辛学刚科研成果

更新日期：2024年3月8日 姓 名 辛学刚 性 别 男 出生年月 1971年7月 籍贯 辽宁庄河市 民 族 汉族 政治面貌 中国共产党党员 最后学历 博士研究生 最后学位 工学博士 技术职称 教授 导师类别 博、硕导 行政职务 副院长 Email xinxg@scut.edu.cn 工作单位 华南理工大学医学院 邮政编码 510005 通讯地址 广州大学城华南理工校区 单位电话 39381185 个人简介 现为华南理工大学医学院医学影像技术专业学科带头人，教授、博士研究生导师、博士后合作导师，可全英文授课。研究生招生专业与类型：学术博士：生物医学工程专业（可授医学、理学、工学博士学位），招收的考生背景包括医学（基础医学、临床医学）、理学（数学、物理、生物学）、工学（生物医学工程、电子工程、材料工程）；工程博士：电子信息专业（授予工学博士学位）；学术硕士：生物医学工程专业（可授理学、工学硕士学位），招收的考生背景包括理学（数学、物理、生物学）、工学（生物医学工程、电子工程、材料工程）；专业硕士：生物医学工程专业（可授理学、工学硕士学位），招收的考生背景包括理学（数学、物理、生物学）、工学（生物医学工程、电子工程、材料工程）。本科就读于第四军医大学，硕士研究生就读于中山大学（原中山医科大学），博士研究生就读于南方医科大学（原第一军医大学），接受过完整的医学专业基础教育和电子工程专业基础教育。2004年之前在部队单位主要从事行政、管理方面工作，2006年随部队单位集体转制后开始从事教学工作，2008年后开始从事教学科研工作。2013-2014年曾在美国纽约大学生物医学成像中心与Chris Collins教授合作开展访问研究一年。2017年4月入选华南理工大学高层次引进人才兴华学者“精英学者”。曾指导在校本科生以第一作者发表SCI索引论文、获得“国家级创新课题”多项、获得“广东省大学生攀登计划项目”多项，获得“挑战杯”省赛一等奖，获得“挑战杯”国赛金奖等；互联网+省赛多次金奖，国家银奖等。主要研究兴趣包括医工结合技术创新，并将创新技术应用于肿瘤和胚胎发育机制机理等相关研究。医工结合心技术领域包括：磁共振成像新技术、动物活体成像研究、生物电磁分析及测量新技术、生物医学电子信息技术、单细胞生物物理参数测量新技术、生物信息学分析等；依托创新技术研发生命科学科研仪器、开展医疗器械临床转化研究等。获得国家级和省市级科研项目课题多项，包括承担“国家重点研发计划项目”1项（首席科学家）、“国家重点研发计划课题”2项、国家自然科学基金重点项目及面上项目等5项。发表SCI索引论文约40篇，获得发明专利授权10项，发明多种整机原创性的医疗设备系统。 工作经历 科研与学术工作经历（按时间倒序排序）：2017/4 – 至今，华南理工大学医学院副院长，华南理工大学生命科学研究院常务副院长，教授，博士生导师，博士后合作导师2014/9 – 2017/4，南方医科大学，生物医学工程学院医学工程系，主任，教授，博士生导师，博士后合作导师2013/8 - 2014/8，美国纽约大学，生物医学成像中心，访问学者，合作导师Christopher M. Collins教授2010/12 – 2014/8，南方医科大学，生物医学工程学院医学信息研究所，副所长，副教授2004/8 – 2010/12，南方医科大学，生物医学工程学院数学物理系，讲师其它工作经历（按时间倒序排序）：2002/9 – 2004/8，第一军医大学分校，教保处，负责印刷厂经营1997/1 – 1999/9，解放军医学高等专科学校，教保处，设备参谋，修理所所长1993/9 – 1996/12，广州军区军事医学研究所，科研助理员 教育经历 教育经历（按时间倒序排序）：2008/9 - 2011/6，南方医科大学，生物医学工程，博士1999/9 - 2002/7，中山大学（原中山医科大学），生物医学工程，硕士1989/9 - 1993/7，第四军医大学，医学电子工程，学士 获奖、荣誉称号 “国家重点研发计划项目”第一负责人（首席科学家）。 社会、学会及学术兼职 国家自然科学基金评委，国家及省部级科技成果奖评委，国家医疗器械行业资深评委；中国医疗器械行业协会创新专委会发起专家，国家科技部医疗器械产业技术联盟创新子联盟发起专家。担任中国医疗卫生装备协会理事，国际医学磁共振学会（ISMRM）会员，广东省生物医学工程学会医学信息分会常务理事等。 研究领域 主要研究兴趣集中在医工结合领域，研究能够在多尺度层面上动态地、无创地获取生物大分子、细胞、及活体个体生长发育、疾病发生发展机制相关的形态、功能等信息的相关科学技术，为探索生命的奥秘和解决疑难疾病的诊治提供新思路、新方法、新技术。具体包括： MR新技术，具体涵盖核磁共振系统硬件设计、软件技术、成像算法、图像数据处理算法等；       细胞、分子层面生物物理、生物化学相关信息检测、生物序列和标志物信息检测、功能性成像等新技术研究； 新型生命科学和医学科研仪器研制开发，依托大学优势的工科基础，针对生命科学和医学基础研究领域的科研需求，研发创新科研仪器设备系统； 医疗器械临床转化研究，发挥理工医结合优势，针对临床存在的疑难疾病诊治具体需求，提出创新解决方案，形成创新医疗器械装置或系统。 科研项目 包括主持“国家重点研发计划项目”1项（首席科学家）、“国家重点研发计划课题”2项、国家自然科学基金重点项目及面上项目等5项；企业横向课题多项。 发表论文 1. Luo M, Hu C, Zhuang Y, Chen W, Liu F, Xin XG. Numerical assessment of the reduction of specific absorption rate by adding high dielectric materials for fetus MRI at 3 T. Biomedical Engineering/Biomedizinische Technik, 2016, 61(4), pp455-461.2. Li Z, Deng G, Li Z, Xin SX, Duan S, Lan M, Zhang S, Gao Y, He J, Zhang S, Tang H, Wang W, Han S, Yang QX, Zhuang L, Hu J, Liu F. A large‐scale measurement of dielectric properties of normal and malignant colorectal tissues obtained from cancer surgeries at Larmor frequencies. Medical physics, 2016, 43(11), pp5991-5997.3. Duan S, Xu C, Deng G, Wang J, Liu F, Xin SX. Quantitative analysis of the reconstruction errors of the currently popular algorithm of magnetic resonance electrical property tomography at the interfaces of adjacent tissues. NMR in Biomedicine, 2016, 29(6), pp744-750.4. Zhang L, Zhuang L, Shi C, Miao Y, Zhang W, Song Q, Kang J, Lang Z, Xin X, Liu A, Hu J. A pilot evaluation of magnetic resonance imaging characteristics seen with solid papillary carcinomas of the breast in 4 patients. BMC cancer, 2017, 17(1): 525.5. Han J, Yang D, Sun H, Xin SX*. Obtaining source current density related to irregularly structured electromagnetic target field inside human body using hybrid inverse/FDTD method. Electromagnetic biology and medicine, 2017, 36(2), pp169-176.6. Yu Z, Xin X*, Collins CM. Potential for high‐permittivity materials to reduce local SAR at a pacemaker lead tip during MRI of the head with a body transmit coil at 3T. Magnetic resonance in medicine, 2017, 78(1), pp383-386.7. Li Z, Wang W, Cai Z, Han S, Lin S, He L, Chen M, Pan D, Deng G, Duan S, Xin SX*. Variation in the dielectric properties of freshly excised colorectal cancerous tissues at different tumor stages. Bioelectromagnetics, 2017, 38(7), pp522-532.8. Wang Y, Xin X, Liu F, Crozier S. Spiral gradient coil design for use in cylindrical MRI systems. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2017, 65(4), pp911-920..9. Hu C, Feng J, Xin SX. New method for establishing a 3D subject-specific numerical electromagnetic model using hybrid imaging modalities. Computers in biology and medicine, 2018, 101, pp33-38.10. Wang Y, Xin X, Guo L, Chen Z, Liu F. Numerical simulations on active shielding methods comparison and wrapped angle optimization for gradient coil design in MRI with enhanced shielding effect. Review of Scientific Instruments, 2018, 89(5): 055116.11. Liu C, Jin J, Guo L, Li M, Tesiram Y, Chen H, Liu F, Xin X*, Crozier S. MR-based electrical property tomography using a modified finite difference scheme. Physics in Medicine & Biology, 2018, 63(14): 145013.13. Yu X, Lin L, Shen J, Chen Z, Jian J, Li B, Xin SX*. Calculating the mean amplitude of glycemic excursions from continuous glucose data using an open-code programmable algorithm based on the integer nonlinear method. Computational and mathematical methods in medicine, 2018, 2018: 6286893.14. Li Z, Liu T, Yang J, Lin J, Xin SX*. Characterization of adhesion properties of the cardiomyocyte integrins and extracellular matrix proteins using atomic force microscopy. Journal of Molecular Recognition, 2019: e2823.15. Duan S, Zhu Y, Liu F, Xin SX*. Numerical Experiments on the Contrast Capability of Magnetic Resonance Electrical Property Tomography. Magnetic Resonance in Medical Sciences, 2020, 19(1): 77.16. Liu T, Zhu Y, Zhao R, Wei X, Xin X*. Visualization of exosomes from mesenchymal stem cells in vivo by magnetic resonance imaging. Magnetic Resonance Imaging, 2020, 68, pp75-82.17. Yu X, Sun Y, Cai K, Yu H, Zhou D, Lu D, Xin SX*. Dielectric Properties of Normal and Metastatic Lymph Nodes Ex Vivo from Lung Cancer Surgeries. Bioelectromagnetics, 2020 Feb;41(2):148-155. doi: 10.1002/bem.22246. Epub 2020 Jan 8.18. Han J, Gao Y, Nan X, Liu F, Xin SX*. Statistical analysis of the accuracy of water content‐based electrical properties tomography. NMR in Biomedicine, 2020: e4273.19. Gao Y, Han J, Zhu Y, Wang J, Wei X, Xin X*. Channel-combination method for phase-based| B1+| mapping techniques. Magnetic resonance imaging, 2020, 65, pp1-7.20. Ruiting Zhao, Yonghong Liu, Sida Liu, Tong Luo, Guang Yuan Zhong, Anqi Liu, Qiang Zeng, Sherman Xuegang Xin*. Apoptosis-Promoting Effects on A375 Human Melanoma Cells Induced by Exposure to 35.2-GHz Millimeter Wave. Technol Cancer Res Treat. 2020; 19: 1533033820934131. doi: 10.1177/1533033820934131. PMCID: PMC741847521. Ying Sun#, Sa Zhang#, Song Duan, Lumao Huang, Xuefei Yu, and Sherman Xuegang Xin*.Discrimination between Normal and Malignant Colorectal Tissues based on Discrepancies in their Dielectric Properties using Machine Learning Methods. IET Science, Measurement & Technology, vol. 14, no. 9, pp. 770-775, 11 2020, doi: 10.1049/iet-smt.2019.0398.22. Jijun Han, Yunyu Gao, Xiang Nan, Xuefei Yu, Feng Liu, Sherman Xuegang Xin. Effect of radiofrequency inhomogeneity on water-content based electrical properties tomography and its correction by flip angle maps. Magn Reson Imaging. 2021 May; 78:25-34.23. Guanhua Deng#, Linbo Cai#, Jian Feng, Song Duan, Ping Zhang, Sherman Xuegang Xin*. Reliable method to generate tissue mimicking material with designated relative permittivity and conductivity at 128 MHz Bioelectromagnetics, 2021;42(1):86. https://doi.org/10.1002/bem.22303  Volume42, Issue1 January 2021 Pages 86-94.24. Xiaodong Li, Yafei Bai, Yupeng Liao, Sherman Xuegang Xin*. Assessment of the effects of mimicking tissue microstructural properties on apparent diffusion coefficient and apparent exchange rate in diffusion MRI via a series of specially designed phantoms. Magnetic resonance in medicine, 2022 Jan;87(1):292-301. doi: 10.1002/mrm.28990. Epub 2021 Aug 26.25. Tianqi Liu , Zhenlin Li , Xiaodong Li , Ruiting Zhao , Xinhua Wei , Zixin Wang , Sherman Xuegang Xin*, In vivo visualization of murine melanoma cells B16-derived exosomes through magnetic resonance imaging. Biochim Biophys Acta Gen Subj, 2022 Feb; 1866(2): 130062. doi: 10.1016/j.bbagen.2021.130062.  Biochimica et Biophysica acta. General Subjects26. Di Lu, Jinxing Peng, Zhongju Wang, Ying Sun, Jianxue Zhai, Zhizhi Wang, Zhiming Chen, Yuji Matsumoto, Long Wang, Sherman Xuegang Xin, and Kaican Cai, Dielectric property measurements for the rapid differentiation of thoracic lymph nodes using XGBoost in patients with non-small cell lung cancer: a self-control clinical trial. Transl Lung Cancer Res. 2022 Mar; 11(3): 342–356.27. YingZhuang, YihongHuang, ZijianHe, TianqiLiu, XuefeiYu, Sherman XuegangXin, Effect of substrate stiffness on the mechanical properties of cervical cancer cells. Arch Biochem Biophys, 2022 May 7;725:109281. doi: 10.1016/j.abb.2022.10928128. Lan Zhihao, Qing X Yang, Zhi-hong Lyu, Cailing Feng, Liansheng Wang, Baowei Ji, Xuefei Yu, Sherman Xuegang Xin. A Mobile APP-based, Customizable Automated Device for Self-Administered Olfactory Testing and an Implementation of Smell Identification Test. Chem Senses.  2023 Jun 30:bjad022.29. Jinyong Zhang; Xuegang Xin. A Novel Design Method of Uniformity Energy Distribution Lens for Miniscopes. IEEE Photonics Journal, Volume: 15, Issue: 5, October 2023. 出版专著和教材 国家统编教材（人民卫生出版社）《医学物理学》第九版。 科研创新 1. 辛学刚，陈武凡，“一种射频线圈的混合设计方法”，中国，专利号：ZL201210091111.9。授权日期：2014年1月29日。2. 辛学刚，陈武凡，“一种用于引导超声聚焦系统的射频线圈及其设计方法”，中国，专利号：ZL201110439977.X。授权日期：2015年1月28日。3. 辛学刚，“高场磁共振扫描安全性测试体模系统、测试方法及磁共振系统”，中国，专利号ZL 2013 1 0212935.1。授权日期：2015年4月8日。4. 辛学刚， “非电离电磁场激发人体自主代谢的肿瘤治疗设备及其应用”，中国，专利号：ZL 201310212925.8。授权日期：2015年9月9日。5. 辛学刚，罗敏敏，刘锋，“一种磁共振降噪防护装置”，中国，专利号：ZL201520167510.8。授权日期：2015年7月1日。6. 辛学刚，“磁共振断层成像方式获得人体组织电性能参数分布的方法”，中国，专利号：ZL201410183972.9，授权日期：2014年5月5日。7. 辛学刚，“一种磁共振人体组织电特性断层成像方法”，中国，专利号：ZL201410658634.6。授权日期：2016年8月24日。8. 辛学刚，一种人体组织介电特性模拟材料的配置方法，中国，ZL201510319244.0，授权日期：2017年10月20日。9. 辛学刚, “实时监测人体组织介电特性的设备及获得人体组织介电特性参数的方法”,中国,发明专利号：ZL20151022241.5 。授权日期：2017年7月18日。10. 辛学刚，余艳红，“一种多探头兼容式原位投影成像处理系统”，中国，专利号：ZL 201611048852.3，授权日期：2019年10月11日。11. 辛学刚，“从电磁场能量传播角度求解组织电特性分布及局部比吸收率的方法”，中国，专利号：201610472784.7，授权日期：2019年3月12日12. 辛学刚，“不依赖静磁场均匀性的基于正交脉冲法的翻转角计算方法”，中国，申请号：201811217584.2，申请日期：2018年10月18日。13. 余学飞，辛学刚，刘永泓，“负压式乳腺组织介电参数检测装置及其控制方法”，中国，申请号：201910284254.3。申请日期：2019年4月9日。14. 辛学刚，“一种细胞力学特性测量设备及测量方法”，中国，申请号：201910655491.6。申请日期：2019年7月19日。 教学活动 主讲的课程：本科生课程：《医用物理学》、《放射物理学》、《高等数学》、《医用高等数学》、《组合数学》、《医学影像物理学》、《“医工结合” 探究医学分子影像和显微影像前沿技术--华南理工大学新生研讨课》；博士研究生课程等：《数值分析》、《电磁场在磁共振中的应用原理》、《电磁场分析中的数学》；来华留学生全英文授课：《Medical Physics》等。 指导学生情况 1、全日制博士、硕士研究生；2、工程博士（在职博士）研究生；3、曾指导在校本科生获得“国家级创新课题”多项；4、曾指导在校本科生发表SCI索引科研论文；5、曾指导在校本科生获得“挑战杯”国赛金奖（2016年）。 我的团队 坚持医工结合，创新技术引领，基础与临床结合。科研团队成员学科教育背景涵盖数学、物理、化学、电子、计算机、生物医学工程、临床医学等多个学科专业。合作医院与单位：国外：     美国明尼苏达大学、美国宾州州立大学、澳洲昆士兰大学；国内：     华南理工大学附属广东省人民医院、广州市第一人民医院、南方医科大学医学工程系、南方医院、珠江医院，以及北京、上海知名医院等。     医疗器械行业知名企业，包括深圳迈瑞、深圳贝斯达等。

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