人才队伍

廖洪恩

国家级高层次人才计划入选者

个人简介

廖洪恩博士是清华大学终身教授、博士生导师,国家级高层次人才计划入选者、国家特聘专家。现任清华大学长聘评审委员会委员,医学院副院长、学术委员会副主任。微创诊疗与三维影像领域专家。在医学影像和医疗机器人领域取得系列国际瞩目的重要成果,在世界上首次实现微创手术治疗的立体空间透视导航,并成功研制出世界上首台用肉眼即可观察到的具有5米以上图像纵深的立体图像显示装置。在包括IEEE Trans系列、Nature PhotonicsTheranosticsMedIA等发表了300余篇国际期刊和学会论文、30余篇综述文章、320余篇会议摘要,合编著书籍13部,专利50余项。以项目负责人的身份获得国内外30余项重要科学研究基金项目,以及另外10余项合作项目。回国后主持了国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(2项)、科技部国家重点研发计划重点专项等多个国家级重点、重大项目。任国际医学生物工程联合会亚太区共同主席,亚洲计算机辅助外科学会理事长等职。



研究领域

精准微创诊疗与三维影像领域的原始创新、技术突破与医工交叉转化

廖洪恩教授专注于三维影像与医学可视化研究,开拓了三维空间信息引导直观可视的微创诊疗新领域。在精准微创诊疗与三维医学影像领域的科学探索、关键技术和产学研医转化领域获得了具有重要科学意义和应用价值的成果。研究融合信息学、光学、医学等跨学科领域,为复杂精准医学中如何通过优化三维视觉效能提升医生的认知力、判断力与执行力提供了独创性思路,实现了多项基础原理与重大科学问题的突破,并积极探索未来颠覆性的真三维成像与显示技术,处于此领域科学研究前沿。

1.真三维立体成像领域研究、开创长距离立体显示新理论

廖洪恩教授团队是国际上最早实现全真彩色、无偏差与视觉疲劳、可实时交互的裸眼立体显示的团队之一,也是最早开展精准医用三维显示器领域研究的学者。在真三维可视化领域系统开展了高清、高速、超长距离显示系列创新性基础研究,在长距离立体显示领域中首次研制出裸眼可视的图像纵深5米以上的超长距离系统,实现了世界最长距离的立体显示,获中、美、欧洲和日本15项发明专利。

2.空间透视融合微创诊疗导航理论与关键技术研究

廖洪恩教授在医工交叉前沿领域实现了高精度、动态可交互、精准直观的,可从体外获得手术中病灶部位三维构造的微创手术立体空间透视导航,突破了困扰医生多年的眼手协调瓶颈,为观察者提供了新的。研究成果相继获我国生物医学工程学科最高科技奖黄家驷生物医学工程奖,第11届北京发明创新大赛金奖,以及多项国际学术会议奖项。20203月,应《人民日报》邀请刊登最新科研成果。

3.智能诊疗一体化系统的应用论证与临床转化

廖洪恩教授进行了智能精准诊疗由概念·研究·临床应用的转化。独创的空间立体融合导航装置和智能微创诊断治疗一体化系统在北京天坛医院、北京清华长庚医院、日本东京大学附属医院等国内外医疗机构中开展多领域的临床试验评估,在神经外科、骨科、肝胆复杂病变等诊疗中均与现有商业系统相比均具明显优势,为推动国产高端医疗设备发展做出贡献。系列成果被美国、英国、德国、俄罗斯、日本等国际媒体广泛深入报道,并在德国汉诺威世界博览会、日本科学未来馆、中国科学技术馆等十几家展览会和博物馆展出。

奖励与荣誉

廖洪恩教授曾获国际医学生物工程联合会颁发的IFMBE青年学者奖(IFMBE Young Investigators Award)、日本政府颁发的文部科学大臣青年科学家奖、船井信息科学奖(Funai Information Science Award)、爱立信青年科学家奖(ERICSSON Young Scientist Award)等十余项国际/地区性重要奖项。2017年获得我国生物医学工程学科最高科技奖黄家驷生物医学工程奖2018年获中国侨界贡献奖一等奖,以及国务院侨办颁发的全国归侨侨眷先进个人2019年被中国科协聘任为首席科学传播专家,2020年获中国致公党中央委员会致公党抗击新冠肺炎疫情先进个人称号,2021年获SID北京分会杰出贡献奖。

学术成果

廖洪恩教授在包括IEEE Trans系列、Nature PhotonicsTheranosticsMedIA等发表了300余篇国际期刊和学会论文、30余篇综述文章、320余篇会议摘要,合编著书籍13部,近年来代表性论著如下:

1.J. Zhang#, D. Sun#, Z. Luo, A. Yao, H. Chen, L. Zhou, T. Shen, Y. Chen, L. Quan, and H. Liao*: Learning Two-View Correspondences and Geometry Using Order-Aware Network, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2021. (in press, DOI: 10.1109/TPAMI.2020.3048013)

2.G. Ning, X. Zhang, Q. Zhang, Z. Wang and H. Liao*: Real-time and multimodality image-guided intelligent HIFU therapy for uterine fibroid, Theranostics, Vol. 10, No. 10, pp. 4676-4693, 2020. (FrontCover Article)

3.C. Ma, G. Chen, X. Zhang, G. Ning, H. Liao*: Moving-Tolerant Augmented Reality Surgical Navigation System Using Autostereoscopic Three-Dimensional Image Overlay, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, Vol. 23, No. 6, pp. 2483-2493, 2019. (Cover Article)

4.B. Zhang, F. Ying, P. Yang, T. Cao, and H. Liao*: Worm-like Soft Robot for Complicated Tubular Environments, Soft Robotics, Vol. 6, No. 3, pp. 399-413, 2019.

5.F. Chen#, Z. Zhao#, C. Gao, J. Liu, X. Su, J. Zhao, P. Tang*, H. Liao*: Clustering of Morphological Features for Identifying Femur Cavity Subtypes with Difficulties of Intramedullary Nail Implantation, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, Vol. 22, No. 4, pp.1209-1217, 2018.

6.Y. Fan#, Y. Sun#, W. Chang, X. Zhang, J. Tang, L. Zhang*, H. Liao*: Bioluminescence imaging and two-photon microscopy guided laser ablation of GBM decreases tumor burden, Theranostics, Vol. 8, No. 15, pp.4072-4085, 2018. (FrontCover Article)

7.G. Chen, C. Ma, M. Liu, Z. Fan, X. Cui, H. Liao*: Real Time Lens based Rendering Algorithm for Super-multiview Integral Videography without Pixel Resampling, IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol.24, No.9, pp.2600-2609, 2018.

8.F. Chen, J. Liu, and H. Liao*: 3D Catheter Shape Determination for Endovascular Navigation using a Two-step Particle Filter and Ultrasound Scanning, IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 36, No.3, pp.685-695, 2017.

9.X. Zhang, G. Chen, and H. Liao*: High Quality See-Through Surgical Guidance System Using Enhanced 3D Autostereoscopic Augmented Reality, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 64, No. 8, pp.1815-1825, Aug. 2017.

10.Z. Fan, S. Zhang, Y. Weng, G. Chen, H. Liao*: 3D Quantitative Evaluation System for Autostereoscopic Display, IEEE/OSA Journal of Display Technology, Vol.12, No.10, pp.1185-1196, 2016.

11.H. Liao*: Super long viewing distance light homogeneous emitting three-dimensional display, Scientific Reports, 5: 9532, 2015.

12.J. Wang, H. Suenaga, K. Hoshi, L. Yang, E. Kobayashi, I. Sakuma, and H. Liao*: Augmented Reality Navigation with Automatic Marker-Free Image Registration Using 3-D Image Overlay for Dental Surgery, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol.61, No.4, pp.1295-1303, 2014.

13.K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma: Sequentially timed all-optical mapping photography (STAMP), Nature Photonics, Vol.8, No.9, pp.695–700, 2014.

14.H. Liao*: Integrated diagnostic and therapeutic techniques: Toward an intelligent medical system, Computerized Medical Imaging and Graphics, Vol. 38, No.5, pp.421-422, 2014.

15.H. Liao*, M. Noguchi, T. Maruyama, Y. Muragaki, E. Kobayashi, H. Iseki, I. Sakuma: An Integrated Diagnosis and Therapeutic System using Intraoperative 5-Aminolevulinic-Acid-Induced Fluorescence Guided Robotic Laser Ablation for Precision Neurosurgery, Medical Image Analysis, Vol.16, No. 3, pp.754-766, 2012.

16.H. Liao*, T. Inomata, I. Sakuma, and T. Dohi: Three-dimensional Augmented Reality for MRI-guided Surgery using Integral Videography Autostereoscopic-image Overlay, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol.57, No.6, pp.1476-1486, 2010. (Cover Article)

17.H. Liao*, M. Iwahara, Y. Katayama, N. Hata, T. Dohi: Three-dimensional display with a long viewing distance by use of Integral Photography, Optics Letter, Vol. 30 No. 6, pp. 613-615, March 2005.

18.H. Liao*, M. Iwahara, N. Hata, T. Dohi: High-quality integral videography using a multiprojector, Optics Express, Vol. 12 No. 6, pp. 1067-1076, 2004.

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