薛蓉研究员
RongXue,Professor

专家类别:研究员
简历&研究组工作摘要：个人简历1984年9月—1989年1月北京清华大学电机系生物医学工程专业本科，工程学士1990年9月—1993年3月美国俄亥俄州立大学生物医学工程中心研究生，工程硕士1994年9月—2001年8月美国约翰?霍普金斯大学医学院生物医学工程系研究生，博士2001年9月—2004年9月美国约翰?霍普金斯大学医学院放射系磁共振研究中心博士后2004年10月—2005年7月美国约翰?霍普金斯大学医学院放射系副研究员（researchassociate）2005年8月—2007年8月美国纽约大学医学院放射系生物医学成像中心研发工程师2007年10月—至今中科院北京生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室研究员　　　　　北京磁共振脑成像中心射频实验室负责人科研方向高场磁共振成像，磁共振并行发射接收技术，弥散磁共振成像及脑神经纤维三维重建，认知科学脑功能成像，磁共振技术在人和小动物神经结构及功能疾病方面的研究和应用正确研究大脑神经纤维的连接对解释常人与病人大脑功能的不同有至关重要的意义。在美期间，重点研发了磁共振弥散张量技术(DTI)的快速成像方法及三维脑神经纤维的跟踪技术，1999年首次在气体全麻壮态下在活体大鼠的头部实现了三维高分辨率脑神经纤维的重建，并与组织学样本及二维大鼠解剖学脑图谱进行了对比验证。这是弥散张量成像技术跟踪活体动物大脑神经纤维最早期的实验结果与文章，至今引用广泛。运用这一快速磁共振弥散张量成像技术，我们进一步对小鼠，羊和人体胎儿大脑的结构与发育过程进行了详细研究。弥散张量成像技术可以区分早期大脑灰质与白质的分化,并可根据表观弥散系数和各项异性指标定量显示髓鞘化过程对神经纤维发育的影响。此外，我们还利用磁共振弥散张量成像技术研究了小鼠脑中风和局部缺血过程中组织的磁共振参数的时间变化特征，以及不同种类的转基因小鼠对脑中风损害的防御能力。这将有助于解释脑中风的生理及遗传学机制并帮助分子生物学家及药理学家们开发相应的预防和治疗药物。近年来，高场和超高场磁共振成像技术的发展速度超乎想象，成为磁共振领域主要的技术发展趋势。同现有的主流临床机型—1.5T和3T全身磁共振系统比较，7T系统在软组织信噪比、功能信号强度和频谱分辨率等几个关键指标上都有了大幅度的提高，人脑层内空间分辨率可以达到0.2毫米以下，为观测更加细微的机体组织结构及其功能活动提供了可能。自2007年回国后，作为脑成像中心射频实验室负责人,先后承担并完成了科技部、中科院等多项科研仪器研制项目，领导研究小组在西门子3T高场与7T超高场成像系统中自主研发研发了八通道相控阵发射与接收头线圈及其并行发射接收射频接口，实现了多通道的并行发射与数据的并行采集，获得了高信噪比高分辨率的清晰均匀的人脑结构与功能图像，并扩大了人脑下方部位的成像范围与性能，提高了前颞叶、小脑及大脑深部核团功能磁共振信号的对比度，为认知科学研究提供了更先进的成像手段与平台。迄今为止已获国内发明专利授权1项，实用新型专利授权2项。自2010年10月以来，射频组承担了一项中科院重大科研装备研制项目-9.4T超高场代谢成像磁共振系统射频子系统的研制任务，目前正致力于研发多通道氢-钠、氢-磷发射接收双频头线圈，多通道射频发射接收链路，以实现超高场并行成像。
图一7T八通道相控阵发射接收头线圈（左）及其射频接口（右）实物图
图二7T人脑T1-MPRAGE图像对照。左：24-通道商用线圈；右：自制8通道并行发射接收头线圈招收研究生要求：申请人须有本科及以上工程或物理学学位。专业背景符合以下方向：电子工程，生物医学工程，计算机科学，物理、应用物理或工程物理。擅长C++，Matlab编程，等等。有电磁场与微波技术，射频电路背景的申请者优先考虑。欢迎访问脑成像中心实验室网站：http://www.bmcbr.org/

Biography&IntroductionBEinElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing,January1989MSinBiomedicalEngineering,TheOhioStateUniversity,March1993PhDinBiomedicalEngineering,TheJohnsHopkinsUniversity,August2001Post-DoctoralFellow,JohnsHopkinsUniversity,Sept.2001-Sept.2004ResearchAssociateFaculty,JohnsHopkinsUniversity,Oct.2004-July2005ResearchEngineer,NewYorkUniversity,Aug.2005-Aug.2007Professor,PrincipalInvestigator,InstituteofBiophysics,CAS,Oct.2007-presentResearchInterests:High-fieldmagneticresonanceimaging(MRI),paralleltransmissionandreception,diffusiontensorimaging(DTI)&whitemattertractography,functionalMRIforcognitivesciencestudies,applicationofMRtechnologiestovariousneuralanatomicalandfunctionalmodelsinhumansubjectsandsmallanimalswithdifferentdiseases.Studyofneuronalconnectivityisofcentralimportanceintheinterpretationofnormalandabnormalbrainfunctions.However,theinvivoassessmentofbrainaxonalprojectionshaspreviouslybeenlimitedduetothelackofnon-invasivetechniquestoreconstructbrainwhitematterfiberstructures.Theavailabilityofdiffusiontensorimagingprovidesanoveltooltovisualizeneuronalprojectionsthreedimensionally,thusbecomesanimportantmethodologyinrelatingtheneuronalstructuralinformationwithvariousbrainfunctionalcenters.InanearlyDTIstudyonsmallanimals,arapid3Ddiffusiontensorimagingsequencewasappliedtoinvivoratbrainandmajorwhitematteraxonalprojectionsweresuccessfullyreconstructinsitu.Asafirstexample,sevenneuronalpathwaysininvivoratbrainwereprobed,andthefiberanatomicalpositionswerevalidatedincomparisonwithhistologicaldataandawell-known2Dratbrainatlas.WefurtherappliedtheadvancedDTIandfibertrackingtechniquestovariousanimalandhumanbrainmodels,suchasmouse,sheepandhumanfetalbrain,involvingfixedbrainsamplesatdifferentdevelopmentalstages,demonstratingthematurationprocessofwhitemattertractsandmajorgraymatter,suchascerebralcortices.Inrecentyears,high-andultra-high-fieldMRimagingisthemostcompellingtechnologicaltrendintheMRIfield.Comparedwiththeclinical3TwholebodyMRmodel,the7Tsystemyieldssignificantlyincreasedsignaltonoiseratio(SNR)andfMRIcontrastofsofttissue.Imageresolutionincreasessubstantiallyinthe7Tsystem(humanbrainhasanin-planespatialresolutionof0.2x0.2mm2in7T)withdecreasedsusceptibilityartifacts,improvingtheabilitytoobserveminorandsubtlestructuresinsofttissues.Meanwhile,highfieldalsoexposestechnicalchallengingforimplementation,suchasRFfieldinhomogeneity,B0shimmingdifficultiesandhighSARissues(excessabsorptionofRFenergybyhumanbody).WithDr.XuebeingthePIandleader,theRFteamhasdesignedandconstructed8-channelphased-arraytransmit/receiveheadcoilsandmulti-channelRFpathwayson3Tand7T.Thedesignfortheunblockedvisualpathwayisespeciallysuitableforvisualstimulationincognitivesciencestudies.WeemployedtheparalleltransmissiontechnologyandobtainedthehomogeneousB1fieldwithdecreasedRFtransmissionpowerat7T.Our8-chTx/RxcoilalsoachievedimprovedSNR(15~30%)inthelowerportionofthehumanbrain,suchastheanteriortemporallobe,cerebellum,andnucleiindeepbrainregions.TheimprovedcoilqualitycombinedwiththeparalleltransmissiontechnologyprovidesanadvancedMRIplatformandtoolsforcognitivesciencestudies.CurrentlytheRFteamisundertakingamajorscientific&researchequipmentdevelopmentalprojectofCAS,i.e.,todesignandconstructRFsub-systems,includingdual-frequencymulti-channeltransmit/receiveheadcoilsandRFpathway,formetabolicsodiumimagingat9.4T,withfundamentalsupportfromInstituteofBiophysicsandbiologicalbureauofCAS.RequirementsforGraduateStudentsThegraduateapplicantsarerequiredtohaveanundergraduatedegreeorhigherinengineeringorphysics.Professionaltraininginthefollowingfieldispreferred:electronicengineering,biomedicalengineering,computerscience,physics,appliedphysicsorengineeringphysics.Applicantswiththeknowledgeofelectromagnetic（EM）field,microwavetechnology,RFcircuitry,andthosetalentedinC++,Matlabprogramming,havepriority.VisitGroupPageHere>>>http://www.bmcbr.org/

SelectedPublications1.　D.Liu,J.Zhou,R.Xue*,Z.Zuo,J.An,D.JJ.Wang,“QuantitativeCharacterizationofNOEandAPTEffectsintheHumanBrainat7Tesla”.Magn.Reson.Med.InPress.*:CorrespondingAuthor.2.　J.Jin,F.Liu,Z.Zuo,R.Xue,M.Li,Y.Li,E.Weber,S.Crozier,“InverseField-BasedApproachforSimultaneousB1MappingatHighFields-APhantomBasedStudy”,J.Magn.Reson.217:27-35,Feb.2012.3.　Y.Ye,Y.Zhuo,R.Xue,X.J.Zhou,“BOLDfMRIUsingaModifiedHASTESequence”.NeuroImage49:457-466,Jan2010.4.　H.Huang,R.Xue,J.Zhang,L.Richards,P.Yarowsky,M.Miller,S.Mori.AnatomicalCharacterizationofHumanFetalBrainDevelopmentwithDiffusionTensorMRI.J.Neurosci.29(13):4263-73,April20095.　R.Lee,R.Xue.ATransmit/ReceiveVolumeStripArray(VSA)anditsModeMixingTheoryinMRI.MagneticResonanceImaging,25(9):1312-1332,Nov.2007.6.　T.Hikida,H.Jaaro-Peled,S.Seshadri,K.Oishi,C.Hookway,S.Kong,D.Wu,R.Xue,M.Andrade,S.Tankou,S.Mori,M.Gallagher,K.Ishizuka,M.Pletnikov,S.Kida,A.Sawa.Dominant-NegativeDISC1TransgenicMiceDisplaySchizophrenia-AssociatedPhenotypesDetectedbyMeasuresTranslatabletoHumans.PNAS,104(36):14501-14506,Sept.2007.7.　C.H.Chen,R.Xue,J.Zhang,X.Li,S.Mori,A.Bhardwaj.EffectofOsmotherapywithHypertonicSalineonRegionalCerebralEdemaFollowingExperimentalStroke:aStudyUtilizingMagneticResonanceImaging.NeurocritCare,7(1):92-100，2007.8.　F.Gao,S.Kar,J.Zhang,B.Qiu,P.Walczak,M.Larabi,R.Xue,E.Frost,Z.Qian,J.W.M.Bulte,X.Yang.MRofIntravenouslyInjectedBoneMarrowCellsHomingtotheSiteofInjuredArteries.NMRinBiomedicine,20(7):673-81,2007.9.　T.Ben-Hur,R.B.vanHeeswijk,O.Einstein,M.Aharonowiz,R.Xue,E.E.Frost,S.Mori,B.E.Reubinoff,J.W.Bulte.SerialInVivoMRTrackingofMagneticallyLabeledNeuralSpheresTransplantedinChronicEAEMice.Magn.Reson.Med.,57(1):164-171,Jan,2007.10.　O.Hauger,E.E.Frost,R.vanHeeswijk,C.Deminiere,R.Xue,Y.Delmas,C.Combe,C.T.W.Moonen,N.Grenier,J.W.M.Bulte.MREvaluationoftheGlomerularHomingofMagneticallyLabeledMesenchymalStemCellsinaRatModelofNephropathy.Radiology,238(1):200–210,Jan,2006.11.　M.Amiry-Moghaddam,R.Xue,F.M.Haug,J.D.Neely,A.Bhardwaj,P.Agre*,M.E.Adams,S.C.Froehner,S.Mori,O.P.Ottersen.Alpha-SyntrophinDeletionRemovesthePerivascularbutnotEndothelialPoolofAquaporin-4attheBlood-BrainBarrierandDelaystheDevelopmentofBrainEdemainanExperimentalModelofAcuteHyponatremia.FASEBJ.,18(3):542-544,Jan,2004.PeterAgre*:Ex-ProfessorofBiochemistryDepartmentatJohnsHopkins,2003NobelLaureateinChemistry.12.　S.Goto,R.Xue,N.Sugo,M.Sawada,M.F.Poitras,R.J.Traystman,S.Mori,P.D.Hurn,et.al.Poly(ADP-ribose)Polymerase(PARP-1)ImpairsEarlyandLong-TermExperimentalStrokeRecovery.Stroke,33(4):1101-1106,April2002.13.　R.Xue,M.Sawada,S.Goto,P.D.Hurn,R.J.Traystman,P.C.M.vanZijl,andS.Mori.RapidThree-DimensionalDiffusionMRIFacilitatestheStudyofAcuteStrokeinMice.Magn.Reson.Med.,46(1):183-188,July,2001.14.　R.Xue,P.C.M.vanZijl,B.J.Crain,M.Solaiyappan,andS.Mori.InVivoThree-DimensionalReconstructionofRatBrainAxonalProjectionsbyDiffusionTensorImaging.Magn.Reson.Med.,42(6):1123-1127,Dec,1999.　15.　E.W.Hsu,R.Xue,A.Holmes,andJ.R.Forder.DelayedReductionofTissueWaterDiffusionafterMyocardialIschemia.Amer.J.Physiol.–HeartandCirc.Physiol.,44(2):H697-H702,Aug,1998.Patents:1）发明专利ZL201010215148.9专利名称：并行发射接收射频接口电路和相控阵发射接收头线圈。发明人：薛蓉，朱华彬，李艳霞，马昊立，左真涛，卓彦。申请日期：2010年6月29日，授权日期：2012年8月15日。（RongXue，HuabinZhu,YanxiaLi,HaoliMa,ZhentaoZuo,YanZhuo,Anovelparalleltransmitandreceive(Tx/Rx)radiofrequency(rf)interfacecircuitryandanovelmulti-channelTx/Rxphased-arrayheadcoil.Inventionpatentnumber:ZL201010215148.9,submittedonJune29th,2010,authorizedonAugust15th,2012）2）实用新型专利：ZL201120299664.4专利名称：一种用于高场和超高场的多通道发射接收头线圈。发明人：左真涛，薛蓉，李艳霞，李志光，燕新强，卓彦。申请日期：2011年8月17日，授权日期：2012年5月30日。（ZhentaoZuo,RongXue,YanxiaLi,ZhiguangLi,XinqiangYan,YanZhuo,Amulti-channeltransmit/receiveheadcoilsuitableforhighandultrahighMRIfield.UtilityModelpatentnumber:ZL201120299664.4,submittedonAugust17th,2011authorizedonMay30th,2012.）3）实用新型专利号：ZL201020244276.1专利名称：并行发射接收射频接口电路和相控阵发射接收头线圈。发明人：薛蓉，朱华彬，李艳霞，马昊立，左真涛，卓彦。申请日期：2010年6月29日，授权日期：2011年1月5日。（RongXue，HuabinZhu,YanxiaLi,HaoliMa,ZhentaoZuo,YanZhuo,Anovelparalleltransmitandreceive(Tx/Rx)radiofrequency(rf)interfacecircuitryandanovelmulti-channelTx/Rxphased-arrayheadcoil.UtilityModelpatentnumber:ZL201020244276.1,submittedonJune29th,2010,authorizedonJan.5th,2011.）
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