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ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

本文作者:李雨晨 2020-12-01 18:57 专题:ISICDM
导语:“理工医交叉融合,产学研协同创新”,永远是医疗AI领域发展的生命线。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

12月5日-8日,第四届图像计算与数字医学国际研讨会(ISICDM 2020),将正式在辽宁省沈阳市的东北大学国际学术交流中心举办。

本次研讨会由国际数字医学会主办,东北大学和中国医科大学联合承办。中国工程院院士、清华大学教授董家鸿为大会名誉主席,中国工程院院士东北大学唐立新教授、中国医科大学王振宁教授、芝加哥大学潘晓川教授为大会主席,东北大学杨金柱教授、中国医科大学肿瘤医院(辽宁省肿瘤医院)罗娅红教授、北京邮电大学杨辉华教授为程序主席。

雷锋网&医健AI掘金志,将第四次应ISICDM发起人、今年当选IEEE Fellow的李纯明教授邀请,成为大会首席媒体,全程参与ISICDM的报道。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

电子科技大学教授李纯明教授

自创办以来,图像计算与数字医学国际研讨会一直是医工交叉的前沿阵地,围绕图像计算和数字医学中的一些重要的理论、算法与应用问题进行学术讨论,旨在促进电子信息(包括计算机、自动化与生物医学工程)、数学和医学等领域学者的交流与合作。

自2017年创立以来,ISICDM共邀请到400余位大会报告及专题报告嘉宾,其中包括中、美、英、加等多个国家的的科学院/工程院院士,ACM、IEEE、AIMBE等学会Fellow,CVPR、ICCV、MICCAI大会主席,以及MRI、Medical Image analysis、IEEE TBME、IEEE TIP主编和TPAMI、IJCV、IEEE TIP、IEEE TMI副主编。

中外院士齐聚

本届大会,将有重量级的理、工、医学术专家亮相。

中国工程院院士董家鸿教授、中华医学会放射学会侯任主任委员刘士远教授、北京航空航天大学医学科学与工程学院副院长田捷教授、广东省人民医院放射科主任刘再毅教授、中国科学院自动化研究所研究员蒋田仔教授、中科院计算所研究员周少华教授等多位医工交叉的嘉宾将发表大会报告。

除此之外,本届演讲嘉宾阵容中还有四位海外院士。

第一位是被誉为“计算解剖学”创始人的Michael I.Miller教授。

作为专门从事数据科学的生物医学工程学者,Michael I.Miller在计算医学领域开创了前沿技术,以了解和诊断神经退行性疾病。

他的研究重点是人类大脑在健康和疾病(包括亨廷顿氏病、阿尔茨海默氏病、精神分裂症和癫痫病等)中的功能和结构特征。通过开发新工具来分析患者的脑部扫描影像,在临床症状发作数年之前预测神经系统疾病的风险。

第二位是新加坡国家科学院院士、发展中国家科学院院士沈佐伟。

作为国际著名的数学家,沈教授为数据科学中的数学理论的奠定作出了许多重要贡献,尤其是在函数逼近理论与小波分析 (approximation and wavelet theory)、图像处理与压缩感知 (image processing and compressed sensing)、计算机视觉与机器学习 (computer vision and machine learning) 等领域。

沈教授与他的多位合作者发现和发展了一系列的著名定理与算法,包括小波理论中的对偶分析和由它引出的三项原理:“对偶原理 (the duality principle)、酉扩展原理 (unitary extension principle)、间接扩展原理 (oblique extension principle)”,在图像处理中建立了基与冗余系统的平衡模型 (sparsity based balanced model) 与算法,以及压缩感知的奇异值软阈值算法 (singular value threshold algorithm)。他近期的研究兴趣主要在深度神经网络 (deep neural networks) 函数逼近理论。

第三位是瑞士工程科学院院士Michael Unser教授。

他的主要研究领域是生物医学图像处理。对采样理论、多分辨率算法、小波以及样条线在图像处理中的使用具有深厚的研究。他是在这些领域发表的150多篇期刊论文的作者,并且是ISI工程学的高被引作者之一。

第四位是美国国家发明家科学院院士王革。

美国国家发明家科学院院士(NAI Fellow)是美国授予学术创新发明家的最高荣誉。截至2019年12月,美国国家发明家科学院共有1060名院士,总共持有3万2千余项美国专利。

从1991年起,王革教授就发表了关于螺旋/螺旋锥束/多层CT的论文,解决了“长物体问题”(纵向数据截断)。2007年,内部断层扫描解决了“内部问题”(横向数据截断),可实现低剂量,快速的目标成像。

2019年,王革教授就因对螺旋锥束/多层CT的贡献而入选美国国家发明研究院,在接近20年的时间里,王革教授发表了数十篇高质量论文。除此之外,王革教授还拥有500多种期刊出版物以及超过100种已发布和正在申请的专利。

另外,像美国南加州大学Keck医学院教授、南加州大学Mark and Mary Stevens 神经影像与信息学研究所副主任Paul M. Thompson,也是国际著名的神经影像分析领域学者。

Paul Thompson领导着ENIGMA联盟,这个全球联盟由33个国家的307名科学家组成,他们对10种主要的脑部疾病进行了庞大的研究——从精神分裂症、抑郁症、注意力缺陷多动症、双相情感障碍和强迫症,到艾滋病和脑部成瘾。

Thompson教授和他的学生与世界各地的成像实验室合作,发表了超过1300篇论文(h-index: 116)。

五大主题分论坛与挑战赛

本届ISICDM有如下分会与论坛:医学图像与人工智能分会、神经影像分析分会、三维可视化与智能诊疗、图像重建进展论坛、图像计算的数学模型与算法论坛,主题包括(但不限于):

1、图像计算:图像处理、图像分割、图像重建、图像匹配、特征提取、图像检测与识别、形状分析、机器学习、深度学习、图像处理与机器学习的数学方法等。

2、数字医学:医学图像分析、磁共振图像重建、CT 图像重建、影像组学、分子影像学、医疗大数据、三维可视化、放疗靶区勾画、数字病理、生物信息学、图像分割、图像配准、计算解剖学、脑机接口、神经影像、机器学习应用等。

为了给数字医学产学研界提供技术交流和展示的平台,ISICDM还保留着举办挑战赛的传统特色。

为保证本次竞赛的公平性、专业性和实战性,大赛的赛程分为热身赛、排位赛和决赛多个阶段。

ISICDM2020挑战赛的决赛将定于12月6日举行,共有低剂量CT图像质量优化、MR加速成像、肺部组织分割三大项目组成,评审将由医院临床、影像科医生、产业界专家、以及学术界专家等共同组成,从最实用的评审角度提供最专业的指导意见。

部分演讲嘉宾(排名不分先后)

董家鸿

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

中国工程院院士,美国外科学院院士,法国外科学院外籍院士,清华长庚医院执行院长

刘士远

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上海长征医院影像医学与核医学科科主任,中华医学会放射学会侯任主任委员

Michael I.Miller博士

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约翰霍普金斯大学Gilman学者,IEEE Fellow

Gustavo Rohde博士

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美国弗吉尼亚大学教授,IEEE TIP副主编

沈佐伟

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新加坡国家科学院院士,发展中国家科学院院士,新加坡国立大学理学院院长

Paul M.Thompson

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美国南加州大学Keck医学院教授;南加州大学Mark and Mary Stevens神经影像与信息学研究所副主任 

Michael Unser

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瑞士工程科学院院士,瑞士洛桑联邦理工学院教授, IEEE Fellow

王革

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

美国国家发明家科学院院士,美国纽约伦斯勒理工学院教授,AAAS Fellow

田捷

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

中国科学院自动化研究所研究员,北京航空航天大学医学科学与工程学院副院长,IEEE Fellow

张彦春

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澳大利亚维多利亚大学应用信息学中心主任,国际互联网信息系统工程协会(WISE学会)主席

蒋田仔

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欧洲科学院外籍院士,中国科学院自动化研究所研究员,IEEE、IAPR、AIMBE Fellow

杨旗

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北京朝阳医院放射科副主任、主任医师,国家杰青,中组部青年拔尖人才

陈华富

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电子科技大学教授,四川省高场磁共振成像实验室主任,国家杰青,长江学者

臧玉峰

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杭州师范大学附属医院认知与脑疾病研究中心主任、心理科学研究院执行院长

姚庆强

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南京医科大学数字医学研究所常务副所长,国际数字医学学会常务委员、副秘书长

周少华

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中科院计算所奇迹研究组研究员,AIMBE和IEEE Fellow

杨孝平

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南京大学特聘教授,国家自然科学基金数学天元基金学术领导小组成员,中国兵工学会应用数学专业委员会主任委员

刘再毅

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广东省人民医院放射科主任,中华医学会放射学会青年学组副主任委员,国家杰青

ISICDM大会三届回顾

首届ISICDM:理工医,如何交叉融合?

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

在2017年9月举办的首届ISICDM中,中国药科大学校长、德国国家科学院院士来茂德教授,以题为“医学+AI”的报告正式开启大会议程,奠定了本次大会的基调。

南方医科大学教授、科技部国家“973”计划首席科学家陈武凡,北京理工大学教授王涌天,清华大学教授、中组部特聘教授廖洪恩,微软亚洲研究院副院长张益肇分别就“基于统一迭代建模与多源先验约束的高分辨医学成像研究”、“混合现实引导精准诊疗研究”、“医学三维成像与数字精准诊疗”、“弱监督学习在医疗影像中的探索”四大议题做了深度报告。

与此同时,罗格斯大学计算机系主任、前CVPR、ICCV、MICCAI会议主席Dimitris Metaxas教授,IEEE TIP主编、Virginia大学Scott Acton教授,IEEE Fellow、计算机视觉领域中著名的梯度矢量流方法发明者徐晨阳博士,美国北卡大学沈定刚教授等海外知名专家先后围绕各自领域的最新研究成果做了精彩报告。

为了尽可能减轻理工医专家之间的交流障碍,程序主席李纯明教授精心安排了一系列理工专家和医生互相面向对方的科普讲座。在主论坛前一晚,组委会邀请到了纽约州立大学计算机科学与应用数学家顾险峰教授、斯坦福大学医学物理系主任邢磊教授、江苏省人民医院放射科主任医师唐立钧,深入浅出、形象生动地介绍了医学图像计算的几何方法、放疗前沿研究和影像科医生的思维方式,引起了听众的强烈反响,气氛十分热烈。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

晚上11点,专家们仍在交流讨论

第二届ISICDM:重新审视深度学习的本质

在第二届ISICDM大会上,为期三天的会议共设有24个专场,100多位海内外知名讲者与500多名理工医与会者聚首成都。

开场报告人,为美国范德堡大学成像科学研究院院长、美国工程院院士John Gore教授。

John Gore教授根据自己几十年的研究经验,深入浅出地对大脑运作原理展开讲解,随后介绍了MRI和fMRI的发展历史,并开创性地对白质的fMRI信号进行静息态研究,其成果吸引了众多与会者的关注。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

ISICDM 2018 现场丨美国工程院院士John Gore教授

随后,南方医科大学教授、主任医师、中华医学分会数字医学分会主任委员、中华医学会胆道外科学组委员方驰华回顾了中国十五年来数字医学的发展历史和并分享了对未来智能诊疗技术的展望。

第三位报告嘉宾为美国罗格斯大学计算机主任、IEEE Fellow、前CVPR、ICCV和MICCAI会议主席Dimitris Metaxas。演讲中,他对血液、心脏、骨科、细胞的医学影像分析实践成果进行了展示,从数据获取到算法网络设计均进行了详尽分享。Metaxas教授表示,理论最终要投入实践。

以色列特斯拉维夫大学Hayit Greenspan教授在报告中谈到了她对深度学习的看法,并谈到检测、测量、诊断和报告四大部分构成了放射学的主要内容,而前两个过程占据了放射科医生80%的工作时间,深度学习的出现,将会逐渐解放放射科医生的部分工作。与此同时,Hayit教授也讲解了她在X光片影像分析这一方向的研究。

中国食品药品鉴定研究院光机电医疗器械检验室主任任海萍博士,以《医疗人工智能质量评价标准的探索》为主题,从AI产品监管现状、AI质量评价内容、基于中检院标准测试数据库构建经验三大方面向与会嘉宾和代表做了简明扼要的讲解。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

ISICDM 2018 大会现场

下午论坛伊始,法、美、英三国的知名教授分别对其最新研究成果的方法论进行详细解读。

法国INRIA研究主任、法国科学院院士Nicholas Ayache教授介绍了他自己在人工智能数字化的创新案例,其中包括人工耳蜗的几何形状调整、显微内镜观察的物理原理等。

MICCAI学会创始主席、耶鲁大学教授James Duncan则在大会中介绍了他对左心室畸变的研究,并向与会者展示了其团队建造血液、心脏电子词典数据库和心脏边界勾勒的科研成果。

随后,英国帝国理工学院教授、英国皇家工程院院士Daniel Rueckert博士深入浅出地谈及了他在图像分割、图像重建和图像辅助诊断的心得。

佛罗里达大学教授、IEEE计算机学会技术成就奖获得者Baba C.Vemuri教授在演讲中介绍,其MRI图像宏观分析研究引入了傅里叶变换等数学方法,并发展出了适用于医疗影像领域的压缩感知和稀疏解码方法。

最后一位报告嘉宾为罗切斯大学罗杰波教授分享了自己长达20多年的计算机视觉研究经验,并对医疗人工智能行业发展发表了自己的看法。罗杰波表示,机器学习和AI是具有革命性的技术,不过尚处于早期阶段,接下来需要解决好数据质量问题,把AI与多媒体、可穿戴设备甚至是语言学结合起来,才能取得长远发展。

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ISICDM 2018 欢迎晚宴

从左到右依次为:周少华、罗杰波、Hayit Greenspan、徐晨阳、Nicholas Ayache、Daniel Rueckert、Baba Vemuri、James Duncan、John Gore、Wiro Niessen、Dimitris Metaxas、吕乐、梁长虹、李纯明

第三届ISICDM:后深度学习时代的医疗AI

2019年8月24-26日,第三届图像计算与数字医学国际研讨会(ISICDM 2019)在西安召开。大会第一天共进行了81个专题报告。第二天则迎来了更多重量级的学术泰斗级人物,共进行了9大主题报告。

本届论坛中,中国科学院院士徐宗本教授、美国工程院院士John Gore教授,加拿大皇家科学院院士Terry Peters教授,英国皇家科学院院士郭毅可教授,四位院士莅临本次大会。

与此同时,MRI主编(美国工程院院士John Gore教授)、Medical Image analysis主编(耶鲁大学James Duncan教授)、IEEE TBME主编(芝加哥大学潘晓川教授)也会在大会的多个环节中发言。

作为此次大会的名誉主席和开场报告嘉宾,中国科学院院士、西安交通大学教授徐宗本发表了题为《医学人工智能与大数据》的演讲。

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

中国科学院院士、西安交通大学教授徐宗本

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加拿大卫生科学院院士、西安大略大学教授Aaron Fenster

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加拿大皇家科学院院士、加拿大卫生科学院院士Terry Peters

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

联影智能联席CEO、MICCAI 2019大会主席沈定刚

大会期间,美国工程院院士John Gore在论文评审环节谈到“中国学生的学习能力和主观能动性非常强,今天非常开心能够指导这群潜力无限的学生。高校也应多多创造像ISICDM这样的机会,给予他们多方位的引导。”

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美国工程院院士、MRI主编John Gore

随后,ISICDM组委会向雷锋网(公众号:雷锋网)介绍到:我们一方面鼓励投稿的学生们多尝试用深度学习解决各种各样的问题,同时也应重视深度学习背后的基础理论研究和传统数据建模方法。虽然DL火热,但它在医学场景中的不足和瓶颈也愈发明显,而传统应用数学的方法仍是当前值得重点研究的方向。

“过去的一段时间里,深度学习成为了绝对主流的研究方法。随着深度学习的鲁棒性不足、缺乏可解释性、对大量高质量训练数据和手工标注的依赖等弊端被越来越为人所诟病,基于知识的数学建模方法因其天然的透明性和可解释性而被不断改进与提升,后劲十足,仍然具有广阔的发展空间。事实上,在深度学习占据主流地位的今天,仍然有不少学者专注于基于知识的数学建模,通过把领域知识融入算法来提高算法性能。当前百家争鸣、百花齐放的学术环境,无疑为年轻人提供了更多的选择。”

 “其实我们在上个世纪研究人工智能时,受限于各种条件,举步维艰。而当今这个时代,无论是新老方法的可选择性、算力成本、亦或是数据量,均为年轻学者们创造了无数低成本试错的机会,允许他们通过大量实践,对传统和新潮的方法进行取长补短、取精去糟,引领下一波潮流。” 

ISICDM 2020:中外院士齐聚、五大主题论坛,疫情难挡这场理工医跨学科学术盛宴

ISICDM大会共同主席James Duncan

大会闭幕式结束后,大会主席James Duncan向雷锋网介绍到:“这是我第二次参加ISICDM,我每次来都会在中国待上一段时间,和中国的学者以及在校学生们一起深入交流。ISICDM的一个重要特色就是让数学模型和深度学习两大派学者代表一起做报告、交流和辩论。大约三、四年前,我在MIT和MICCAI也有类似的经历,我们讨论数学模型和深度学习两者孰优孰劣的问题。”

“而现在的ISICDM不仅把当年MIT和MICCAI的一个临时议题做成一项颇为伟大的事业,同时加入了很多临床医学的元素,这是一个重要创新。我们所处的领域,理工一旦离开医,本质上就是闭门造车。而医在整个流程中扮演的角色越来越重要,因此学术界乃至产业界偶读需要ISICDM这样的研讨会,让理工医专家们取长补短,互通有无,推动理工医交叉的长期发展。”

第四届ISICDM:理工医交叉融合,产学研协同创新

ISICDM已连续举办三届,如何让ISICDM办出特色、越办越好,是主办方不断思索的事情。

去年,ISICDM发起人、电子科技大学李纯明教授就向雷锋网表示,我们一直秉承‘促进理工医交叉融合,激发产学研协同创新’的理念。无论未来的技术趋势如何变化,无论研究方法多么多元,‘理工医交叉融合,产学研协同创新’永远是这一领域发展的生命线,只要我们围绕这一根基不断纵深,它所释放出来的能量密度是无穷无尽的。”

让我们一起期待,ISICDM 2020掀起的一场学术风暴。

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