医疗健康信息工程技术研究所

浙江大学医疗健康信息工程技术研究所（简称医工所）成立于2017年12月。现有教职 员工18人，其中教授（研究员）6人，副教授（副研究员）4人，工程师3人，博士后5人。研究所位于玉泉校区生物医学工程与仪器科学学院周亦卿大楼，实验室面积超600平方米。研究所依托“医疗大数据应用技术国家工程实验室”、浙江大学“16+X”的“医疗器械技术创新联盟”、“浙江大学微创技术与器械临床医学创新中心”、“浙江省腔镜技术研究重点实验室”、以及“浙江省智能诊疗设备制造业创新中心”共同建立。近年来，研究所成员发表论文100余篇， SCI收录近80篇；授权发明专利10余项；在研科研项目50余项，其中国家级项目近30项，年科研经费约2000万元。

研究所综合应用系统生物学、电子信息、计算机、仪器和药物药理学等科学技术，以精准医学为目标，重点开展基于医疗健康信息工程、医疗健康大数据、无损和微创生物医学传感检测技术、精准微创医疗器械以及创新药物治疗的精准医疗科学技术的研究。针对我国 当前消化系统、呼吸系统等重大疾病的早期检测、诊断和治疗，以及人口老龄化所面临的高 血压、糖尿病、呼吸慢病等健康医疗领域的重大问题，建立服务于上述重大疾病、慢病的医 疗数据采集、处理、整合、分析、挖掘、知识转化以及治疗方法的理论体系，并提供精准可 靠的健康医疗工程技术。研究所主要研究方向有：

1、 医疗健康信息工程

医疗健康信息工程旨在充分利用数字医疗、移动医疗、物联网、大数据、云计算等前沿信息技术开展新型的医疗健康信息工程技术研究和系统开发，构建高度互操作、可共享、适应领域知识动态变化、智能化的医疗健康信息生态环境。重点研究生物医学综合信息建模、 医疗信息集成融合、临床决策支持、慢病闭环路径、人机交互界面与互操作、患者依从度增 强、医疗信息安全与隐私保护等关键技术，开发新型医疗健康信息系统，构建大型的数字化 健康医疗示范工程。

图 1临床数据仓库

2、医疗大数据与人工智能

医疗大数据与人工智能是医学、信息学和计算机应用科学等领域交叉的国际前沿研究 方向，旨在充分利用长期积累并日益增长的医疗大数据资源，形成快速学习的智能化健康医 疗信息系统，辅助疾病诊断、预防、治疗和管理的决策。重点研究覆盖预测、诊断、治疗、 用药、路径各个环节的知识发现、知识管理、知识应用和知识评估的医学知识转化平台，开 发面向临床诊疗、医疗安全等方面的智能化临床决策支持系统；研究临床、影像、组学等多 模态纵向大数据智能分析与语义融合技术，突破面向精准医学研究的多模态临床组学信息关 联挖掘分析方法；研究医疗关联大数据智能分析方法，研究重大疾病的智能预警、预测与干 预模型、过程管理和相关的智能系统，提升医疗健康管理服务水平和转化医学研究水平。

图 2全过程管理演化决策

3、健康医疗生物医学传感检测技术

健康医疗生物医学传感检测技术方向以人体的生理、生化参数检测以及相关生物信息 的获取为目标，突破传统技术并立足于未来,开展定量精确、实时动态、无创、微型化和智能 化的新型健康医疗传感检测技术的研究。研究发展以分子动力学模拟仿真计算为指导的，以 蛋白分子形貌结构表征和电化学等多参数原位检测为实验验证的，微纳生化传感器理论设计 方法；以MEMS生物传感器和微流体生物芯片为基础，着重发展细胞、亚细胞和分子水平上的生物传感检测技术；研究基于新型功能材料的微型固态物理、生物和化学传感器及其接口调理和集成封装器件，精确获取健康医疗领域的生物信息。

图 3微纳生化传感器和微流控细胞芯片

4、智能诊疗医疗器械研发

研究MEMS生物医学传感器和CMOS集成电路的微系统封装技术，研究低噪声、低 功耗、无线遥测电路系统设计技术，将上述技术综合应用于植介入式、穿戴式、非接触式的 小型化低负荷人体智能健康监测系统；高带宽实时 信号采集和处理电路系统设计和电磁兼容设计技术，将之应用于高端康复、高端电子内窥镜、 高端超声成像系统、外科手术精准导航系统及相关医疗手术机器人等微创医疗器械系统的研 发。研究所在此研究方向上获得的多项成果填补国内技术空白，达到国际先进水平。

图 4穿戴式无线人生理参数监测仪

图 5高端3D和微型电子内窥镜医疗器械

5、系统生物学与创新药物发现

本研究组将生物学医学工程技术应用于提高药用植物有效成分的含量研究，提出了活性酶诱导技术理论，并建立了系统全面的研究方法，该方法能显著提高新鲜离体药用植物有效成分的含量（30-200%）；运用医学工程技术，设计制造了智能化活性酶诱导仪；进而，运用系统生物学方法，在蛋白质水平，基因水平和代谢水平阐明了影响有效成分生物合成的关键酶及其调控机理，揭示了中药有效成分生物合成的响应机制，正在开展关键酶的合成生物学和结构生物学研究；围绕所获得的高活性天然单体成分，以抗肿瘤新通路新机制为导向，深入开展这些成分对乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、肺癌等的体内外活性评价及分子作用机理阐述，在天然产物介导的自噬、线粒体自噬和类凋亡性死亡方面取得较大突破，为获得中药抗肿瘤创新药物奠定了理论基础。

图 6 .活性酶诱导技术提高药用植物中活性成分的含量，通过系统生物学研究阐明活性成分的生物合成机制及关键酶，为利用生物技术定向生物合成活性成分奠定基础。

图 7活性酶诱导桑叶中产生的Diels-Alder型加合物具有诱导肿瘤细胞paraptosis的作用

所   长：叶学松     电话：0571-87952756     邮箱：yexuesong@zju.edu.cn

副所长：田景奎    电话：0571-88273823      邮箱：tjk@zju.edu.cn

副所长：吕旭东    电话：0571-87951792      邮箱：lvxd@zju.edu.cn