁癥程度量化的評估系統(tǒng),實(shí)用新型專利,201420388668.3

25. 楊榮騫,肖偉虎,一種便攜式電子痛經(jīng)治療儀,實(shí)用新型專利,201420574512.4

26. 楊榮騫,關(guān)沛峰,肖偉虎,呂瑞雪,基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電和脈搏波檢測儀,實(shí)用新型專利,201420302182.3

27. 楊榮騫,呂瑞雪,一種便攜式恒定脈沖電流分娩鎮(zhèn)痛儀器,實(shí)用新型專利,201320131200.1

28. 楊榮騫,李鵬,用于便攜移動及放置超聲治療設(shè)備的臺車,實(shí)用新型專利,201420607733.7

29. 楊榮騫,陳秀文,一種基于心率變異性的催眠治療抑郁癥效果評價系統(tǒng),實(shí)用新型專利,201520389506.6

30. 楊榮騫,陳秀文,呂瑞雪,宋傳旭,基于生理信息的抑郁癥評估系統(tǒng)及其評估方法,實(shí)用新型專利,201520572744.0

31. 楊榮騫,寧海,馬阿敏,吳效明,一種用于光學(xué)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)記點(diǎn),實(shí)用新型專利,201320788034.2

32. 楊榮騫,肖偉虎,關(guān)沛峰,陳秀文,黃毅洲,宋傳旭,一種焦慮、抑郁和失眠雙極性恒流治療儀,實(shí)用新型專利,201520393468.1

33. 楊榮騫,林欽永,吳效明,手術(shù)導(dǎo)航穿刺針的標(biāo)定裝置,實(shí)用新型專利,201520465582.0

34. 楊榮騫,林欽永,吳效明,一種手術(shù)導(dǎo)航通用標(biāo)記結(jié)構(gòu),實(shí)用新型專利,201520465582.0

35. 宋傳旭,楊榮騫,曾昭宏,郭加成,呂瑞雪,一種簡易穿戴的磁性腕帶,實(shí)用新型專利,ZL201520100529.0

36. 楊榮騫,周明,羅治偉,李中林,龍虎,李曉鳳,張雄強(qiáng),一種超聲治療設(shè)備,實(shí)用新型專利,201420246750.2

37. 楊榮騫,方華,黃毅洲,王志剛,張良喜,李曉鳳,劉小德,陳亮亮,一種便攜式無線經(jīng)皮神經(jīng)電刺激儀,實(shí)用新型專利,201420247672.8

發(fā)表論文60余篇，其中SCI論文15篇、EI論文11篇。

SCI 論文：

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. (收錄未發(fā)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. (收錄未發(fā)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. (收錄未發(fā)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論文：

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. 王志剛, 楊榮騫*, 劉素娟, 熊冬生, 吳效明. 近紅外導(dǎo)航術(shù)中器械定位的立體匹配[J]. 光電子：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. 王耀處,楊榮騫*,吳效明.雙源CT心臟圖像腔體區(qū)域的分割[J].計算機(jī)仿真,2014,31(03):256-260.

2. 謝姿,楊榮騫*,歐陜興,吳效明.雙源CT評估先天性心臟病心動周期中左心室容積變化特征[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2013,29(08):1301-1304.

3. 張欣然,陳琪儒,何煦佳,楊榮騫*.頭部MRI圖像外輪廓提取算法的實(shí)現(xiàn)與比較[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件,2013,30(05):11-14.

4. 馬阿敏,楊榮騫*,寧海,白紅民,黎麗華,吳效明.腦部MRI圖像頭皮三維提取及重建[J].計算機(jī)應(yīng)用,2013,33(05):1439-1442.

5. 何煦佳,楊榮騫*,黃毅洲,吳效明.基于OpenGL的醫(yī)學(xué)圖像實(shí)時交互處理技術(shù)[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件,2013,30(04):48-50+64.

6. 溫小艷,楊榮騫*,吳效明,黃毅洲.基于FPGA的雙目視覺同步采集系統(tǒng)設(shè)計[J].電視技術(shù),2013,37(05):56-59.

7. 何煦佳,楊榮騫*,吳效明,王耀處.腦部MRI圖像的半自動實(shí)時輪廓提取方法[J].計算機(jī)仿真,2013,30(02):414-417.

8. 黎麗華,黃岳山,楊榮騫*,吳效明.基于雙源CT圖像的冠狀動脈分割[J].中國組織工程研究,2012,12(39):7298-7301.

9. 劉素娟,楊榮騫*,吳效明.光學(xué)定位系統(tǒng)立體匹配中偽點(diǎn)的自動去除方法[J].中國組織工程研究,2012,16(17):3156-3159.

10. 溫小艷,楊榮騫*,吳效明,何煦佳.手術(shù)導(dǎo)航中手術(shù)器械尖端位置的計算方法[J].計算機(jī)仿真,2012,29(03):292-295+326.

11. 鄭柏盛,紀(jì)建鵬,楊榮騫*.高精度近紅外攝像機(jī)標(biāo)定研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(12):15-17+25.

12. 陳宇珂,吳效明,楊榮騫*,歐陜興,鄭理華.基于GPUs可視化技術(shù)的心臟輔助診斷系統(tǒng)研究[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(10):16-18.

13. 紀(jì)建鵬,黎麗華,楊榮騫*,吳效明.基于分水嶺算法的交互式三維分割方法[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2011,15(39):7351-7354.

14. 彭莎,楊榮騫,吳效明.基于CT圖像分割的Knockout改進(jìn)算法[J].計算機(jī)工程,2011,37(12):199-200+203.

 

會議論文

1. 肖偉虎,楊榮騫*,關(guān)沛峰;基于FPGA的USB高速圖像傳輸系統(tǒng)設(shè)計;第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文集;2015年

2. 崔亮,楊榮騫*,宋傳旭;低強(qiáng)度聚焦超聲對膝關(guān)節(jié)軟組織損傷的療效研究;第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文;2015年

3. 徐樂怡, 楊榮騫*, 林欽永;射頻消融中電極的研究進(jìn)展綜述;第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文集; 2015年

4. 陳秀文, 楊榮騫*;基于VTK的圖像可視化及腫瘤體積計算; 第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文集; 2015年

5. 司璇, 楊榮騫*, 林欽永;一種近紅外攝像機(jī)標(biāo)定中特征點(diǎn)的自動檢測方法; 第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文 2015年

6. 關(guān)沛峰, 楊榮騫*, 肖偉虎, 呂瑞雪; 微型心電脈搏波信號檢測系統(tǒng); 第十七屆中國科協(xié)年會——分11　生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)（含醫(yī)療器械）產(chǎn)業(yè)變革與技術(shù)轉(zhuǎn)化論壇論文集; 2015年

7. 溫小艷, 楊榮騫*, 吳效明; 基于FPGA和OV7620的雙目視覺圖像采集系統(tǒng)設(shè)計; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

8. 黎麗華, 楊榮騫*, 黃岳山, 吳效明;基于圖譜的醫(yī)學(xué)圖像分割綜述; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

9. 黃毅洲, 楊榮騫*, 黃岳山, 吳效明;攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的回顧; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

10. 馬阿敏, 楊榮騫*, 何煦佳, 吳效明;手術(shù)計劃中靶器官標(biāo)注與測量方法的研究; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文; 2012年

11. 寧海, 楊榮騫*, 黎麗華, 吳效明;基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和最大類間方差法的MRI圖像分割算法; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

12. 何煦佳, 楊榮騫*, 黃毅洲, 吳效明;醫(yī)學(xué)圖像實(shí)時交互處理技術(shù)研究; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集 ;2012年

13. 趙倩俠, 楊榮騫*, 吳效明;基于FPGA的SDRAM數(shù)據(jù)存取; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集 ;2012年

14. 馬阿敏, 楊榮騫*, 黎麗華, 寧海;基于FCM算法的MRI圖像顱骨三維提取方法; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文; 2012年

15. 劉素娟, 溫小艷, 楊榮騫*, 吳效明;手術(shù)導(dǎo)航中近紅外標(biāo)定板的設(shè)計; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

16. 何煦佳, 楊榮騫*, 吳效明; 基于區(qū)域分解的腦部MRI圖像實(shí)時輪廓提取方法; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立32周年紀(jì)念大會暨2012廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2012年

17. 彭莎, 吳效明, 楊榮騫; 基于數(shù)字摳圖的ROI提取方式改進(jìn)及其在CT圖像中的應(yīng)用; 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會學(xué)術(shù)大會青年優(yōu)秀論文; 2010年

18. 溫小艷, 楊榮騫*, 吳效明;三維可視化技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及進(jìn)展; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2010年

19. 何煦佳, 楊榮騫*, 吳效明;醫(yī)學(xué)可視化綜述; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集 ;2010年

20. 黎麗華, 楊榮騫*, 吳效明;CT圖像組織結(jié)構(gòu)分割; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集 ;2010年

21. 彭莎, 楊榮騫, 吳效明;具有糾偏性的透明度估計算法及其在CT圖像分割中的應(yīng)用; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2010年

22. 黎麗華, 楊榮騫*, 吳效明;醫(yī)學(xué)圖像的三維分割技術(shù)綜述; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2010年

23. 溫小艷, 楊榮騫*, 吳效明;Matlab和VC++接口Matcom在醫(yī)學(xué)圖像處理中的應(yīng)用; 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2010年

24. 黎麗華, 楊榮騫*, 吳效明;醫(yī)學(xué)圖像的三維分割技術(shù); 廣東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀(jì)念大會暨2010廣州（國際）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)大會論文集; 2010年

 

為了加強(qiáng)醫(yī)學(xué)影像工程學(xué)學(xué)術(shù)交流，進(jìn)一步提高醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用和管理水平，2011年12月28日，廣東省醫(yī)學(xué)裝備學(xué)會醫(yī)學(xué)影像工程學(xué)分會在南方醫(yī)科大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院隆重舉辦第二屆醫(yī)學(xué)裝備學(xué)會醫(yī)學(xué)影像工程學(xué)分會換屆及學(xué)術(shù)研討會。參加會議的有來自廣州軍區(qū)總醫(yī)院等50多家醫(yī)院與廣東省內(nèi)7所著名高等院校的著名專家、學(xué)者150余人。

大會開幕式由大會執(zhí)行主席于成福主任主持，廣東省醫(yī)學(xué)影像工程學(xué)會主任委員歐陜興教授作學(xué)會工作計劃報告，南方醫(yī)科大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院廖四照常委副院長到會祝賀，廣東省醫(yī)學(xué)裝備學(xué)會理事長張延武與廣東省生物醫(yī)學(xué)會秘書長張貴元教授到會作了重要講話，醫(yī)院、院校黃文華、劉國瑞、羅澤斌、楊俊、聶世琨、劉宏翔、竇建紅、郭圣文、楊榮騫、趙志剛、李彬等專家與教授出席了會議并做了高水平的學(xué)術(shù)論文講座。

本次大會主題是多學(xué)科、多層面，多技術(shù)的交叉融合，也是創(chuàng)新思維新模式盛會，尤其對我省產(chǎn)學(xué)研的資源合作，為技術(shù)工程人才的培養(yǎng)，提供了新的平臺。省醫(yī)學(xué)影像工程學(xué)分會歐陜興主任委員代表學(xué)會提出了新一屆委員會的主要任務(wù)是服務(wù)醫(yī)院，服務(wù)基層，提高學(xué)術(shù)能力，為推動廣東省創(chuàng)新社會提供智力人才保證。

據(jù)了解，南方醫(yī)科大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院在中國首先引進(jìn)了美國加州心臟診斷中心的MR診斷設(shè)備，利用全球頂級影像專家人類資源，對于冠狀動脈心臟病與血管檢查實(shí)現(xiàn)了形態(tài)與功能的準(zhǔn)確診斷.該設(shè)備沒有輻射危害，實(shí)現(xiàn)了綠色醫(yī)療檢查.廣州軍區(qū)總醫(yī)院引進(jìn)了華南第一家雙源心臟CT，對于心臟的全面診斷實(shí)現(xiàn)了一站式服務(wù)，檢查時輻射劑量低，可以對心肌與血管，心臟功能進(jìn)行最準(zhǔn)確的診斷，是病人的檢查福聲。廣州軍區(qū)放射科心臟CT診斷中心，已經(jīng)完成7000例心臟CTA血管檢查。圖像質(zhì)量位為全國先進(jìn)水平，2011年獲得了全軍醫(yī)療成果二等獎，同時結(jié)合工學(xué)的計算機(jī)輔助診斷與圖像分析先進(jìn)技術(shù)綜合研究，大大提高了該疾病的診斷準(zhǔn)確性，臨床交叉科研走在全國先列。

來源：民主與法制網(wǎng) 2011-12-30

榮譽(yù)獎勵：

1、2014年，入選廣州市“珠江科技新星”。

 

——記華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授楊榮騫

中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會理事長樊瑜波在“2012年世界醫(yī)學(xué)物理與生物醫(yī)學(xué)工程大會”上曾表示，目前我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約4000億元，并以每年20%速度遞增，是名副其實(shí)的朝陽產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展必定導(dǎo)致專業(yè)人才需求的旺盛。本文的主人公，正是一位醫(yī)療器械研究領(lǐng)域的探索者——華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師楊榮騫。他不僅是從事醫(yī)療器械研究的專業(yè)人才，同時還致力于相關(guān)人才的培養(yǎng)工作，可謂為該領(lǐng)域的發(fā)展盡心竭力。

博觀而約取　厚積而薄發(fā)

自2002年于暨南大學(xué)攻讀碩士學(xué)位起，楊榮騫選擇現(xiàn)代醫(yī)療儀器作為研究方向，不僅在電子信息、計算機(jī)應(yīng)用與儀器儀表的理論和設(shè)計方面打下堅實(shí)的基礎(chǔ)，而且擴(kuò)展了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識，緊密結(jié)合臨床對醫(yī)學(xué)儀器的需求，負(fù)責(zé)企業(yè)規(guī)劃的多項(xiàng)醫(yī)療器械新產(chǎn)品的研發(fā)，完成了婦產(chǎn)康復(fù)治療儀、LEEP手術(shù)系統(tǒng)等5個產(chǎn)品的研制。

在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，他師從中國無創(chuàng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開拓者之一陳亞珠院士從事腫瘤物理治療領(lǐng)域的研究。深入研究實(shí)時溫度測量的理論和技術(shù)，提出了基于結(jié)構(gòu)光的三維紅外成像方法，在結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)標(biāo)定、三維表面數(shù)據(jù)快速重建等方面取得了創(chuàng)新性成果。發(fā)表SCI論文4篇、EI論文3篇，獲國家發(fā)明專利授權(quán)1項(xiàng)。

進(jìn)入華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系任職后，楊榮騫組建和帶領(lǐng)由青年教師、博士生和碩士生組成的科研小組，開展以手術(shù)導(dǎo)航、心功能評價和放射治療等為特色方向的理論與應(yīng)用研究，主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金及省、市級科技項(xiàng)目多項(xiàng)。提出基于配準(zhǔn)的四維心臟圖像全自動分割、精確近紅外攝像機(jī)標(biāo)定、標(biāo)記點(diǎn)自動提取與立體匹配等新方法，設(shè)計高精度近紅外光學(xué)定位系統(tǒng)，完成了手術(shù)工具的標(biāo)定、跟蹤定位等算法。發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇，其中SCI論文3篇、EI論文7篇；申請國家發(fā)明專利6項(xiàng)，其中授權(quán)1項(xiàng)；獲軟件版權(quán)1項(xiàng)。

緊跟前沿科技　結(jié)合臨床應(yīng)用

隨著生活水平提高和生活方式變化，人類預(yù)期壽命在延長，但心血管疾病發(fā)病率和死亡率也在不斷上升，對國民健康形成巨大威脅。心血管疾病的早期診斷和預(yù)防已成為全球關(guān)注的重大問題。在心臟醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，常見的有MRI、SPECT、CT、US等，基于不同圖像來源可重建出不同精度的模型。近年出現(xiàn)的雙源CT（DSCT），為采集清晰動態(tài)的心臟圖像提供了可靠的影像學(xué)保障，可實(shí)現(xiàn)在無需使用β-受體阻滯劑和不受心率影響的情況下對心臟病患者進(jìn)行成像。CUDA（compute unified device architecture）是建立在圖形處理單元（graphic processing unit，GPU）基礎(chǔ)之上的通用計算開發(fā)平臺，通過它可以將GPU視為一個并行數(shù)據(jù)計算的設(shè)備。利用DSCT提供的良好的心臟斷層圖像，結(jié)合GPU并行計算能力，為可視化心臟輔助診斷系統(tǒng)的研究提供了良好的醫(yī)學(xué)影像學(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)。

緊跟這項(xiàng)前沿科技，楊榮騫主持完成了“基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究”（中央高校基金面上項(xiàng)目），采用基于模板的配準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的四維心臟圖像的全自動分割，不僅大大減少了醫(yī)生半自動分割圖像的時間，而且提高了分割精度。通過與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院放射科密切合作，還獲得了冠脈灌注測評和動態(tài)心功能評價方法等相關(guān)研究的新成果。將進(jìn)一步結(jié)合臨床影像數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)專家知識，構(gòu)建符合國人特征的具有臨床應(yīng)用價值的輔助診斷和評價模型。

在腫瘤開顱手術(shù)前，須先進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃。目前，神經(jīng)外科醫(yī)生一般是根據(jù)影像學(xué)提供的病灶信息，結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，采用定性的方法設(shè)計勾畫開顱部位。由于對腫瘤的形態(tài)、尺寸及空間位置不能精確量化，往往造成較大切口引起更大損傷，也可能因反復(fù)探查而拖延術(shù)前計劃時間。依靠經(jīng)驗(yàn)定性方式的入路規(guī)劃也不利于術(shù)中腦功能區(qū)保護(hù)和有效完全切除腫瘤。如果采用立體定向頭架或神經(jīng)外科導(dǎo)航系統(tǒng)，則能精確定位腦部腫瘤，且正確引導(dǎo)手術(shù)入路的方向和深度，但費(fèi)用昂貴、操作繁瑣，難于在醫(yī)院普及。

為克服人工經(jīng)驗(yàn)方法的不足，提高定位精確度，減小手術(shù)損傷，保障手術(shù)的有效性和安全性，楊榮騫團(tuán)隊(duì)成功研究一種不依賴昂貴設(shè)備，且操作簡便，易于掌握的輔助腫瘤開顱手術(shù)入路規(guī)劃方法和軟件，基于術(shù)前檢查獲取的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，確定腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置，對腫瘤、頭皮表面和設(shè)定標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行三維可視化重建。在這個虛擬半透明可視化模型中可直觀地看到腫瘤在頭皮的投影，人機(jī)界面能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃設(shè)計，以實(shí)際尺寸等比例打印方式輸出規(guī)劃結(jié)果。該項(xiàng)技術(shù)與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科合作研發(fā)，并得到臨床試用60多例，明顯比人工經(jīng)驗(yàn)方法提高了定位精確度，減小了開顱創(chuàng)口，縮短了入路規(guī)劃時間。該成果的進(jìn)一步研究發(fā)展，將結(jié)合生物力學(xué)機(jī)理研究有效抑制開顱后腦漂移對腫瘤定位的影響，把電刺激獲取的腦功能區(qū)位置映射到MRI影像中為醫(yī)生提供更豐富的信息規(guī)劃手術(shù)路徑。

致力導(dǎo)航技術(shù)　延伸醫(yī)生視覺

手術(shù)導(dǎo)航為微創(chuàng)手術(shù)提供了重要的輔助手段，從一開始就在神經(jīng)外科中得到應(yīng)用和大力發(fā)展，特別是對顱腦腫瘤手術(shù)治療而言，實(shí)現(xiàn)了手術(shù)醫(yī)生的視覺延伸。通過術(shù)前計劃和虛擬導(dǎo)航輔助制定詳盡的手術(shù)計劃，指導(dǎo)術(shù)中精確定位，對提高手術(shù)精確度，保障手術(shù)安全有效，提高手術(shù)效率發(fā)揮了極大作用。手術(shù)導(dǎo)航是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像、雙目視覺、虛擬可視化、立體定向等技術(shù)與計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)有機(jī)結(jié)合構(gòu)成的醫(yī)療儀器系統(tǒng)，目前的手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品最成熟的技術(shù)主要是在術(shù)中導(dǎo)航精確定位部分，已經(jīng)可以達(dá)到較高的跟蹤定位精度。關(guān)于術(shù)前計劃部分，主要是虛擬手術(shù)研究領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展，在CT、MRI圖像融合技術(shù)及應(yīng)用軟件方面取得較好成果，但是還未有機(jī)地融入到手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中。此外，手術(shù)導(dǎo)航的術(shù)后評估方法已經(jīng)逐漸進(jìn)入研究關(guān)注范圍，但現(xiàn)有進(jìn)展不夠深入，基本未形成示范性有價值的指導(dǎo)。

鑒于導(dǎo)航技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備中的重要地位和面對關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)提出的挑戰(zhàn)，楊榮騫主持承擔(dān)了“高精度近紅外光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)”（中央高校基金重點(diǎn)項(xiàng)目）和“手術(shù)導(dǎo)航中高精度大視場光學(xué)定位技術(shù)研究”（國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目）。由于光學(xué)定位技術(shù)具有定位精度高，使用靈活，基礎(chǔ)技術(shù)較成熟等優(yōu)勢，且得到廣泛的應(yīng)用，因而選擇光學(xué)定位技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)并深入開展導(dǎo)航技術(shù)研究。仔細(xì)分析了目前光學(xué)定位技術(shù)存在的兩個主要缺點(diǎn)：一是光學(xué)成像設(shè)備受攝像機(jī)有效視場限制，使得手術(shù)必須在攝像機(jī)的有效視場范圍內(nèi)完成；二是手術(shù)中光線容易被阻擋。醫(yī)生只能調(diào)整成像設(shè)備或者手術(shù)工具到合理的位置來完成定位，給實(shí)際使用帶來了很大的不便。楊榮騫提出創(chuàng)新的能夠自動跟蹤手術(shù)工具的大視場高精度近紅外光學(xué)定位技術(shù)，達(dá)到克服上述缺陷的目的。每個攝像機(jī)的內(nèi)外部參數(shù)都通過光學(xué)測量精確標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了多件手術(shù)工具高精度定位和實(shí)時跟蹤。基于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）新設(shè)計了一種近紅外光學(xué)定位單元，實(shí)現(xiàn)多攝像機(jī)的動態(tài)圖像信號同步采集，很好地消除了由于圖像采集不同步而產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象。

通過多年來對手術(shù)導(dǎo)航領(lǐng)域的研究，楊榮騫深切體會到導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的動力必須是理工醫(yī)有機(jī)結(jié)合，只有將醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)專家經(jīng)驗(yàn)以及具體的臨床診斷治療手段的需求融入到醫(yī)療儀器系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用軟件中，才可能有效解決諸如術(shù)前計劃、術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后評估之類的難題。楊榮騫團(tuán)隊(duì)與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科多年密切合作，借助醫(yī)院優(yōu)秀專家指導(dǎo)、先進(jìn)的醫(yī)療裝備條件及大量臨床診治病例，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)療儀器原理，大大推動了神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)平臺研究，正朝著術(shù)前計劃、術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后評估一體化的目標(biāo)努力。在術(shù)前計劃手術(shù)入路、多模影像融合、微小血管識別及腦功能區(qū)識別等方法研究和操作軟件設(shè)計方面取得明顯的進(jìn)展。

秉持醫(yī)工結(jié)合的理念，楊榮騫團(tuán)隊(duì)與中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院合作，開展了關(guān)于光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)在射頻消融治療肝癌中的應(yīng)用。射頻消融是目前在臨床上廣泛應(yīng)用的肝癌治療的有效手段之一。影響射頻消融技術(shù)療效的關(guān)鍵問題是腫瘤位置的定位和靶點(diǎn)精確穿刺問題。雖然患者在術(shù)前可進(jìn)行CT掃描，但在穿刺過程中醫(yī)生無法直接觀察腫瘤準(zhǔn)確位置，而導(dǎo)致穿刺發(fā)生偏差，需進(jìn)行多次穿刺，增加了患者創(chuàng)傷和治療時間，降低了消融治療效果。研究證實(shí)，運(yùn)用光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)解決射頻針的快速準(zhǔn)確定位、標(biāo)記點(diǎn)的自動匹配和考察呼吸運(yùn)動對器官形變影響等關(guān)鍵問題具有很大優(yōu)勢。通過研制一種快速準(zhǔn)確、操作簡單的肝癌消融手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，對推廣肝癌射頻消融治療技術(shù)和發(fā)展導(dǎo)航技術(shù)都具有重要意義。

來源：科學(xué)中國人 2013年第10期

楊榮騫:前沿科技筑夢人

華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授楊榮騫是一位醫(yī)療器械研究領(lǐng)域的筑夢者。十年間，他緊跟前沿科技，秉持“醫(yī)工結(jié)合”理念，筑就了一條灑滿夢想的求知之路。

自2002年于暨南大學(xué)攻讀碩士學(xué)位起，楊榮騫就選擇了現(xiàn)代醫(yī)療儀器作為研究方向，憑著在電子信息、計算機(jī)應(yīng)用與儀器儀表的理論和設(shè)計方面的堅實(shí)基礎(chǔ)，擴(kuò)展吸收了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識，緊密結(jié)合臨床對醫(yī)學(xué)儀器的需求，負(fù)責(zé)完成了企業(yè)規(guī)劃的多項(xiàng)醫(yī)療器械新產(chǎn)品的研發(fā)。他師從中國無創(chuàng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開拓者之一的陳亞珠院士從事腫瘤物理治療領(lǐng)域的研究，獲得上海交通大學(xué)博士學(xué)位，通過深入研究實(shí)時溫度測量的理論和技術(shù)，提出了基于結(jié)構(gòu)光的三維紅外成像方法，在結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)標(biāo)定、三維表面數(shù)據(jù)快速重建等方面取得了創(chuàng)新性成果。

進(jìn)入華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系任職后，楊榮騫組建和帶領(lǐng)由青年教師、博士生和碩士生組成的科研小組，開展以手術(shù)導(dǎo)航、心功能評價和放射治療等為特色方向的理論與應(yīng)用研究，主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金及省、市級科技項(xiàng)目多項(xiàng)。其中，“基于GPU的心臟DSCT系列圖像精確分割技術(shù)及三維可視化研究”(中央高校基金面上項(xiàng)目)，采用基于模板的配準(zhǔn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的四維心臟圖像的全自動分割，不僅大大減少了醫(yī)生半自動分割圖像的時間，而且提高了分割精度。通過與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院放射科密切合作，還獲得了冠脈灌注測評和動態(tài)心功能評價方法等相關(guān)研究的新成果。

為克服人工開顱手術(shù)入路規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)方法的不足，提高定位精確度，減小手術(shù)損傷，保障手術(shù)的有效性和安全性，他們研究成功了一種不依賴昂貴設(shè)備，且操作簡便，易于掌握的輔助開顱腫瘤手術(shù)入路規(guī)劃方法和軟件。基于術(shù)前檢查獲取的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，確定腫瘤病灶的三維形態(tài)和空間位置，對腫瘤、頭皮表面和設(shè)定標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行三維可視化重建。在這個虛擬半透明可視化模型中可直觀地看到腫瘤在頭皮的投影，通過人機(jī)交互輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)入路規(guī)劃設(shè)計，以實(shí)際尺寸等比例打印方式輸出規(guī)劃結(jié)果。該項(xiàng)技術(shù)與廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院神經(jīng)外科合作研發(fā)，已得到臨床試用60多例，明顯比人工經(jīng)驗(yàn)方法提高了定位精確度，減小了開顱創(chuàng)口，縮短了入路規(guī)劃時間。該成果的進(jìn)一步研究發(fā)展，將結(jié)合生物力學(xué)機(jī)理研究有效抑制開顱后腦漂移對腫瘤定位的影響，把電刺激獲取的腦功能區(qū)位置映射到MRI影像中為醫(yī)生提供更豐富的信息規(guī)劃手術(shù)路徑。

鑒于導(dǎo)航技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備中的重要地位和面對關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)提出的挑戰(zhàn)，他主持承擔(dān)了“高精度近紅外光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)”(中央高校基金重點(diǎn)項(xiàng)目)和“手術(shù)導(dǎo)航中高精度大視場光學(xué)定位技術(shù)研究”(國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目)，提出創(chuàng)新的能夠自動跟蹤手術(shù)器械的大視場高精度近紅外光學(xué)定位技術(shù)，每個攝像機(jī)的內(nèi)外部參數(shù)都通過光學(xué)測量精確標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了多件手術(shù)工具高精度定位和實(shí)時跟蹤。基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)新設(shè)計了一種近紅外光學(xué)定位單元，他還實(shí)現(xiàn)了多攝像機(jī)的動態(tài)圖像信號同步采集，很好地消除了由于圖像采集不同步而產(chǎn)生的抖動現(xiàn)象。目前，他們正朝著術(shù)前計劃、術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后評估一體化的目標(biāo)努力。秉持醫(yī)工結(jié)合的理念，他們力推關(guān)于光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)在射頻消融治療肝癌中的應(yīng)用，通過研制一種快速準(zhǔn)確、操作簡單的肝癌消融手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，這對推廣肝癌射頻消融治療技術(shù)和發(fā)展導(dǎo)航技術(shù)都具有重要意義。

來源：中國科學(xué)報 (2013-08-02 第7版 學(xué)人)