研究团队多年来在精密定位电磁脑调控技术研究及应用、医学功能成像、神经电生理信息检测技术、新型物理治疗技术等方向和领域开展系统研究,承担国家自然科学基金重大科学仪器研究专项、十三五“数字诊疗装备”和十四五“诊疗装备与生物医用材料”重点研发专项、国家重大科学仪器开发专项、国家科技支撑重大项目、“863”项目、国家自然科学基金(仪器专项、重点项目、面上和青年项目)、留学回国人员择优资助项目和天津市科技计划重点项目等30多项课题的研究, 获得科研经费6000多万元。

导师组成员与科研团队：

       研究员：殷涛(物理调控与医学成像研究中心主任)、张顺起

       副研究员：靳静娜、王贺、马任、周晓青

       助理研究员：李颖(副研究员资格) 、王欣(副研究员资格)

       初级工程师：武健康

       博士后：崔栋、刘睿旭

       在读硕博研究生：16人   联培研究生：8人

       累计培养博士生10人、硕士生18人，其中国家奖学金获得者2人，北京优秀毕业生1人，多名毕业生在欧美/国内高水平大学、研究机构、医院、知名企业成为科技骨干人才。

近年主持的科研项目

[1]     国家自然科学基金重大科研仪器研制项目：“基于磁声耦合效应的无创脑深部精准定位聚焦刺激技术与仪器研究”（81927806），644.5万元，主持；

[2]     国家重点研发计划课题：“基于脑电特征的闭环多靶点精准神经调控技术研发"（2022YFC2402202）, 374万元，主持；

[3]     国家自然科学基金面上项目：“热声效应对磁声成像中组织电导率图像重建影响研究”（81772004），72万元，主持；

[4]     天津津市政府人才特殊支持计划项目，医学功能成像新技术研发团队. 100万元，首席；

[5]     国家自然科学基金重点项目：“基于洛伦兹力声源的生物磁声电导率成像研究”（51137004） (合作单位) ，110万元，主持；

[6]     国家自然科学基金面上项目：“基于磁声耦合效应的组织内声振动的发生与传播机制研究”（81171424），59万元，主持；

[7]     国家重大科学仪器设备开发专项，光电同步脑活动检测仪器的开发（任务5）：光电同步脑活动检测仪器与经颅磁刺激器的联合应用开发（2012YQ12004605）174万元，主持；

[8]     天津市科技计划重点项目：“磁声成像中热声效应对电导率重建质量影响的研究”（17JCZDJC32400），20万元，主持；

[9]      精准电磁刺激治疗技术及仪器研发. 2016-2020 医科院创新工程重大协同创新项目子课题。

1.医学功能成像

       利用电、磁、声、热等多种物理场耦合的医学功能成像的方法，可以增强临床上对早期病变诊断能力。主要研究方向包括生物组织内磁场、电场和声场的耦合关系；复杂生物介质内声源机制研究；磁声成像的正逆问题；电磁场能量在组织内转化和分布；窄脉冲磁场发生与检测、医学功能成像重建算法研究等。

2.无创神经调控

       通过与脑电（EEG）和神经电生理相结合评估电、磁、声刺激对大脑神经元活动的调节作用，能够客观评价大脑活动的状态，其响应特征及调控作用适用于临床疾病的诊断和治疗。

3.基于深度学习的医学图像处理

       快速医学功能图像处理算法及病变组织特征精细定量信息的提取；基于深度学习的医学图像分析方法，主要包括图像配准、图像定位与检测和图像分类与识别等。

4.微弱生理信号检测与处理

        微弱电磁声生理信号检测与处理方法；基于磁声效应的低频生物微电流检测技术等。

       目前已发表论文90余篇，核心技术授予发明专利40余项，研制的2种医疗器械取得国家医疗器械注册证，作为技术牵头人2项国家医疗器械行业标准，两次获得天津市科技进步二等奖。研发的“具有精密导航定位的重复经颅磁刺激器技术与仪器”及专利群实现了重大科技成果转让。

代表性论文：

[1] He Wang*, Jingna Jin, Xin Wang, Ying Li, Wenqing Liao, Dong Cui, Zhipeng Liu* and Tao Yin*. Individualized and clinically friendly helmet-type coil positioning method (I-Helmet) for transcranial magnetic stimulation. Brain Stimulation, 2022,15(2022):1023-1025. 

[2] Dong Cui, Jingna Jin, Weifang Cao, He Wang, Xin Wang, Ying Li, Tianjun Liu, Tao Yin* and Zhipeng Liu*. Beneficial Effect of High-Frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for the Verbal Memory and Default Mode Network in Healthy Older Adults. Frontiers in Aging Neuroscience, 2022,4: 845912.

[3] Ruixu Liu, Ren Ma, Xu Liu, Xiaoqing Zhou, Xin Wang, Tao Yin* and Zhipeng Liu*. A Noninvasive Deep Brain Stimulation Method via Temporal-Spatial Interference Magneto-Acoustic Effect: Simulation and Experimental Validation.  IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2022, 69(8): 2474-2483.

[4] Wenshu Mai, Yuheng Wang, Tao Yin, Shunqi Zhang* and Zhipeng Liu*. A preliminary study on non-invasive detection of electrical  stimulation current based on magneto-acoustic effect. IEEE Transactions  on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2022,  69(8): 2474-2483.

[5] Yuheng Wang, Wenshu Mai, Tao Yin, Shunqi Zhang, Zhipeng Liu. Magneto-Acoustic-Electrical Tomography Combining Maximum  Length Sequence Coded Excitation And Liquid Metal Image Contrast Agent. Ultrasound in Medicine & Biology, 2022, 48(9): 1941-1956.

[6] Yuexiang Wang, Lina Feng, Shikun Liu, Xiaoqing Zhou, Tao Yin, Zhipeng Liu* and Zhuo Yang*. Transcranial Magneto-Acoustic  Stimulation Improves Neuroplasticity in Hippocampus of Parkinson’s Disease Model Mice. Neurotherapeutics, 2019, 16(4): 1392.

[7] Xiaoqing Zhou, Shikun Liu, Yuexiang Wang, Tao Yin, Zhuo Yang* and Zhipeng Liu*. High-Resolution Transcranial Electrical Simulation  Based on Magneto-Acoustic Effect in Living Mice. Frontiers in Neuroscience, 2019, 13:1342.

[8] Wei Zhang, Yanxiu Li, Van Phuc Nguyen, Ziyi Huang, Zhipeng Liu*, Xueding Wang*, and Yannis M. Paulus*. High-resolution,  in vivo  multimodal photoacoustic microscopy, optical coherence tomography, and fluorescence microscopy imaging of rabbit retinal  neovascularization.  Light: Science & Applications, 2018, 7: 103.

[9] Wei Zhang, Ren Ma, Shunqi Zhang, Tao Yin* and Zhipeng Liu*. Image Reconstruction in Magnetoacoustic Tomography with Magnetic Induction (MAT-MI) with Variable Sound Speeds[J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2016, 63(12): 2585-2594.

[10] Shunqi Zhang, Tao Yin, Zhipeng Liu*, Ying Li, Jingna Jin, Ren Ma. Experimental Study to Improve the Focalization of a Figure-eight Coil by Using a Highly Conductive and Highly Permeable Medium. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2013,21(3):364-369.

[11] Huiqin Wang#, Xiaoqing Zhou#, Dong Cui, RuixuLiu, Ruxin Tan, Xin Wang, Zhipeng Liu*, Tao Yin*. Comparative Study ofTranscranial Magneto-Acoustic Stimulation and Transcranial UltrasoundStimulation of Motor Cortex. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2019,13:241.

[12] Ren Ma, Ming Yang, Shunqi Zhang, XiaoqingZhou, Tao Yin*, Zhipeng Liu*. Analysis of the Singular Values forConductivity Reconstruction in Magneto-Acoustic Tomography with MagneticInduction, IEEE Access, 2020, 8: 51753-51760.

[13] Shunqi Zhang,Xiaoqing Zhou, Shikun Liu, Tao Yin∗, Zhipeng Liu∗. Research on barkercoded excitation method for magneto-acoustic imaging. Biomedical SignalProcessing and Control.2018, 39: 169-176.

[14] Zhang Shunqi, Zhou Xiaoqing, Yin Tao, Liu Zhipeng*. Magneto-acoustic imaging by continuous-wave excitation. Med BiolEng Comput 2017,55(4): 595-607.

[15] Ma Ren, Zhou Xiaoqing, Zhang Shunqi, Yin Tao*,Liu Zhipeng*. A 3D Reconstruction Algorithm of MAT-MI Based onCharacteristics of Ultrasound Transducer. Physics in medicine and biology,2016, 61(24): 8762-8778.

[16] Zhou Xiaoqing, Ma Ren, Zhang Wei, Zhang Shunqi, Li Junlin, Yin Tao, Liu Zhipeng*. Experimental study of thethermoacoustic effect in magnetoacoustic tomography. Aip Advances, 2016,6(9): 022902-675.

成果转化：

[1] “具有精密导航定位的重复经颅磁刺激器技术与仪器”，2022年1月，转让金额：1500万.

获得科研奖励：

[1] 2019年度天津市科技进步二等奖：“磁声耦合效应关键技术与应用研究”（第一完成人）.