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专题征稿 | 脑中的超声波:变革性的非侵入性手段

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脑中的超声波:变革性的非侵入性手段

Ultrasonics in the Brain

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客座编辑:陈红,圣路易斯华盛顿大学副教授;Noé Jiménez, 西班牙国家研究委员会 (CSIC) 高级科学家;Sophie Morse,英国帝国理工学院研究员;Chih-Kuang Yeh, 台湾清华大学教授;Jean Provost加拿大蒙特利尔理工学院副教授;Noah S. Philip美国布朗大学教授

期刊名称:npj Acoustics

截止日期:2025.12.03

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客座编辑

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陈红,PhD,圣路易斯华盛顿大学副教授

陈红教授致力于通过整合神经科学和超声波领域的突破,开发非侵入性超声波技术,以加深我们对脑功能的理解,并改变神经疾病的诊断和治疗。她在西安交通大学获得生物医学工程学士和硕士学位,随后在华盛顿大学获得了生物工程博士学位,并在哥伦比亚大学进行博士后研究。她目前是华盛顿大学圣路易斯分校麦凯尔维工程学院生物医学工程系和医学院神经外科系的副教授。作为医学超声领域的公认领导者,她在多个董事会和委员会中担任重要职务。她是国际治疗超声学会董事会成员,IEEE国际超声技术委员会成员,并为美国声学学会的生物医学超声技术委员会做出贡献。她是体内超声成像戈登研究会议的主席。她的开创性工作获得了2024年NIH主任先锋奖,她是美国国家发明家学院的高级成员。

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Noé Jiménez, PhD, 西班牙国家研究委员会 (CSIC) 高级科学家

Noé Jiménez博士 在2015年从瓦伦西亚理工大学 (UPV) 获得博士学位,研究复杂介质中的非线性声波。在博士研究期间,他在哥伦比亚大学担任访问研究员,研究超声弹性成像和治疗的计算方法。在2015年,他加入法国勒芒大学声学实验室 (LAUM) 进行博士后研究,研究声学超材料。2016年,他在萨尔福德大学担任访问研究员,与Trevor J. Cox教授开发超薄声扩散器。2017年,Noé加入西班牙国家研究委员会 (CSIC) 分子成像仪器研究所 (I3M) 进行博士后研究,研究用于生物医学超声应用的声学超材料。2019年,他在I3M担任终身博士后职位。2022年,他被任命为CSIC高级科学家,领导I3M的生物医学超声组。

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Sophie Morse, PhD, 英国帝国理工学院研究员

Morse博士专注于治疗性超声波及其在调节细胞活动中的应用,包括脑内外,以及增强药物通过血脑屏障的递送。目前,她的研究兴趣在于研究如何通过治疗性超声波对免疫细胞活动进行非侵入性调节,这项技术能够应用于神经退行性疾病和脑肿瘤。

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Chih-Kuang Yeh, PhD, 台湾清华大学教授

Yeh教授于2004年在台湾大学获得电机工程博士学位。随后,他于2005年成为台湾清华大学生物医学工程与环境科学系的教员,在学术、教学和社会服务方面表现出色。Yeh教授的研究重点是超声波技术在生物医学领域的应用,特别是三个主要领域:(1) 声学涡旋技术用于先进的医疗应用,(2) 超声波神经调节和脑疾病的声遗传学,(3) 超声波的精准医学应用。他目前担任台湾清华大学的讲座教授/首席秘书,是国际医学与生物工程学院 (IFMBE fellow) 的院士和IEEE协会的高级成员,并担任三个SCI期刊的编辑。Yeh教授发表了超过160篇论文,并在研讨会和会议上发表了超过200篇摘要/论文。Yeh教授在实施产学合作方面有丰富经验,获得了20项专利。他还创办了两家公司,专门从事超声波造影剂 (Trust Bio-sonics, 2013) 和导管超声 (SoundJet Medical, 2022)。在社会服务方面,作为台湾NTSC生物医学工程部门的召集人,他促进了创新医疗设备的发展,并为双边国际研究合作和学术会议交流做出了贡献。

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Jean Provost, PhD, 加拿大蒙特利尔理工学院副教授

Jean Provost 博士是蒙特利尔理工学院工程物理系的副教授。Provost 博士在加拿大蒙特利尔理工学院获得工程物理学士学位。他在法国继续深造,获得了巴黎中央理工学院的硕士学位和巴黎第十一大学奥赛分校的学士学位。随后,他在美国哥伦比亚大学攻读博士学位,获得了生物医学工程硕士和博士学位。他的研究兴趣主要集中在超快超声成像和动态超声断层显微镜定位。Provost 博士积极参与多个专业组织,包括IVADO和生物医学工程研究所。他也是蒙特利尔心脏研究所的副成员。

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Noah S. Philip, PhD, 美国布朗大学教授

Noah S. Philip博士是布朗大学阿尔珀特医学院精神病学与人类行为学教授。他是VA普罗维登斯精神病神经调节科的创始负责人,也是VA神经恢复与神经技术中心的心理健康研究负责人 Philip博士 在麦吉尔大学获得学士学位,在奥尔巴尼医学院获得医学博士学位,并以AOA和生物医学伦理研究荣誉毕业。他在布朗大学完成了精神病学住院医师培训,随后在布朗大学完成了T32和神经调节研究员培训。Philip博士 的实验室采用精准方法研究新兴技术,旨在理解和治疗创伤后应激障碍、重度抑郁症和自杀倾向。他的研究发表在《JAMA Psychiatry》、《American Journal of Psychiatry》、《Biological Psychiatry》和《National Neuroscience Curriculum Initiative》。他目前正在进行NIMH资助的合作研究,首次在人类中研究MRI引导的低强度聚焦超声治疗抑郁症和焦虑症 (U01 MH123427),以及描述使用经颅磁刺激治疗PTSD的各种研究。Philip博士 获得了美国精神病学协会、生物精神病学协会、美国神经精神药理学学院等多个奖项和认可。

专题征稿

Ultrasonics in the Brain

脑中的超声波:变革性的非侵入性手段

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若想“访问”大脑,往往需要通过开颅手术或侵入性植入装置。而现有的非侵入性干预技术,主要局限于作用于浅表脑区。近年来,超声波技术正迅速崛起,成为一种变革性的非侵入性手段。它能够穿透完整的头皮、脑膜和颅骨,将能量聚焦至浅表乃至深层脑区,实现精准定位。这项技术为我们打开了新的大门:无需进行侵入性操作,即可调控神经环路、实现脑部疾病的诊断与治疗,推动覆盖整个脑区的神经系统疾病干预手段的发展。

本特刊旨在展示超声波与神经科学交叉领域的前沿研究成果,诚邀学者投稿,共同塑造非侵入性神经干预的未来。我们诚邀以下方向的原创研究、综述及观点文章(包括但不限于):

  • 分子与细胞层面的超声波研究:探讨超声波在分子和细胞层面对大脑的生物学效应。

  • 超声波设备研发:设计与优化用于非侵入性脑干预和成像的超声波装置。

  • 超声波治疗:推进基于超声波的神经系统疾病治疗方法。

  • 超声波脑成像:开发用于脑部成像与动态监测的超声波技术。

  • 声学生物材料:将超声波技术与生物材料结合,探索在脑科学中的应用。

  • 临床超声波应用:推动超声波技术向临床转化,用于脑部疾病的诊断、监测与治疗。

  • 计算超声波:构建计算模型、机器学习与深度学习工具,以增强超声波技术在神经科学中的应用潜力。

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