中国科学院大学前沿交叉科学学院邀请中国科学院精密测量院研究员李海东、周欣做“人工智能赋能人体多核磁共振成像及应用”前沿学术报告
2025年4月24日(周四)下午13:30–15:00,人工智能前沿交叉科学与技术论坛第十七讲在雁栖湖西校区教一-109教室成功举办。中国科学院精密测量院研究员李海东、周欣受邀作题为《人工智能赋能人体多核磁共振成像及应用》的专题报告,人工智能中心主任叶齐祥教授主持,人工智能方向博士生及跨学科研究生近200余人到场聆听与交流。
人工智能赋能人体多核磁共振成像及应用
常规临床磁共振成像(MRI)以人体中氢核(¹H)为观测对象,用于组织结构和功能检测;而多核MRI不仅可对内源性²³Na、³¹P及外源性¹²⁹Xe等多种原子核成像,还能提供更为丰富的代谢、离子交换与功能信息,为肺部气体交换、脑部能量代谢及心肌代谢检测等提供全新视角。随着人工智能技术的飞速发展,AI与多核MRI的融合在信号重建、噪声抑制与定量分析等方面展现出巨大潜力,有望成为精准医疗的重要影像工具。
本报告首先由李海东研究员介绍了多核MRI系统的关键硬件与序列设计挑战;随后,周欣研究员详细阐述了基于深度学习的多核信号并行重建与优化策略,以及AI驱动的伪影去除、定量映射与高级特征提取方法;最后,两位研究员结合肺部及脑部临床病例,展示了AI增强多核成像在疾病早期诊断、疗效评估与功能成像中的应用案例,并共同讨论了未来向全身多核联合成像和实时动态监测拓展的可行路线。

图一:李海东研究员与周欣研究员作专题报告
互动交流
与会师生围绕“多核信号的AI重建框架”、“跨核数据融合与噪声抑制”、“定量成像模型的泛化能力”及“临床多核MRI的安全规范”等核心问题展开热烈讨论。李海东、周欣两位研究员结合团队在国内首台获批临床多核MRI装置上的实践经验,详细解答了在多核成像序列、数据标注与模型训练之间的协同流程。
跨界融合,赋能精准医学
作为人工智能前沿交叉科学与技术论坛的第十七讲,本次报告为国科大师生与医学影像、人工智能及生物医学工程领域专家搭建了高水平交流平台,进一步促进了磁共振成像技术、AI算法与临床应用的深度融合。未来,学院将继续组织系列学术活动,邀请国内外顶尖学者,共同推进前沿成像技术与交叉学科人才培养。
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报告人简介
李海东,研究员,博士生导师,中国科学院精密测量院研究员,主要从事超极化磁共振成像仪器方法及应用研究,率先实现动物及人体肺部微结构与气体交换功能的定量可视化探测,填补了临床MRI对肺部空腔成像的空白,获得国内首幅活体肺部气体MRI影像并应用于新冠肺炎患者肺功能评估,为肺部疾病早期诊断提供新技术和新方法。以第一作者或共同第一作者在 Science Advances、The Innovation、European Radiology、Magnetic Resonance in Medicine、Journal of Magnetic Resonance Imaging、Medical Physics、NMR Biomedicine 等权威期刊发表SCI论文15篇(其中1篇入选ESI高被引论文);授权发明专利15项(转化3项)、软件著作权4项。作为项目负责人主持省部级及以上科研项目8项,包括国家自然科学基金面上项目和青年项目各1项、中国科学院B类先导专项及科研仪器设备研制(青年人才)项目等。曾获2023年国家技术发明二等奖(第二完成人)、2023年湖北省科技进步一等奖(第二完成人)、2018年湖北省技术发明一等奖(第五完成人)及2014年国际医学磁共振年会“E.K. Zavoisky Stipend”奖。入选湖北省杰出青年科学基金获得者和湖北省青年拔尖人才(均2023年)。
周欣,研究员,博士生导师,中国科学院精密测量院研究员、院长,国家杰出青年基金获得者。主持国家重大科研仪器设备研制专项(部长推荐)和国家重点研发计划重大科研任务,现任国际华人医学磁共振学会主席、NMR Biomed亚太区编辑、MRL副主编。率先在国内开展多核(多种原子核)MRI临床研究,自主研制的人体肺部多核磁共振成像装备获国家药监局批准上市,成功“点亮”肺部空腔,解决传统MRI对肺部成像的难题,并在慢阻肺、肺癌、新冠肺炎等多家三甲医院开展临床应用。发展了多核与AI融合的MRI新技术,为肺部及脑部重大疾病的早期检测提供新影像手段。以第一完成人获2023年度国家技术发明奖二等奖、全国创新争先奖、首届科学探索奖、湖北省科技进步一等奖(两次)、CCTV年度十大科技创新人物等荣誉;发表SCI论文200余篇,授权国内外发明专利130余项。