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關于2021年度國家自然科學基金數學天元基金-琶洲實驗室“數學與醫療健康交叉重點專項”申請指南

時間: 2021-08-05瀏覽: 17編輯: 攝影: ????通訊員: 設置

各學(xue)院(部):

  為了(le)推進(jin)數(shu)(shu)學(xue)理(li)論、方法與技(ji)術在(zai)人工智能(neng)輔助診(zhen)療中的應用研(yan)究,推動(dong)數(shu)(shu)學(xue)在(zai)醫學(xue)領域中的創新發(fa)展和(he)應用落(luo)地,國家自然科學(xue)基(ji)金數(shu)(shu)學(xue)天元基(ji)金和(he)人工智能(neng)與數(shu)(shu)字經(jing)濟廣(guang)東省實驗室(廣(guang)州)(簡稱“琶洲實(shi)驗(yan)室”)聯合設立“數(shu)學(xue)與(yu)醫(yi)療健(jian)康交(jiao)叉(cha)重點(dian)專(zhuan)項(xiang)” (簡稱“交(jiao)叉(cha)重點(dian)專(zhuan)項(xiang)”)。

    一(yi)、科(ke)學方(fang)向

  本交(jiao)叉重點專項圍繞疾病(bing)輔(fu)助診(zhen)斷(duan)與(yu)輔(fu)助導航(hang)、腫瘤消融、腦病(bing)診(zhen)療三個典型(xing)方向,開展(zhan)數(shu)學理論、方法(fa)與(yu)技術的(de)創(chuang)新攻(gong)關研究。

    二、資助研究內容

  本交叉重(zhong)點(dian)專項(xiang)擬(ni)資助以下研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong):

    一: 支持病理診斷自動化的數學理論、方法與系統

  病(bing)(bing)(bing)理(li)(li)(li)(li)診(zhen)斷是疾病(bing)(bing)(bing)確診(zhen)的金標準。以(yi)腫(zhong)(zhong)瘤疾病(bing)(bing)(bing)為典型,研(yan)究數(shu)字(zi)病(bing)(bing)(bing)理(li)(li)(li)(li)圖像處理(li)(li)(li)(li)與(yu)判(pan)讀的數(shu)學(xue)(xue)理(li)(li)(li)(li)論與(yu)方法,研(yan)發(fa)(fa)實(shi)現病(bing)(bing)(bing)理(li)(li)(li)(li)檢測自動化的人工智能系統,支撐(cheng)遠(yuan)程病(bing)(bing)(bing)理(li)(li)(li)(li)診(zhen)斷;基于數(shu)字(zi)病(bing)(bing)(bing)理(li)(li)(li)(li)圖像,利用機器(qi)學(xue)(xue)習(xi)方法,研(yan)究腫(zhong)(zhong)瘤微(wei)環(huan)境驅動腫(zhong)(zhong)瘤的發(fa)(fa)生、發(fa)(fa)展與(yu)轉移的機制,構建(jian)腫(zhong)(zhong)瘤演化數(shu)學(xue)(xue)模型,探索腫(zhong)(zhong)瘤不(bu)同(tong)組織和(he)細胞(bao)空間分(fen)布規律,實(shi)現腫(zhong)(zhong)瘤微(wei)環(huan)境量化,開展臨床實(shi)踐應用,推動精準醫學(xue)(xue)的發(fa)(fa)展。

    二: 醫生診療快速輔助支持系統

  為(wei)醫(yi)生診(zhen)療(liao)提供快速的(de)(de)相關病(bing)(bing)例參考信息,對于提高醫(yi)療(liao)質量、減輕(qing)醫(yi)生負擔(dan)有重要意義。基于大規模(mo)醫(yi)學(xue)圖(tu)像、組學(xue)數據(ju)、文本病(bing)(bing)歷等醫(yi)療(liao)大數據(ju),研究快速查詢、摘要形成、診(zhen)療(liao)方(fang)案(an)推薦等數學(xue)方(fang)法(fa)(fa)與技術,構建(jian)基于深(shen)度神經網(wang)絡(luo)的(de)(de)醫(yi)學(xue)圖(tu)像重要區域分(fen)割和配準的(de)(de)實時快速算法(fa)(fa),設(she)計可解釋導致疾病(bing)(bing)產(chan)生的(de)(de)關鍵區域的(de)(de)多模(mo)態融(rong)合的(de)(de)數學(xue)模(mo)型,開發醫(yi)生實時個(ge)性化(hua)輔助診(zhen)斷(duan)支持系統,并(bing)開展(zhan)臨床示范應用。

    三: 機器人輔助導航穿刺活檢的數學技術

  針對活檢定位、手術導(dao)(dao)(dao)航(hang)準確性難題,研究(jiu)影像、光學等多模(mo)(mo)態引(yin)導(dao)(dao)(dao)的輔(fu)助導(dao)(dao)(dao)航(hang)與穿刺活檢的數學方法(fa);研究(jiu)輔(fu)助導(dao)(dao)(dao)航(hang)與穿刺活檢系統中的關(guan)鍵技(ji)術,包括多模(mo)(mo)態圖像配(pei)準、穿刺軌跡建(jian)模(mo)(mo)等;研發基于新方法(fa)的輔(fu)助導(dao)(dao)(dao)航(hang)與穿刺活檢機(ji)器人(ren),并開展臨床示范應用。

    四: 皮膚病智能輔助診斷的數學方法與系統

  面向頑固性皮(pi)膚(fu)病(bing)診療,以皮(pi)膚(fu)表面光(guang)學圖像、皮(pi)膚(fu)CT、超聲等(deng)皮(pi)膚(fu)(fu)(fu)影像數(shu)據為基礎,建(jian)立(li)基于多模態影像數(shu)據的(de)皮(pi)膚(fu)(fu)(fu)病智(zhi)能分析數(shu)學(xue)模型;結合組織病理學(xue)檢查(cha)(cha)、血(xue)液檢查(cha)(cha)、尿常規檢查(cha)(cha)等(deng)臨床指標,以及媒體(ti)大數(shu)據挖掘的(de)相關信息,研發基于多模態異構數(shu)據融合處理的(de)皮(pi)膚(fu)(fu)(fu)病智(zhi)能診(zhen)斷算法;研發皮(pi)膚(fu)(fu)(fu)病自動(dong)診(zhen)斷的(de)智(zhi)能輔助決策系統(tong),并用于臨床實踐。

    五: 惡性腫瘤預后預測中的數學方法與量化決策系統

  腫(zhong)(zhong)瘤的預后(hou)預測(ce)有(you)助于醫生做出臨床決(jue)策(ce)。針(zhen)對肺癌、腎透明細胞癌等惡性(xing)腫(zhong)(zhong)瘤,研究基(ji)于醫學(xue)影(ying)像、組織病理圖(tu)像和基(ji)因序列等多模(mo)態(tai)(tai)數據(ju)的預后(hou)預測(ce)數學(xue)方法;突破小樣本、模(mo)態(tai)(tai)缺(que)失、多任務學(xue)習等關鍵技術,揭示多模(mo)態(tai)(tai)數據(ju)之間潛在的關聯,探究多模(mo)態(tai)(tai)數據(ju)與惡性(xing)腫(zhong)(zhong)瘤預后(hou)的內部(bu)關系和規律;融(rong)合多模(mo)態(tai)(tai)異構數據(ju),設計(ji)具有(you)高(gao)精度、高(gao)魯棒(bang)性(xing)的智能量化預后(hou)預測(ce)與臨床輔(fu)助決(jue)策(ce)系統。

    六: 基于多模態影像融合的腫瘤精準消融方法與系統

  針(zhen)對(dui)腫(zhong)瘤(liu)(liu)消(xiao)融(rong)(rong)的(de)精準化需求,研(yan)究術(shu)前(qian)術(shu)中多模態影像中腫(zhong)瘤(liu)(liu)及(ji)周(zhou)邊結構的(de)快速精準分割方法(fa),研(yan)究消(xiao)融(rong)(rong)前(qian)后臟器及(ji)腫(zhong)瘤(liu)(liu)形(xing)態變化的(de)數學模型,研(yan)發腫(zhong)瘤(liu)(liu)消(xiao)融(rong)(rong)精準定位、術(shu)中規劃和溫控系統,并(bing)開展臨床(chuang)應用。

    : 基(ji)于腦細胞(bao)外(wai)間隙途徑(jing)藥(yao)物分(fen)布與(yu)轉運數學建模的腦卒中治療

  針對(dui)腦(nao)(nao)卒中(zhong)后經血(xue)液途徑進行藥物神經保護(hu)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)效(xiao)率(lv)低下的(de)醫療(liao)(liao)困境,建立經腦(nao)(nao)細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)新(xin)途徑治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)腦(nao)(nao)卒中(zhong)與腦(nao)(nao)保護(hu)的(de)新(xin)理(li)論(lun)與新(xin)方(fang)法;建立基于影像學(xue)的(de)腦(nao)(nao)細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)物質轉(zhuan)運(yun)(yun)途徑可視化方(fang)法;構建基于機理(li)和(he)數據的(de)神經保護(hu)藥物在腦(nao)(nao)細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)分(fen)布與轉(zhuan)運(yun)(yun)的(de)數學(xue)模型,運(yun)(yun)用(yong)反(fan)問題理(li)論(lun)和(he)算(suan)法進行參(can)數辨識,提出優(you)化腦(nao)(nao)細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)物質轉(zhuan)運(yun)(yun)定量分(fen)析方(fang)法,開發腦(nao)(nao)細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)(wai)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)藥代動力(li)學(xue)指(zhi)標測量技(ji)術,開展臨床示范應用(yong)。

    八: 基于腦機接口技術的嬰幼兒腦疾病診療數學方法與系統

  面向嬰(ying)(ying)幼(you)兒(er)(er)腦(nao)疾病(bing)典型(xing)異(yi)常特征的(de)超早期識別、病(bing)程演化(hua)、康復(fu)訓(xun)練及評估等,研(yan)究運(yun)動行為、腦(nao)肌電(dian)、影(ying)像等多源數(shu)(shu)據間的(de)數(shu)(shu)學關系(xi)(xi),揭示嬰(ying)(ying)幼(you)兒(er)(er)腦(nao)發(fa)育異(yi)常的(de)神經機制(zhi),研(yan)發(fa)嬰(ying)(ying)幼(you)兒(er)(er)腦(nao)疾病(bing)的(de)腦(nao)機交互和虛(xu)擬現實(shi)診療技術,建立嬰(ying)(ying)幼(you)兒(er)(er)腦(nao)發(fa)育障礙的(de)智能監測模型(xing)和輔助(zhu)診療系(xi)(xi)統,并開(kai)展(zhan)臨床驗證(zheng)應用。

    九: 心梗后心腦血管事件的早期預警及診療的數學建模與方法

  針對心(xin)梗(geng)后心(xin)腦血管(guan)不(bu)良(liang)事件的(de)預(yu)測預(yu)警(jing)及優化治(zhi)療(liao)關鍵問題(ti),建(jian)立醫學數(shu)據采(cai)集標(biao)(biao)準并(bing)(bing)構建(jian)相(xiang)應的(de)臨(lin)床(chuang)疾(ji)病隊列和(he)多模態大數(shu)據;構建(jian)預(yu)測預(yu)警(jing)的(de)數(shu)學模型,給出相(xiang)關指標(biao)(biao)體系與參數(shu)臨(lin)界估計;利(li)用(yong)(yong)人工智能技(ji)術,設計有效的(de)智能算法并(bing)(bing)識(shi)別出關鍵的(de)促發危(wei)險因素、特異性關鍵通路和(he)分(fen)子調控機制等,提出優化的(de)治(zhi)療(liao)方案并(bing)(bing)開發相(xiang)應軟件與決策系統(tong),實現推廣應用(yong)(yong)。

    十: 神經退行性疾病的多模態數據智能學習方法與早期識別

  面向典型(xing)神經(jing)退(tui)行性疾病(bing)(如阿爾茨海默病(bing)、帕金森病(bing)等(deng))的早(zao)期識(shi)別,研究基(ji)于(yu)多(duo)模(mo)態的神經(jing)數(shu)據融合技術與(yu)智(zhi)能學習方法;基(ji)于(yu)疾病(bing)的神經(jing)活動(dong)改變與(yu)模(mo)式動(dong)物神經(jing)元(yuan)活動(dong)在(zai)體記錄,建(jian)(jian)立揭示(shi)疾病(bing)內在(zai)機(ji)(ji)理與(yu)演化(hua)的多(duo)維度神經(jing)機(ji)(ji)制數(shu)學模(mo)型(xing);建(jian)(jian)立模(mo)型(xing)與(yu)數(shu)據混(hun)合驅動(dong)的早(zao)期識(shi)別與(yu)調控智(zhi)能分析算法;構建(jian)(jian)可靈活拓展(zhan)的患(huan)者(zhe)信息全景可視化(hua)工具,建(jian)(jian)立基(ji)于(yu)大數(shu)據的認知訓練(lian)云平臺,并(bing)開(kai)展(zhan)臨床示(shi)范應用。

    三、資助方式

  以(yi)重(zhong)點項(xiang)目(mu)(mu)群方(fang)式資(zi)助(zhu),項(xiang)目(mu)(mu)資(zi)助(zhu)周期不超(chao)過四年。項(xiang)目(mu)(mu)執行期前(qian)兩年由數學天元基金(jin)資(zi)助(zhu)(側(ce)重(zhong)于理(li)論與方(fang)法,每項(xiang)200萬元(yuan)(yuan)),后(hou)兩年由琶(pa)洲實驗室資(zi)(zi)助(側重于技術與應(ying)用(yong)落地(di),每項(xiang)不低于200萬元(yuan)(yuan));項(xiang)目(mu)資(zi)(zi)助采取淘汰機制,執(zhi)行兩年后(hou)進行中期(qi)評估,評估優秀的(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)可獲(huo)連續資(zi)(zi)助。項(xiang)目(mu)研究(jiu)團隊(dui)須由包(bao)含數(shu)學(xue)與醫學(xue)或(huo)信息等不同領域的(de)(de)(de)學(xue)者(zhe)組成,采取雙負責人制(其中,排(pai)名第一的(de)(de)(de)負責人為(wei)(wei)項(xiang)目(mu)總體負責人)。2021年擬資(zi)(zi)助不超過10項(xiang)。申請書中的(de)(de)(de)研究(jiu)期(qi)限應(ying)填寫為(wei)(wei): 2022年1月(yue)1日至(zhi)2023年12月(yue)31日。

    四、申請要求及注意事項

  (一)申(shen)請條(tiao)件

  本交叉重點專項項目(mu)申請(qing)人(ren)應(ying)當具(ju)備以下條(tiao)件:

    1、具有承擔基礎研究課題的經歷;

    2、具有高級專業技術職務(職稱)。

  在(zai)站博士后研(yan)究(jiu)人(ren)員、正在(zai)攻讀研(yan)究(jiu)生學(xue)位以及無(wu)工作單位或者所在(zai)單位不(bu)是依托(tuo)單位的人(ren)員不(bu)得作為申請(qing)人(ren)進(jin)行申請(qing)。

  (二(er))限項申請規定(ding)

    1、本交叉重點專項項目不計入高(gao)級專業技(ji)術職務(職稱)人員申請和承擔總數2項的(de)范圍

    2、本交叉重點專項項目申請人和參與者只能申請或參與申請上述十個研究內容之一的項目;

    3、申請人同年只能申請1項本交叉重點專項項目。

  (三)申請注意事(shi)項

    1、本交叉重點專項項目采用無紙化申請,申請接收(shou)時間(jian)為(wei)2021年8月(yue)25日(ri)-2021年8月(yue)31日(ri)16時(shi)。請申(shen)請人于2021年8月24日后登錄(lu)科(ke)學基金(jin)(jin)網(wang)絡信息(xi)系(xi)統http://isisn.nsfc.gov.cn/(沒有系(xi)統賬號的(de)申請人請向(xiang)依托單位基金(jin)(jin)管理聯系(xi)人申請開戶)撰(zhuan)寫申請書。項目合(he)作(zuo)研究單位數量不得超過(guo)2個。

    2、申請人在填報申請書前,應當認真閱讀本項目指南和《2021年度國家自然科學基金項目指南》中申請須知的相關內容,不符合項目指南相關要求的申請項目將不予受理。

    3、申請書研究內容應和本指南資助研究內容一致,項目名稱要求選擇上述十個研究項目之一,否則將不予受理。申請書資助項目類別選擇“數學天元基金項目”,亞類說明選擇“數學天元基金”, 附注說明填寫“數學與醫療健康交叉重點專項”。所有項目申請代碼1均應選擇數學學科申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理。

    4、數學天元基金項目無間接費用,申請經費為直接費用。申請人應根據《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》的有關規定,以及《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求,按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則,認真編制《國家自然科學基金項目資金預算表》。

    5、申請人完成申請書撰寫后,在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料(有關證明材料、審批文件和其他特別說明要求提交的紙質材料原件),全部以電子掃描件上傳。

    6、依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規性進行審核;對申請人申報預算的目標相關性、政策相符性和經濟合理性進行審核。具體要求如下:

  (1)本交叉(cha)重點專項項目采(cai)用(yong)無紙(zhi)化申請方式,依托單位只需(xu)在線確認并(bing)(bing)及(ji)時提(ti)(ti)交電子申請書(shu)及(ji)附(fu)件材料(liao),無需(xu)報送(song)紙(zhi)質申請書(shu)。項目獲(huo)批準(zhun)后(hou),將(jiang)申請書(shu)的紙(zhi)質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書(shu)》最(zui)后(hou),與(yu)之一并(bing)(bing)提(ti)(ti)交。簽字蓋章的信息(xi)應與(yu)信息(xi)系統中的電子申請書(shu)保持一致。

  (2)依(yi)托單位在線提交電子(zi)申請書及附件材料(liao)后,應于(yu)申請材料(liao)提交截止時(shi)間(2021年8月31日16時(shi))前通過信息(xi)系統上傳項目清(qing)單,并對(dui)項目確認,無需提供紙(zhi)質材料(liao)。

    五、聯系方式

    1、填報過程中遇到的技術問題,可聯系國家自然科學基金委員會信息中心協助解決,聯系電話: 010-    62317474。

    2、其他問題可咨詢國家自然科學基金委員會數學物理科學部數學科學處:

  數學(xue)(xue)科學(xue)(xue)處(chu)聯系人: 何成(cheng)

  電(dian) 話: (010)62325025

郵(you) 箱(xiang): hecheng@nsfc.gov.cn 

 

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請以亚(ya)博投(tou)注為依托單(dan)位的申(shen)請人,按通知要求,8月30日(ri)前完(wan)成申(shen)報工(gong)作,并聯系(xi)科技發展(zhan)研(yan)究院審核。如項目(mu)提(ti)交日(ri)期遇(yu)節假(jia)日(ri),請提(ti)前告知(zhi)亚博(bo)投注(zhu)科技發展(zhan)研(yan)究院相關工(gong)作人員。

 

聯系人: 黃凱(kai) 詹偉(wei)

聯系(xi)電話: 55274272

科(ke)技發展研究院

2021年(nian)8月5日

 


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