通过交叉学科创新研究，推动微创诊疗方法和手术机器人等智能化手术器械发展

王广志教授的科研重点是围绕医学影像引导诊疗的核心技术与系统，通过关键技术研究和一体化的智能器械设计，促进精准、微创诊疗技术的发展，帮助医生提高诊疗质量。王广志教授长期从事创新医疗器械的基础研究与核心技术研发，在计算机辅助手术和手术机器人领域有多项成果得到转化，参与或主持研发了国内第一套手术导航系统、第一套超声融合成像系统、第一套用于儿童的神经外科手术机器人系统等。

· 在医学影像分析与手术规划方面，实验室致力研究先进的医学图像处理、建模、分类、规划和可视化算法，从不同模态影像中提取有效信息，构建影像建模、病变评估、辅助决策、手术规划的方法和系统，辅助医生完成个性化、可视化、定量化、规范化的治疗方案。形成的颅内电极植入规划系统，已在几十家医院得到应用。

· 在多模态影像配准与信息融合方面，针对临床多模影像融合中对比特征不一致、空间位置不一致、解剖结构变形等问题，研究发展多模态影像配准与信息融合方法，利用不同模态影像特点与优势，综合结构、功能、代谢活动信息，为医生诊断、治疗、评估提供更全面、精准的信息。研发的超声融合多模成像系统，获得多项国内外发明专利，技术已转化至头部医疗器械公司的多款高端超声成像设备。

· 面向手术导航与手术机器人中的核心问题与关键挑战，系统研究空间注册、运动追踪、器械引导、病灶可视化、手术环境感知、运动规划避障、增强现实等关键技术，发展更智能、更易用的导航与手术机器人系统，减少创伤、改进手术效果，实现精准、安全、高效、智能的手术操作与手术流程。合作研发的立体定向手术机器人等产品获得多个三类医疗器械注册证，在全国几十家医院使用。

在国内外重要学术期刊发表学术研究论文180多篇，近年5篇代表论文如下：

1.T. Gao et al., " A ConvLSTM-based model for predicting thermal damage during laser interstitial thermal therapy”, in Phys Med Biol. 2025, doi: 10.1088/1361-6560/adb3ea.

2.H. Li et al., "EVD Surgical Guidance with Retro-Reflective Tool Tracking and Spatial Reconstruction using Head-Mounted Augmented Reality Device", in IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 2024，doi: 10.1109/TVCG.2024.3518258.

3.L. Li et al., "Precise and High-Load Capacity Miniature 6-DOF Manipulator for Microsurgery," in IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2024，doi: 10.1109/TMECH.2024.3417324.

4.W. Weng, et al., “Cerebrovascular segmentation in phase-contrast magnetic resonance angiography by a Radon projection composition network,” in Computerized Medical Imaging and Graphics, 2023, doi: 10.1016/j.compmedimag.2023.102228.

5.W. Weng, et al., “Superficial femoral artery calcification segmentation and detection in CT angiography using convolutional neural network”, in Comput Biol Med. 2022 doi: 10.1016/j.compbiomed.2022.105951.

学术荣誉与奖励

研究成果曾获得国家科技进步奖2项，部委级科技进步奖6项；获得清华大学科技成果推广应用效益显著奖1项、马约翰科技奖1项；所指导学生多次获得国际学术会议优秀论文奖，入选北京科协评选的2020年“北京地区广受关注学术论成果”，中国科协。

开设课程

医学图像处理（清华大学本科精品课程），主课程；

实验室科研探究（国家本科精品课程），负责一个单元的教学；

医学工程概论

其他社会职务

中国生物医学工程学会第9届、第10届理事会副理事长，第11届监事会监事长；

中国医学影像技术研究会第八届、第九届理事会副会长；

国家教育部生物医学工程类专业教学指导委员会副主任(2013-2022)；

国家药监局医疗器械分类技术专家委员会第二届执行委员会成员(2023-)；

中关村医疗器械产业创新联盟副理事长；

中国生物医学工程学报等多本学术期刊的副主编或编委。

专利技术

获得30余项国内外发明专利授权、8项计算机软件著作权；部分专利已授权企业转化应用，或通过专利授权创办了新技术企业，转化为医疗器械产品。近年开发和形成的手术机器人导航系统、超声融合成像系统，近红外围术期监测系统等核心技术的转化，获得药监局多个二类和三类医疗器械产品注册证，在临床中得到应用。