基本介紹
- 中文名：夏靈
- 畢業院校：浙江大學
- 學位/學歷：博士
- 專業方向：心臟建模仿真；心電功能成像；磁共振成像關鍵技術
- 職務：生物醫學工程研究所所長
研究項目,研究與成果,獎項榮譽,專利成果,發表論文,
研究項目
1、國家自然科學基金面上項目，61671405，超高場MRI射頻場生物效應與快速成像技術研究，2017/01-2020/12，65萬，在研，主持。
2、國家重大科研儀器研製項目，61527811，用於心肌缺血/猝死早期檢測的心電動力學圖新型裝置，2016/01-2020/12，89萬，在研，參加。
3、國家自然科學基金面上項目，81171421，考慮心房詳細解剖結構的房顫建模仿真及其套用研究，2012/01-2015/12，58萬元，已結題，主持。
4、國家973計畫項目子課題，2010CB732502，MRI部分K-空間數據成像與射頻技術，2010/01-2014/12，214萬元，已結題，參加（浙江大學課題負責人）。
5、國家十二五科技支撐計畫項目子課題，2011BAI12B01，超導磁共振成像系統的研發—MRI脈衝序列設計，2012/01-2014/12，120萬元，已結題，參加。
6、國家自然科學基金青年基金項目，30900332，永磁MRI渦流禁止問題及梯度場非線性失真校正研究，2010/01-2012/12，20萬元，已結題，參加。
7、浙江省新世紀151人才（二層次），2010年，生物醫學工程。
8、國家973計畫項目子課題，2007CB512100，惡性室性心律失常的模擬和早期干預，2008/01-2012/12，40萬元，已結題，參加（浙江大學課題負責人）。
9、國家863計畫項目，2006AA02Z307，虛擬心臟模型及其關鍵生物計算技術研究、2006/12-2008/12，80萬元，已結題，主持。
10、國家自然科學基金面上項目，3057048，基於離子通道的心力衰竭建模仿真及其套用研究，2006/01-2008/12，26萬元，已結題，主持。
11、教育部新世紀優秀人才支持計畫項目，NCET-04-0550，磁共振成像系統關鍵技術研究，2005/01-2007/12，50萬元，已結題，主持。
12、國家973計畫項目子課題，2003CB716106，電生理信號的三維逆問題求解與信息融合，2004/01-2008/12，140萬元，已結題，參加（浙江大學課題負責人）。
13、國家自然科學基金面上項目，30370400，全人體電磁模型及其在電磁場生物效應中的套用研究，2004/01-2006/12，20萬元，已結題，主持。
14、國家自然科學基金面上項目，30170243，考慮心臟力學特性的心電仿真及其逆問題研究，2002/01-2004/12，17萬元，已結題，主持。
15、首屆全國優秀博士學位論文獎獲得者，1999年，生物醫學工程。
16、國家自然科學基金青年基金項目，39700032，WPW綜合徵房室旁道無創性定位新技術的研究，1998/01-2000/12，12萬元，已結題，主持。
研究與成果
虛擬心臟建模仿真
虛擬心臟建模仿真屬於國際Physiome Project（生理組計畫）中的Cardiome子計畫，力求從分子、基因、蛋白、離子通道、亞細胞器、單個心肌細胞、心肌組織以及整個心臟器官等多尺度對心臟進行建模仿真，研究心臟的生理病理機制和心臟疾病的診療方法。
生物醫學建模與仿真實驗室率先在國內開展虛擬心臟建模仿真研究工作，經過二十多年的努力，構建了一個基於離子通道層次的具有詳細解剖結構的多尺度虛擬心臟模型，並對正常心臟電生理、力學特性，以及心肌缺血、心力衰竭、多種心律失常等心臟疾病進行仿真研究，此外還對心電逆問題、CRT心力衰竭最佳化治療、房顫導管射頻消融最佳化治療等心臟病診療方法進行研究，取得了一系列的創新研究成果，是目前國際上計算心臟領域最活躍的研究組之一。主要成果有：
1）構建了一個離子通道水平的高空間時間解析度的Cardiome-CN虛擬心臟模型，該虛擬心臟模型是目前國際上解剖結構劃分最詳細的心臟模型；2）開創性構建了電生理—力學複合心臟模型(Physics in Medicine and Biology 2005，被列為該期刊年度國際同行評價最高和被下載次數最多的論文之一)，並提出了基於動態心臟模型體表心電圖仿真新方法(Methods of Information in Medicine 2006)，使虛擬心臟模型研究工作從單純的電生理或力學的片面角度上升到電力學耦合的更符合心臟生理實際的層次；3）提出了動態心電逆問題的新概念及其求解方法(IEEE TBME 2009)，首次將心臟的運動信息考慮進心電逆問題的求解過程，改變了三十多年來假設心臟是靜止不動的存在較大系統誤差的心電逆問題求解方法；4）提出了一種基於完全截尾最小二乘（TTLS）的心電逆問題正則化新方法(IEEE TBME 2008，被作為該期的封面提示論文刊出)，該方法能很好同時處理測量噪聲和幾何噪聲，解決了國際心電逆問題研究領域困擾了三十多年的難題；5）首次在三維虛擬心臟模型上對Brugada綜合徵基因變異離子通道心臟疾病進行仿真研究(Physiological Measurement 2006)，結果發現患者體溫升高到39.5度時心肌動作電位發生突變，從而引起二相折返和室顫，這可能是患者發生猝死的原因之一，另外還證實了其病理部位在右心室流出道周圍的推測，從而為今後發展定點給藥法治療Brugada綜合徵的新技術提供理論依據。6）首次在三維虛擬心臟模型上對束支傳導阻滯引起的充血性心力衰竭進行仿真研究（Physics in Medicine and Biology，2009；CMMM 2012），該研究對今後發展臨床心力衰竭的起搏器治療最佳化方案具有重要的科學意義和實用價值。7）建立了左右心房肌細胞的動力學模型和詳細解剖結構的虛擬心臟模型（Zhejiang Univ-Sci B，2010，2012；CMMM， 2012）。8）仿真研究了rogue RyR對心室肌鈣波的影響（Physics Biology，2010；CMMM 2012；JMCC 2013）。
磁共振成像系統關鍵技術
主要針對主磁體、梯度線圈、射頻線圈等核心部件進行最佳化設計，研究磁體勻場技術，以及研究並行成像方法、相位解纏繞方法、激發脈衝序列設計等，從軟硬體方面提高MRI圖像的質量。主要成果有：
1）永磁MRI系統渦流問題建模仿真方法（JMR 2012; CMR 2011）；2）提出了一種基於邊界元法的梯度線圈設計方法（IEEE TM 2010），該法不但可以有效設計梯度線圈，而且可以很方便處理排線密集度的工程約束問題；3）提出了一種基於有限差分法的梯度線圈設計方法（IEEE TBME 2012），該法的優點是可以考慮將線圈設計融合到磁共振系統的電磁場/生物組織的FDTD模型中去，從而方便計算分析高場MRI系統工作過程中產生的生物效應；4）提出了基於磁場――諧波混合法的被動勻場新方法（IEEE TAS 2011）；5）提出了三維體選擇性激發序列設計方法（IEEE TMI 2012）。
獎項榮譽
- 首屆全國優秀博士學位論文獎（教育部、國務院學位委員會 19990601）
- 教育部新世紀優秀人才支持計畫（2004）
- 浙江省151人才計畫二層次（2010）
- 國家技術發明二等獎（3/6，2017）
專利成果
- 心臟電興奮傳播的仿真方法，CN96102167-5.
- 心臟病定量信息提取方法，CN96102166-7.
- 基於跳動心臟模型的心臟電功能成像方法，ZL 200810060777.1.
- 開放式MRI系統中橫向梯度線圈的變形空間設計方法，ZL 200810061403.1.
- 結合LSQR和遺傳算法的心外膜電位分布的檢測方法，CN200710066738.8.
- MRI系統梯度線圈的有限差分設計方法，CN201010569704.2.
- 一種心臟表面透壁電位分布的檢測方法，201010536705.7.
- 用於磁共振成像的三維空間選擇性激勵的序列設計方法，ZL 201110121218.9.
- 用於磁共振系統的激發脈衝序列生成器，.
發表論文
1. Liu Haipeng, Gong Yinglan, Leng Xinyi, Xia Ling, Wong Ka Sing, Ou Shanxing, Leung Thomas W., Wang Defeng, and Shi Lin, Estimating current and long-term risks of coronary artery in silico by fractional flow reserve, wall shear stress and low-density lipoprotein filtration rate[J]. Biomedical Physics and Engineering Express, 2018. 4(2).
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3. Wen X., Guo Bokai, Gong Yinglan, Xia Ling, and Yu Jie, Cardiodynamicsgram: a novel tool for monitoring cardiac function in exercise training[J]. Journal of Sports Sciences, 2018(Journal Article):1-5.
4. Gao Yuan, Gong Yinglan, and Xia Ling, Simulation of Atrial Fibrosis Using Coupled Myocyte-Fibroblast Cellular and Human Atrial Models[J]. Computational and Mathematical Methods in Medicine, 2017. 2017(Journal Article).
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