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施长城

 

施长城  博士，研究员，博士生导师

      运动康复与医用机器人技术团队，先进诊疗材料与技术实验室，宁波材料所“春蕾人才”计划引进，宁波市领军与拔尖人才培养计划第二层次，慈溪市上林人才培养计划第一层次。

招生方向：中国科学院大学：机械、生物医学工程硕士与博士；浙江工业大学：信息学院硕士；哈尔滨工业大学：电子信息、仪器仪表卓越工程师博士。招收电子信息方向博士后。

     2004年6月本科毕业于华中科技大学应用物理专业，2007年3月毕业于华中科技大学模式识别与人工智能专业，2012年12月获美国克莱姆森大学生物医学工程专业博士学位。2013年1月-2013年06月在美国克莱姆森大学从事博士后工作，2013年07月-2016年09月在中国科学院重庆绿色智能技术研究院从事助理研究员工作。2016年09月加盟中科院宁波材料所任副研究员，2023年12月任研究员。近年来在国内外学术刊物会议上共发表研究论文86篇，包括《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》、《IEEE Sensors Journal》、《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》等权威期刊。申请发明专利65项,授权34项。主持国家科技部重点研发计划“主动健康”专项课题1项，国家自然科学基金项目1项，省部级科研项目/课题6项，企业合作项目3项。目前主要从事多模态定量人体生理检测新方法与新技术研究，基于弱磁探测的人体生命体征无创监测传感器与分析算法等的研究工作。现任中国康复辅助器具协会康复工程专业委员会委员，参与获得中国康复医学会科学技术一等奖。 

►教育背景

  • 2007.08-2012.12  美国克莱姆森大学，生物医学工程，哲学博士
  • 2004.09-2007.03  华中科技大学，模式识别与人工智能，工学硕士
  • 2000.09-2004.06  华中科技大学，应用物理，理学学士

►工作简历

  • 2023.12-至今         中国科学院宁波材料技术与工程研究所，研究员
  • 2016.09-2023.12   中国科学院宁波材料技术与工程研究所，副研究员
  • 2016.01-2016.09   中国科学院重庆绿色智能技术研究院，项目副研究员
  • 2013.07-2015.12   中国科学院重庆绿色智能技术研究院，助理研究员
  • 2013.01-2013.12   美国克莱姆森大学生物工程系，博士后

►科研项目

  1. 国家重点研发计划“主动健康”专项课题，2022YFC3601701，多模感觉传入规律及其无创诱发方法，2022/12-2025/12，190万元，在研，主持；
  2. 浙江省尖兵领雁计划项目，帕金森病规范化诊疗新技术示范及推广应用，2023/01-2025/12，22万元，在研，课题主持；
  3. 宁波市第二医院-慈溪医工所合作项目，帕金森病冻结步态的神经机制及康复评估研究，2023/01-2025/12，30万元，在研，主持；
  4. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所所长基金重点项目，2021SZKY0205，节律性提示对帕金森病冻结步态的神经调控机制研究，2022/01-2024/12，300万元，在研，主持；
  5. 慈溪市上林人才培养工程第二层次，2021/06；
  6. 医用植介入材料浙江省工程研究中心项目，基于增强现实眼镜的帕金森病患者步态康复训练与评估技术研究，2020/11-2022/10，15万元，已结题，主持；
  7. 宁波市科技创新2025专项项目，2019B10034，基于互联网+的阿尔茨海默病早期预警预防康复系统，2019/09-2023/08，70万元，在研，课题主持；
  8. 宁波市领军与拔尖人才培养工程第二层次，2019/11；
  9. 慈溪市115人才培养工程（科技研发人才）第三层次，2018/09；
  10. 宁波市科技创新2025专项项目，2018B10073，基于大数据的无创生理监测装备研发，2018/03-2023/03，300万元，在研，主持；
  11. 宁波市领军与拔尖人才培养工程第三层次，2017/11；
  12. 企业横向项目，健康卧具联合工程技术中心，2017/05-2022/04，40万元，已结题，主持；
  13. 国家自然科学基金，11504372，超连续宽频太赫兹光谱技术用于关节软骨组织无创检测研究，2016/01-2018/12，24万元，已结题，主持；
  14. 国家教育部留学回国人员科研启动基金，玻璃纤维复合材料太赫兹无损检测成像技术研究，2015/01-2016/12，3万元，已结题，主持；
  15. 重庆市科委基础与前沿研究计划一般项目，cstc2014jcyjA10002，高灵敏太赫兹光谱成像技术用于关节软骨早期退化过程研究，2014/07-2016/06，5万元，已结题，主持；
  16. 中国科学院“西部之光”人才培养计划“西部博士资助项目” ，太赫兹复合材料无损检测成像技术研究，2014/01-2016/12，10万元，已结题，主持；
  17. 重庆市人力资源与社会保障局认定为第四类人才，2013/12，生物医学工程。

►科研成果

  论文​

  1. Sijia Ye, Liang Tao, Shuang Gong, Yehao Ma, Jiajia Wu, Wanyi Li, Jiliang Kang, Min Tang*, Guokun Zuo,* and Changcheng Shi*. Upper limb motor assessment for stroke with force, muscle activation and interhemispheric balance indices based on sEMG and fNIRS. Frontiers in Neurology, 2024, 15:1337230.
  2. Jiajia Wu, Huilin Zhou, Hao Chen, Wensong Jiang, Xuelian Wang, Tao Meng, Chaowen Wu, Li Li, Yuemin Wu, Weinv Fan*, Changcheng Shi* and Guokun Zuo*. Effects of rhythmic visual cues on cortical activation and functional connectivity features during stepping: an fNIRS study. Frontiers in Human Neuroscience, 2024, 18: 1337504.
  3. Wensong Jiang, Huilin Zhou, Jiajia Wu, Hao Chen, Li Li, Yuemin Wu, Tao Meng, Guokun Zuo*, Weinv Fan*, and Changcheng Shi*. Short Step Length Estimation for Parkinson’s Disease Patients by Using Fusion Data from Camera-IMU in Smart Glasses. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2024, 71(7): 2265-2275.
  4. 李国宁, 陶亮, 孟京艳, 叶思佳, 冯光, 赵大正, 胡阳, 唐敏, 宋涛, 伏荣真, 左国坤, 张佳楫*, 施长城*.基于交互力模糊识别的上肢康复机器人模式调整控制策略研究. 生物医学工程学杂志, 2024, 41(1):90-97.
  5. 吴刚, 冯宝亮, 刘箴, 左国坤, 施长城*. 柔性非接触心电阵列电极设计与压力影响分析.仪器仪表学报, 2024, 44(12):150-160.
  6. Kaikai Wang, Baoliang Feng, Dazheng Zhao, Kun Xiao, Gang Wu, Binjun Shi, Rong Wang, Jing Chen, Ke Li, Luping Li, Guokun Zuo*, and Changcheng Shi*. Noncontact in Bed Measurements of Electrocardiogram Using a Capacitively Coupled Electrode Array Based on Flexible Circuit Board. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023, 72: 4012114.
  7. Kaikai Wang, Baoliang Feng, Dazheng Zhao, Tao Meng, Jun Wang, Gang Wu, Binjun Shi, Guokun Zuo*, and Changcheng Shi*. Parallel High Capacitance Capacitors Connected with Flexible Electrodes for Enhancement of cECG Signal Quality. IEEE Sensors Journal, 2023, 23(19): 23583-23596.
  8. Jingyan Meng, Na Li, Yang Hu, Dazheng Zhao, Guoning Li, Jingyan Hu, Tao Song, Rongzhen Fu, Guokun Zuo, Liang Tao, Min Tang, Yunfeng Liu*, and Changcheng Shi*. Effects of Error Modulation-Based Visual and Haptic Feedback Fusion Strategies on Motor Learning and Motivation. Applied Bionics and Biomechanics, 2023, 2023: 8974148.
  9. Huilin Zhou, Wenfeng Yan, Jialin Xu, Yehao Ma, Guokun Zuo* and Changcheng Shi*. Allocation of cognitive resources in cognitive processing of rhythmic visual stimuli before gait-related motor initiation. Frontiers in Neuroscience, 2023, 17: 1145051.
  10. Dazheng Zhao, Yehao Ma, Jingyan Meng, Yang Hu, Mengqi Hong, Jiaji Zhang, Guokun Zuo, Xiao Lv*, Yunfeng Liu* and Changcheng Shi*. MCR-ALS-based muscle synergy extraction method combined with LSTM neural network for motion intention detection. Frontiers in Neurorobotics, 2023, 17: 1174710.
  11. Yang Hu, Jingyan Meng, Guoning Li, Dazheng Zhao, Guang Feng, Guokun Zuo, Yunfeng Liu, Jiaji Zhang and Changcheng Shi*. Fuzzy Adaptive Passive Control Strategy Design for Upper-Limb End-Effector Rehabilitation Robot. Sensors, 2023, 23: 4042.
  12. Yehao Ma, Sijia Ye, Dazheng Zhao, Xiaoguang Liu, Ling Cao, Huilin Zhou, Guokun Zuo, Changcheng Shi*. Using different matrix factorization approaches to identify muscle synergy in stroke survivors. Medical Engineering and Physics, 2023, 117: 103993.
  13. Baoliang Feng, Hua Wei, Binjun Shi, Dazheng Zhao, Sijia Ye, Gang Wu, Rong Wang, Guokun Zuo, Zhisheng Wu, Jing Chen*, Changcheng Shi*. Sleeping Heart Monitoring Using Hydrogel-Textile Capacitive ECG Electrodes. IEEE Sensors Journal, 2022, 22(10): 9255-9267.
  14. 冯宝亮, 史斌君, 左国坤, 吴志生*, 施长城*. 基于图案化柔性织物电极的非接触式多体位睡眠心电监测系统. 仪器仪表学报, 2021, 42(7):126-134.
  15. Cheng Wang, Shutao Zhang, Jingyan Hu, Zhejing Huang, and Changcheng Shi*. Upper-Limb Muscle Synergy Features in Human-Robot Interaction with Circle-Drawing Movements. Applied Bionics and Biomechanics, 2021, 2021: 8850785.
  16. Yehao Ma, Changcheng Shi*, Jialin Xu, Sijia Ye, Huilin Zhou, and Guokun Zuo. A Novel Muscle Synergy Extraction Method Used for Motor Function Evaluation of Stroke Patients: A Pilot Study. Sensors，2021,21(11):3833.
  17. Huilin Zhou, Changcheng Shi*, Jialin Xu, Yehao Ma, Yu Wang, Shidong Lian, Jian Yang, Guokun Zuo*. Effects of rhythmic visual cues on cognitive resources allocation characterized by electroencephalographic (EEG) features during human gait initiation. Neuroscience Letters, 2021,753:135828.
  18. 王昱, 吴向东, 施长城*, 张佳楫, 李娜, 马冶浩, 陶亮, 唐敏 左国坤. 基于力跟踪的上肢康复机器人系统中视觉与触力觉反馈融合技术研究. 中国康复理论与实践，2021, 27(4): 478-486.
  19. 康俊, 施长城*, 张勤*, 王嘉津, 王昱, 张佳楫, 马冶浩, 柴澄, 沈巍, 谢凯, 左国坤. 机器人辅助上肢康复训练中训练者主动参与度估计方法研究. 中国康复医学杂志, 2021, 36(8): 978-983.
  20. Daxiu Tang，Zhe Yu，Yong He，Waqas Asghar，Ya-Nan Zheng，Fali Li, Changcheng Shi, Roozbeh Zarei, Yiwei Liu, Jie Shang*, Xiang Liu*, and Run-Wei Li*. Strain-Insensitive Elastic Surface Electromyographic (sEMG) Electrode for Efficient Recognition of Exercise Intensities. Micromachines, 2020, 11(3), 239.
  21. Changcheng Shi, Sijia Ye, Yehao Ma*, Guokun Zuo. The real-time recognition of upper limb micro motions based on sEMG signals. 2020 International Conference on Computer Engineering and Intelligent Control. Chongqing, 2020.11.06-2020.11.08.
  22. 王嘉津，左国坤，张佳楫*，施长城，宋涛，郭帅. 腕功能康复机器人按需辅助控制策略研究. 2019生物医学工程学杂志，2019，37(1), 129-135.
  23. Ling He, Jian Zhou, Mo Chen, Chyuan-Sheng Lin, Sahng G. Kim, Yue Zhou, Lusai Xiang, Ming Xie, Hanying Bai, Hai Yao, Changcheng Shi,etc.  Parenchymal and stromal tissue regeneration of tooth organ by pivotal signals reinstated in decellularized matrix. Nature Materials, 2019, 18:627-637.
  24. 何勇, 施长城*, 左国坤，马冶浩，刘吉成. 训练轨迹对上肢肌肉协同的影响分析. 北京生物医学工程, 2019, 38(4), 441-449.
  25. 李娜, 崔志琴, 施长城*, 左国坤. 实时视觉轨迹反馈对上肢运动学习的影响. 中国康复理论与实践, 2019, 25(2): 217-223.
  26. Jin Zhang, Jiandong Chen, Jie Wang, Jinpeng Lang, Jinbo Zhang, Yan Shen, Hong-Liang Cui and Changcheng Shi*. Nondestructive evaluation of glass fiber honeycomb sandwich panels using reflective terahertz imaging. Journal of Sandwich Structures and Materials, 2019, 21(4), 1211-1223.
  27. 施长城*, 康俊, 王嘉津, 王昱, 张佳楫, 马冶浩, 左国坤. 机器人辅助康复训练中主动参与度估算方法研究. 2019中国生物医学工程大会暨创新医疗峰会, 济南, 中国, 2019.11.15-2019.11.16. 口头报告
  28. 李娜, 崔志琴, 左国坤, 施长城*, 张树涛, 徐佳琳, 刘鸣. 基于末端牵引式康复机器人的定量化上肢运动功能评估研究. 北京生物医学工程, 2018, 37(6): 581-588.
  29. Changcheng Shi*, Yuting Ma, Jin Zhang, Dongshan Wei, Huabin Wang, Xiaoyu Peng, Mingjie Tang, Shihan Yan, Guokun Zuo, Chunlei Du, and Hongliang Cui. Terahertz time-domain spectroscopy of chondroitin sulfate. Biomedical Optics Express, 2018, 9(3), 1350-1359.
  30. Yingying Li, Zhongdong Liu, Zhongbo Yang, Mingjie Tang, Xiaoling Yu, Shixuan He, Changcheng Shi*, Dongshan Wei, Huabin Wang. Detection of chondroitin sulfate adulteration using terahertz and infrared spectroscopy techniques. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2017, 36(1), 75-91.
  31. Liyun Xing, Hong-Liang Cui, Changcheng Shi*, Ziyin Zhang, Jin Zhang, Tianying Chang, Donshan, Wei, Chunlei Du, Songnian Zhang, Zhenxiong Zhou. Nondestructive examination of polymethacrylimide composite structures with terahertz time-domain spectroscopy. Polymer Testing, 2017, 57, 141-148.
  32. Jin Zhang, Jie Wang, Xiaohui Han, Hong-Liang Cui, Changcheng Shi*, Jinbo Zhang, and Yan Shen. Noncontact detection of Teflon inclusions in glass-fiber-reinforced polymer composites using terahertz imaging. Applied Optics, 2016, 55(36), 10215-10222.
  33. Jin Zhang, Wei Li, Hong-Liang Cui, Changcheng Shi*, Xiaohui Han, Yuting Ma, Jiandong Chen, Tianying Chang, Dongshan Wei, Yumin Zhang, and Yufeng Zhou. Nondestructive evaluation of carbon fiber reinforced polymer composites using reflective terahertz imaging. Sensors 2016, 16(6), 875.
  34. Jin Zhang, Hong-Liang Cui, Changcheng Shi*, Jiandong Chen, Ziyin Zhang, Xiaohui Han, Yuting Ma. Terahertz spectroscopic study of epoxy resin adhesive. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2016, 36(4), 919-923.
  35. Jin Zhang, Wei Li, Changcheng Shi*, Xiaohui Han, Yuting Ma, Jiandong, Chen, Tianying Chang, Dongshan Wei, Yumin Zhang, Yufeng Zhou, Hong-Liang Cui. Nondestructive evaluation of carbon fiber reinforced polymer composites using reflective terahertz imaging. Sensors, 2016, 16,875; doi:10.3390/s16060875.
  36. Liyun Xing, Hong-Liang Cui, Changcheng Shi*, Xiaohui Han, Ziyin Zhang, Wei Li, Yuting Ma, Yan Zheng, Songnian Zhang. Experimental Study of PMI Foam Composite Properties in Terahertz. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2015, 35(12),3319-3324.
  37. 施长城, 姚海. 退化性椎间盘疾病诊断与治疗技术的研究进展. 中国医疗设备, 2015, 30(3), 1-7.
  38. 李薇，施长城*，张瑾，韩晓惠，马宇婷，沈俊，常天英，魏东山，崔洪亮，杜春雷，韩利雄，姚  远，马晓辉. 纤维增强复合材料太赫兹成像无损检测. 太赫兹科学与电子信息学报, 2015, 13(3): 325-330.
  39. Changcheng Shi, Sarah Cisewski, P. Darwin Bell and Hai Yao. “Measurement of three-dimensional anisotropic diffusion by multiphoton fluorescence recovery after photobleaching”. Annals of Biomedical Engineering, 2014, 43(3), 555-565.
  40. Changcheng Shi, G.J Wright, C.L. Ex-Lubeskie, A.D. Bradshaw, and Hai Yao. “Relationship between anisotropic diffusion properties and tissue morphology in porcine TMJ disc”. Osteoarthritis and Cartilage, 2013, 21, 625-633.
  41. Changcheng Shi, Jonathan Kuo, P. Darwin Bell and Hai Yao. “Anisotropic Solute Diffusion Tensor in Porcine TMJ Discs Measured by FRAP with Spatial Fourier Analysis”. Annals of Biomedical Engineering, 2010, 38(11), 3398-3408.

专利

  1. 孟涛,左国坤,施长城,周慧琳,江文松,吴佳佳,严文峰,陈皓,胡静艳. 一种用于步态康复训练的听觉提示方法、装置及系统. 2023109267110, 2023, 中国发明专利, 已授权.
  2. 施长城, 李国宁, 张佳楫, 左国坤. 一种基于训练机器人的柔顺控制方法及可读存储介质. 202310236480.0, 2023, 中国发明专利, 已授权.
  3. 李俊超, 张佳楫, 左国坤, 施长城, 宋涛. 一种上肢机器人优化方法、装置及上肢机器人. 202210322532.1, 2022, 中国发明专利, 已授权.
  4. 史斌君, 冯宝亮, 施长城, 左国坤, 吴刚, 陈静, 王荣, 赵大正. 一种心电特征提取方法、装置及存储介质. 202111625189.X, 2021, 中国发明专利, 已授权.
  5. 张佳楫, 李茂勤, 左国坤, 胡静艳, 施长城, 宋涛, 徐佳琳. 一种机械臂镜像阻抗控制方法及镜像机械臂设备. 202111504016.2, 2021, 中国发明专利, 已授权.
  6. 张佳楫, 冯光, 左国坤, 胡静艳, 施长城, 宋涛, 徐佳琳. 一种基于势能场的镜像机械臂控制方法及镜像机械臂设备. 202111529951.4, 2021, 中国发明专利, 已授权.
  7. 徐佳琳, 左国坤, 王辉, 宋涛, 施长城. 一种肢体动作想象脑机交互方法及系统. 202011321403.8, 2020, 中国发明专利, 已授权.
  8. 马冶浩, 左国坤, 施长城, 徐佳琳, 张佳楫. 一种基于平滑约束非负矩阵分解的肌肉协同提取方法. 202011309787.1, 2020, 中国发明专利, 已授权.
  9. 马冶浩, 左国坤, 施长城, 徐佳琳, 张佳楫. 肌肉协同的提取方法及基于肌肉协同的运动功能分析评估方法. 202010402052.7, 2020, 中国发明专利, 已授权.
  10. 宋涛, 左国坤, 徐佳琳, 施长城, 张佳楫, 伏荣真. 穿戴式肩关节自主康复训练机构. 202011448526.8, 2020, 中国发明专利, 已授权.
  11. 施长城, 康俊, 左国坤, 王嘉津, 张佳楫, 马冶浩. 一种机器人辅助康复训练中患者主动参与度估算方法. 201911381711.7, 2019, 中国发明专利, 实质审查.
  12. 杨茗予, 左国坤, 施长城, 伏荣真, 张佳楫. 一种应变片粘贴装置. 201911208636.4, 2019, 中国发明专利, 已授权.
  13. 宋涛, 左国坤, 徐佳琳, 施长城, 张佳楫. 一种摇杆式康复机构的被动轨迹误差检测装置及方法. 201911061309, 2019, 中国发明专利, 已授权.
  14. 宋涛, 左国坤, 徐佳琳, 施长城, 张佳楫.一种力传感器的校准装置及方法. 201911039167.8, 2019, 中国发明专利, 已授权.
  15. 徐佳琳, 左国坤, 周慧琳, 宋涛, 施长城.一种帕金森病的脑控步态训练系统和方法. 201911378391.X, 2019, 中国发明专利, 实质审查.
  16. 伏荣真, 左国坤, 杨茗予, 施长城, 宋涛. 一种产生镜像运动的方法以及镜像运动装置. 201911254435.8, 2019, 中国发明专利, 已授权.
  17. 伏荣真, 左国坤, 杨茗予, 施长城, 宋涛. 一种刚柔混合式上肢辅助运动装置. 201911371354.6, 2019, 中国发明专利, 已授权.
  18. 胡静艳，左国坤，施长城. 帕金森患者步态冻结症状康复训练方法和系统. 201811370152.5, 2018, 中国发明专利，实质审查.
  19. 高京京, 左国坤, 施长城. 帕金森患者康复训练方法和系统. 201810445208.2, 2018, 中国发明专利，已授权.
  20. 王嘉津, 左国坤, 张佳楫, 施长城. 上肢康复机器人自适应臂托装置. 201811366738.4, 2018, 中国发明专利，已授权.
  21. 蔡立强, 左国坤, 宋涛, 施长城. 用于减缓帕金森患者上肢震颤及肌强直的训练设备及方法. 201711145209.7, 2017, 中国发明专利，已授权.

►研究方向前沿动态 

       https://www.aichi-steel.co.jp/ENGLISH/smart/mi/products/type-dj

        https://product.tdk.com/en/techlibrary/developing/bio-sensor/xmr_sensor

►联系方式

  • 电子邮箱：changchengshi@nimte.ac.cn
最后修改：2025-02-14 17:03:37,   访问次数：22418