七秩浙师承慧育,数医共研促应用。为推动数理医学及图像处理领域的科学研究与学科发展,促进数学与医学、人工智能等交叉领域在理论、方法、技术及应用等方面的创新与发展,3月28日,浙江师范大学数理医学院举办第二届数理医学及其临床应用研讨会。来自高校、研究机构、医疗机构的专家学者,重点围绕数学图像处理的新理论新方法、大数据与人工智能技术在临床医学中的前沿应用等议题展开深入探讨。
浙江师范大学副校长林一钢代表学校向各位专家学者表示热烈欢迎,并感谢各位专家学者长期以来对浙师大发展的鼎力支持。他表示,数理医学是推动医学高质量发展、服务国家创新驱动发展战略的重要学科支撑。为积极响应国家创新驱动发展与分级诊疗战略,浙师大2021年成立全国首家数理医学院,依托学校优势学科大力推进学科交叉融合,学科建设取得显著成效。本届研讨会聚焦数理医学前沿研究与临床应用关键领域,既立足世界科技前沿,又紧扣基层医学应用需求、服务人民生命健康,具有重要的现实意义。希望以此次研讨会为契机,携手与会专家学者共建高层次学术交流平台,持续深化学科融合与科研合作,为浙师大数理医学院高质量发展、助力健康中国建设贡献更多力量。
会议主席、浙江师范大学杰出教授孔德兴感谢各位专家学者参加本次会议,并简要回顾了数理医学院建设发展的历程,阐明本次研讨会的初衷和目的。他表示,浙师大数理医学院作为全国首家数理医学院,在各方支持下发展迅速,更得到各级政府和行业的高度重视,学院人才培养与科研成果都十分亮眼。他表示,本次研讨会旨在打通学科壁垒,紧扣医疗健康领域国家重大需求,全力推动我国未来医学高质量发展。期盼各位专家能多提宝贵意见,给予学院更多指导与支持。
清华大学黄忠亿教授介绍了基于变分模型的定制化U-Net图像分割深度变分框架,该框架名为VM-TUNet,创新性融合水平集模型与U-Net深度学习主干网络,兼顾传统变分方法的数学可解释性、精确边界建模能力与深度学习的自适应特征提取优势,解决了传统方法参数敏感、计算成本高以及深度学习模型可解释性不足、依赖大量标注数据的问题。
西安交通大学孟德宇教授,分享了底层视觉任务中的噪声建模方法研究,围绕图像复原这一逆问题,对比模型与数据驱动方法优劣,并提出将二者融合的深度展开(Deep Unfolding)方法,实现模型对噪声分布的自适应适配。团队以高光谱图像处理为场景验证模型性能,结合GAN、VAE 等生成式模型思路拓展至图像去雨等任务,探索出融合性的噪声建模解决方案。
浙江师范大学Marcello Pelillo教授带来了以博弈论视角开展数据模式挖掘的相关研究,针对人工智能与认知科学领域中模式定义及挖掘这一核心难题,提出博弈论能提供简洁普适的分析视角,并系统分享了团队在该方向的系列研究成果与相关应用场景。
上海交通大学张小群教授围绕基于生成模型的医学图像合成展开分享,重点介绍了SyMOT-Flow可逆变换模型和Bi-DPM双向离散过程匹配模型这两种全新方法,有效优化了医学图像合成的稳定性、精准度与效率,在多组医学图像数据集上实现更优质的图像与解剖结构区域合成,为医学数据增强、临床诊断分析提供了新路径。
南方医科大学张煜教授以《智能医学影像辅助诊断和预后分析研究探讨》为题,介绍了AI技术在医学影像领域的应用,包括面向超声影像的病灶分割与良恶性诊断、基于多模态数据的癌症预后预测等研究工作,探讨了人工智能在提升癌症早筛早诊准确率、评估患者生存风险方面的价值与未来研究前景。
昆明理工大学伏云发教授以“脑机接口(BCI)的研发和临床应用”为主题展开论述,明确提出脑机接口研究必须强化理论指导,夯实神经科学原理基础。他指出,当前BCI系统尚未形成完整成熟的数学模型,已成为制约其工程化、产品化的关键瓶颈。因此,亟需构建系统性理论框架,为脑机接口医工交叉深度融合与实际落地提供坚实支撑。
金华市中心医院党委书记俞世安围绕“数理医信融合肝癌全病程管理”主题,系统阐述了运用数学、数据科学及信息技术处理医疗数据,实现肝癌患者全流程、全周期、全方位照护的创新实践,以及同质病例快速筛选、未复发率动态监测和医疗质量量化评估。此外,团队创新应用多维影像融合导航技术,构建可形变三维模型与术中实时融合定位体系,实现精准肝段切除。
目前瘢痕治疗方法多样,但疗效不一、缺乏统一标准,复发与个体差异仍是难题。浙江师范大学数理医学院附属杭州整形医院胡富华主任以“人工智能辅助下瘢痕精细化治疗策略”为主题,表明建立瘢痕数据库的必要性,可规范病例资料、指导精准治疗,为临床与科研提供重要支撑。
北师香港浸会大学曾铁勇教授以“图像处理:从变分法到深度学习”为主题,系统梳理了图像处理方法的发展脉络、数学基础与前沿技术。报告指向数据驱动方法,分析从卷积神经网络到生成模型的技术演进及其在图像处理中的突破性应用。在此基础上,报告进一步介绍当前多模态与大模型技术融合的前沿趋势,揭示大模型与图像处理的协同创新路径。
浙江大学医学院附属第一医院陈斌主任以“基于大模型的多智能体在脊柱疾病中的应用”为主题,探讨(Multi-Agent)系统在脊柱疾病全周期管理中的应用潜力。陈斌主任介绍了一个基于大模型驱动的多智能体协作框架 ,包含影像分析、诊疗决策、多学科诊疗三个核心智能体,各智能体通过协作协议进行信息共享与辩论式讨论,最终输出综合诊疗建议。
浙江师范大学钟杰教授绕“布尔网络的拓扑结构”为主题,提出了一种分布式牵制控制方法,分别实现了全局稳定性和振荡性,降低了高计算复杂度,对不同大小的基因网络进行了数值模拟,以说明所提出的结果的有效性,很好地反映了牵制控制方法的核心思想。最后简单介绍强化学习在布尔网络中的应用,以及离散事件系统与布尔网络的结合。
本次会议搭建了数理医学高水平交流平台,推动数理科学与临床医学深度融合,为破解临床技术难题、加速科研成果转化注入动力,对于推动学科发展和高质量复合型人才培养起到了积极作用。