研究课题

--- gaoyi@gatech.edu

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研究方向

我的研究专注于医学人工智能,具备从数学建模理论、开源算法软件、临床应用到产业转化的全链路能力。

医学图像计算与分析

  • 交互式三维医学图像分割:开发了Grow From Seed交互式分割算法,成为全球最大的开源医学图像计算软件平台3D Slicer的核心模块。
  • 统计形状分析:开发了基于三维泊松方程的新型形状分析方法,并建立了定量验证框架。
  • 多尺度形状表示:开发了基于小波的形状分解与重建技术,适用于任意拓扑的三维形状。
  • 医学图像配准:开发了基于扩散模型和Mamba网络的形变图像配准算法。

人工智能辅助医学诊断与筛查

  • 乳腺癌筛查:开发了人工智能辅助的自动乳腺超声系统,用于大规模筛查,已在全国70多个医疗机构部署,服务超过9万人。
  • 计算病理学:开发了数字病理图像分析的深度学习模型,包括细胞核分割、腺体分割和癌症分类。
  • 影像组学与预测建模:开发了影像组学分析流程,用于预测多种癌症的治疗反应和预后。
  • 医学图像合成:开发了扩散概率模型,用于合成带标注的医学图像以提高分割性能。

开源软件与算法开发

  • 3D Slicer集成:多个算法集成到3D Slicer中,包括Robust Statistics Segmenter和Grow From Seed交互式分割。
  • Insight Toolkit (ITK)贡献:球面小波ITK滤波器和共形球映射ITK滤波器。
  • 开源平台:开发了计算病理学平台和交互式三维医学图像分割解决方案。

临床转化与产业应用

  • 医疗器械认证:开发了"三维乳腺超声影像管理软件",获得国家二类医疗器械注册证,是国内首个获此类认证的三维乳腺超声影像管理软件。
  • 临床影响:通过人工智能辅助筛查技术,将乳腺癌的筛查检出率从0.5‰提高到3.13‰。