基本信息科学研究教育教学论文专著
基本信息

高文朋，哈尔滨工业大学 生命科学与技术学院讲师，硕士生导师。

目前，主持国家自然科学基金项目1项，中国博士后特别资助1项，教育部博士点基金1项，中国博士后基金1项，黑龙江省博士后基金1项，哈工大科研创新基金1项，重点实验室自主课题1项；作为科技骨干参加国家自然科学基金4项，国家重点研发计划1项，军品863项目1项。

Wenpeng Gao, lecturer, supervisor of postgraduate, Department of Life Science & Technology, Harbin institute of technology.

工作经历/Experience
工作科研经历

时间/Time工作经历/Experiences
2010-哈尔滨工业大学/Harbin Institute of Technology
2006-2007Brainimaging Lab, A*STAR, Singapore
2015-2016Surgical Planning Lab, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School



教育经历/Education
1999-2003, 哈尔滨工业大学机械制造及自动化专业学士
2003-2005, 哈尔滨工业大学机械电子工程专业硕士
2005-2010, 哈尔滨工业大学生物医学仪器与工程专业博士

1999-2003, recieved B.D. of mechanical engineering & automation, Harbin Institute of Technology
2003-2005, recieved M.D. of mechanical engineering, Harbin Institute of Technology
2005-2010, recieved Ph.D. of biomedical engineering, Harbin Institute of Technology

学术活动/Professional activities
1. Editor Board of Interntional Journal of Radiology

2. 国家自然科学基金外审专家

3.IEEE Member

4.中国人工智能学会智能机器人专业委员会会员

5. 黑龙江生物医学工程学会理事

6. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery， International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery， Journal of Medical Robotics Research，IEEE Transactions on Instrument and Measurement等国际杂志审稿人

7.Committee member of ICIA， ROBIO.

奖项成果/Awards
1. 面向XXXXXXXXXXXXXXX机器人系统. 军队科技进步二等奖， 2017.

Welcome



研究领域/Research Interests
1. 神经影像处理与分析

主要以脑部磁共振结构成像为研究对象，采用计算机图形图像技术，研究脑部解剖结构与神经疾病的相关性，用于疾病的早期诊断，治疗监测及愈后评估等。
2. 计算机辅助手术计划与导航

面向微创外科手术需求，借助医学图像及定位设备（光、电磁或超声），采用计算机图形图像技术，搭建微创外科手术计划和导航系统，用于引导医生进行手术操作。



3. 混合交互的虚拟现实和增强现实

虚拟现实和增强现实技术近年来成为研究热点，但是缺乏有效的人机交互技术，实际应用制约较大。体感，手势，语音等多种人机交互技术将极大的扩展其应用。

团队成员/Team members
留学生：
Mohamed Hosny，博士生. 研究方向：DBS过程中MER信号分析
Thomas Gasim，博士生. 研究方向：基于PPG的心率测量
Leonid Volynets, 博士生. 研究方向：神经外科手术术中多模态影像配准
博士生：
苏一贤，博士生. 研究方向：基于RGB-D的神经外科手术导航
孙 宇，博士生. 研究方向：基于立体视觉的人脸识别
朱佳华，博士生. 研究方向:腹腔微创手术仿真训练系统研究
刘子腾，博士生. 研究方向：人机交互在手术导航中的应用
硕士生：
孙 硕，硕士生. 研究方向：腹腔微创手术仿真训练系统研究
常月妍，硕士生. 研究方向：DBS手术影像回顾分析
客座学生：
吉晓曦，硕士生（广州医科大学，客座学生）
何英杰，硕士生（广州医科大学，客座学生）
张 鸿，硕士生（广州医科大学，客座学生）
毕业生：
王学占，硕士生. 研究方向：增强现实的手术图像导航 (毕业，迈瑞)
王 宁，本科生 研究方向：基于Kinect的表面重建研究（上海交通大学硕士）
张朝阳，本科生 研究方向：胼胝体形态学研究（毕业，上海联影医疗科技有限公司）
李在娟，硕士生. 研究方向：血管介入手术图像导航（目前德国留学）
徐鲁冰，硕士生. 研究方向：阿尔茨海默病患者小脑的形态学研究（北京推想科技有限公司）
杨 婷， 博士生. 研究方向:生物软组织建模与手术仿真

科研项目/Projects
1. 国家自然科学基金青年基金 基于电磁跟踪的介入手术图像导航关键技术研究 负责人 23万

2. 机器人技术与系统国家重点实验室自主课题 基于视觉和影像信息融合的手术图像引导关键技术研究 负责人 20万

3. 中国博士后特别资助 面向神经介入手术的血管三维重建方法研究 负责人 15万

4. 国家自然科学基金面上项目 基于磁共振影像的正常中国人脑干概率解剖图谱的研究 技术骨干 58万

5. 国家自然科学基金面上项目 Vim核立体定向数字化功能解剖图谱的研究 技术骨干

6. 国家自然科学基金面上项目 基于主动表观模型的磁共振图像皮层下核团自动三维分割方法研究 技术骨干 32万

7. 国家自然科学基金面上项目 基于脑图谱与图像配准的T2权值MR图像自动标注研究 技术骨干 23万

8. 军口863项目 xxxxxxxxxxxxxxxxxxx技术骨干 190万

9. 国防创新项目 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 技术骨干 500万

实验条件/Hardware & software
硬件条件：

（1）6T NAS数据存储系统1套；

（2）血管介入手术机器人系统1套；

（3）电磁定位跟踪系统1套（NDI）；

（4）光学定位跟踪系统1套（NDI）；

（5）仿生测力台1套；

（6）脑血管硅胶模型1套，心脏血管硅胶模型1套（Shelly）

（7）三维立体显示器1套；

（8）双目摄像机1套；

（9）HP图形工作站2台，PC机若干；

（10） Oculus Rift dk2

软件条件：

（1）自行开发医学图像处理软件1套；

（2）与SPL(Harvard Medical School)进行3D Slicer功能开发；

（3）各类CT，MRI，SPECT，PET影像数据1000余套；

讲授课程/Teaching interests
生物医学图像处理/Biomedical image processing

简介:生物医学图像处理课程旨在让学生掌握生物医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势，培养学生解决该方面实际问题的能力，拓宽学生的知识基础，提高学生素质，使学生具有解决一般成像和图像处理问题的能力，培养和造就与社会需求相适应的人才。

本课程主要内容包括：医学成像设备成像原理，数字图像处理基本分方法，医学图像增强方法，医学图像分割方法，医学图像配准方法，医学图像可视化方法及生物医学图像处理最新发展趋势等。

课程类型：研究生学位课

学时：32学时

开课时间：春季

科研设计与论文写作

简介：介绍如何进行选题，试验，结果发表等科研过程中涉及到的相关内容。

课程类型：本科生课

学时：16学时

开课时间：夏季

招生信息
硕士招生:
1.生物医学工程、机械电子工程、计算机等相关专业，

2.具有一定医学背景，数学基础好，英语流利

3.具备独立科研能力，性格外向

4.热衷于医学影像相关的医疗设备的研究



欢迎本科生进入实验室参加毕业设计和科研创新设计。
欢迎医学院校学生来实验室进行交叉学科研究。

专利及软件著作权/Patents & software copyright

论文专注(Papers)

Journal paper (# co-first author, * corresponding author)

Wenpeng Gao, Baichuan Jiang , Daniel F. Kacher, Barry Fetics, Erez Nevo, Thomas C. Lee, Jagadeesan Jayender. Real-time probe tracking using EM-optical sensor for MRI-guided cryoablation. International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2017.

Gao Wenpeng， Wei Haizhu， Chen Dong， et al. Landmark guided, atlas-based automatic segmentation of brainstem from magnetic resonance neuroimages. Journal of Medical Imaging and Health Informatics. 2015, 5(8):1843-1847.

Zhu Minwei, Gao Wenpeng#, Wang Xudong, et al. Progression of corpus callosum atrophy in early stage of Alzheimer@#%s disease: MRI based study. Academic Radiology, 2012,19(5):512-517.

Fu Yili， Gao Wenpeng*， Xiao Yongfei， et al. A framework for automatic construction of 3D PDM from segmented volumetric neuroradiological data sets. Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2010, 97(3):199-210.

Fu Yili, Gao Wenpeng*, Chen Xiaoguang, et al. Automatic identification of the reference system based on the fourth ventricular landmarks in T1-weighted MR images. Academic Radiology. 2010, 17(1):67-74.

Fu Yili, Gao Wenpeng*, Zhu Minwei, et al. Computer-assisted automatic localization of the human pedunculopontine nucleus in T1-weighted MR images: a preliminary study. International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 2009,5(3):309-318.

Liu Jin-Min, Gao Wenpeng, Huang Su, et al. A model-based, semi-global segmentation approach for automatic 3-D point landmark localization in neuroimages. IEEE Transactions on Medical Imaging, 2008,27(8):1034-1044.

Chen Xiaoguang, Hou Xiaohua, Gao Wenpeng#, et al. Morphology of the adult midsagittal brainstem in relation to the reference systems: MRI-based variability study. Academic Radiology. 2010, 17(6):708-717.

Zhu Minwei, Wang Xudong, Gao Wenpeng, et al. Corpus callosum atrophy and cognitive decline in early Alzheimer@#%s disease: longitudinal MRI study. Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 2014, 37(3-4):214-222.

Conference paper

Gao Wenpeng, Jiang Baichuan, D. Kacher, B. Feltics, E. Nevo, T. Lee, J. Jayender. Kalman filter based sensor fusion for needle tracking in MR-guided cryoablation. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 2016, 11(S1):S65-S66.

Baichuan Jiang, Wenpeng Gao, Daniel F. Kacher, Thomas C. Lee, Jagadeesan Jayender. Kalman filter based data fusion for needle deflection estimation using optical-EM sensor. International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI), 2016, pp457-464.

Gao Wenpeng, Jiang Baichuan, Kacher Dan F., et al. Real-time MR-guided needle intervention for cryoablation: A phantom study. SPIE Medical Imaging 2017, v10135.

Gao Wenpeng, Chu Lili, Fu Yili, et al. A non-linear, anisotropic mass spring model based simulation for soft tissue deformation. 2014 11th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2014), p7-10.

Gao Wenpeng, Fu Yili, Li Zaijuan, et al. A dynamic point matching for registration in image-guided minimally invasive vascular surgery: A simulation study. 2013 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetrics (ROBIO 2013), p2019-2024.

Fu Yili, Gao Wenpeng*, Xiao Yongfei, et al. 3D ASM-based segmentation of the subcortical nucleus from volumetric MR images. Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering, v7497, 2009, MIPPR 2009.

Book

Multi-modal Imaging for Surgery and Interventions. Encyclopedia of Medical Robotics. volume 3, chapter 5.