為了推進(jìn)數(shù)學(xué)理論、方法與技術(shù)在人工智能輔助診療中的應(yīng)用研究，推動(dòng)數(shù)學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用落地，國(guó)家自然科學(xué)基金數(shù)學(xué)天元基金和人工智能與數(shù)字經(jīng)濟(jì)廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州）（簡(jiǎn)稱“琶洲實(shí)驗(yàn)室”）聯(lián)合設(shè)立“數(shù)學(xué)與醫(yī)療健康交叉重點(diǎn)專項(xiàng)” （簡(jiǎn)稱“交叉重點(diǎn)專項(xiàng)”）。

　　一、科學(xué)方向

　　本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)圍繞疾病輔助診斷與輔助導(dǎo)航、腫瘤消融、腦病診療三個(gè)典型方向，開(kāi)展數(shù)學(xué)理論、方法與技術(shù)的創(chuàng)新攻關(guān)研究。

　　二、資助研究?jī)?nèi)容

　　本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)擬資助以下研究?jī)?nèi)容：

　　一：支持病理診斷自動(dòng)化的數(shù)學(xué)理論、方法與系統(tǒng)

　　病理診斷是疾病確診的金標(biāo)準(zhǔn)。以腫瘤疾病為典型，研究數(shù)字病理圖像處理與判讀的數(shù)學(xué)理論與方法，研發(fā)實(shí)現(xiàn)病理檢測(cè)自動(dòng)化的人工智能系統(tǒng)，支撐遠(yuǎn)程病理診斷；基于數(shù)字病理圖像，利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，研究腫瘤微環(huán)境驅(qū)動(dòng)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移的機(jī)制，構(gòu)建腫瘤演化數(shù)學(xué)模型，探索腫瘤不同組織和細(xì)胞空間分布規(guī)律，實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境量化，開(kāi)展臨床實(shí)踐應(yīng)用，推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。

　　二：醫(yī)生診療快速輔助支持系統(tǒng)

　　為醫(yī)生診療提供快速的相關(guān)病例參考信息，對(duì)于提高醫(yī)療質(zhì)量、減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)有重要意義?；诖笠?guī)模醫(yī)學(xué)圖像、組學(xué)數(shù)據(jù)、文本病歷等醫(yī)療大數(shù)據(jù)，研究快速查詢、摘要形成、診療方案推薦等數(shù)學(xué)方法與技術(shù)，構(gòu)建基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)學(xué)圖像重要區(qū)域分割和配準(zhǔn)的實(shí)時(shí)快速算法，設(shè)計(jì)可解釋導(dǎo)致疾病產(chǎn)生的關(guān)鍵區(qū)域的多模態(tài)融合的數(shù)學(xué)模型，開(kāi)發(fā)醫(yī)生實(shí)時(shí)個(gè)性化輔助診斷支持系統(tǒng)，并開(kāi)展臨床示范應(yīng)用。

　　三：機(jī)器人輔助導(dǎo)航穿刺活檢的數(shù)學(xué)技術(shù)

　　針對(duì)活檢定位、手術(shù)導(dǎo)航準(zhǔn)確性難題，研究影像、光學(xué)等多模態(tài)引導(dǎo)的輔助導(dǎo)航與穿刺活檢的數(shù)學(xué)方法；研究輔助導(dǎo)航與穿刺活檢系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，包括多模態(tài)圖像配準(zhǔn)、穿刺軌跡建模等；研發(fā)基于新方法的輔助導(dǎo)航與穿刺活檢機(jī)器人，并開(kāi)展臨床示范應(yīng)用。

　　四：皮膚病智能輔助診斷的數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)

　　面向頑固性皮膚病診療，以皮膚表面光學(xué)圖像、皮膚CT、超聲等皮膚影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的皮膚病智能分析數(shù)學(xué)模型；結(jié)合組織病理學(xué)檢查、血液檢查、尿常規(guī)檢查等臨床指標(biāo)，以及媒體大數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)信息，研發(fā)基于多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)融合處理的皮膚病智能診斷算法；研發(fā)皮膚病自動(dòng)診斷的智能輔助決策系統(tǒng)，并用于臨床實(shí)踐。

　　五：惡性腫瘤預(yù)后預(yù)測(cè)中的數(shù)學(xué)方法與量化決策系統(tǒng)

　　腫瘤的預(yù)后預(yù)測(cè)有助于醫(yī)生做出臨床決策。針對(duì)肺癌、腎透明細(xì)胞癌等惡性腫瘤，研究基于醫(yī)學(xué)影像、組織病理圖像和基因序列等多模態(tài)數(shù)據(jù)的預(yù)后預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)方法；突破小樣本、模態(tài)缺失、多任務(wù)學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)，揭示多模態(tài)數(shù)據(jù)之間潛在的關(guān)聯(lián)，探究多模態(tài)數(shù)據(jù)與惡性腫瘤預(yù)后的內(nèi)部關(guān)系和規(guī)律；融合多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)具有高精度、高魯棒性的智能量化預(yù)后預(yù)測(cè)與臨床輔助決策系統(tǒng)。

　　六：基于多模態(tài)影像融合的腫瘤精準(zhǔn)消融方法與系統(tǒng)

　　針對(duì)腫瘤消融的精準(zhǔn)化需求，研究術(shù)前術(shù)中多模態(tài)影像中腫瘤及周邊結(jié)構(gòu)的快速精準(zhǔn)分割方法，研究消融前后臟器及腫瘤形態(tài)變化的數(shù)學(xué)模型，研發(fā)腫瘤消融精準(zhǔn)定位、術(shù)中規(guī)劃和溫控系統(tǒng)，并開(kāi)展臨床應(yīng)用。

　　七：基于腦細(xì)胞外間隙途徑藥物分布與轉(zhuǎn)運(yùn)數(shù)學(xué)建模的腦卒中治療

　　針對(duì)腦卒中后經(jīng)血液途徑進(jìn)行藥物神經(jīng)保護(hù)治療效率低下的醫(yī)療困境，建立經(jīng)腦細(xì)胞外間隙新途徑治療腦卒中與腦保護(hù)的新理論與新方法；建立基于影像學(xué)的腦細(xì)胞外間隙物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑可視化方法；構(gòu)建基于機(jī)理和數(shù)據(jù)的神經(jīng)保護(hù)藥物在腦細(xì)胞外間隙內(nèi)分布與轉(zhuǎn)運(yùn)的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用反問(wèn)題理論和算法進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，提出優(yōu)化腦細(xì)胞外間隙內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)定量分析方法，開(kāi)發(fā)腦細(xì)胞外間隙內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)指標(biāo)測(cè)量技術(shù)，開(kāi)展臨床示范應(yīng)用。

　　八：基于腦機(jī)接口技術(shù)的嬰幼兒腦疾病診療數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)

　　面向嬰幼兒腦疾病典型異常特征的超早期識(shí)別、病程演化、康復(fù)訓(xùn)練及評(píng)估等，研究運(yùn)動(dòng)行為、腦肌電、影像等多源數(shù)據(jù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，揭示嬰幼兒腦發(fā)育異常的神經(jīng)機(jī)制，研發(fā)嬰幼兒腦疾病的腦機(jī)交互和虛擬現(xiàn)實(shí)診療技術(shù)，建立嬰幼兒腦發(fā)育障礙的智能監(jiān)測(cè)模型和輔助診療系統(tǒng)，并開(kāi)展臨床驗(yàn)證應(yīng)用。

　　九：心梗后心腦血管事件的早期預(yù)警及診療的數(shù)學(xué)建模與方法

　　針對(duì)心梗后心腦血管不良事件的預(yù)測(cè)預(yù)警及優(yōu)化治療關(guān)鍵問(wèn)題，建立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)并構(gòu)建相應(yīng)的臨床疾病隊(duì)列和多模態(tài)大數(shù)據(jù)；構(gòu)建預(yù)測(cè)預(yù)警的數(shù)學(xué)模型，給出相關(guān)指標(biāo)體系與參數(shù)臨界估計(jì)；利用人工智能技術(shù)，設(shè)計(jì)有效的智能算法并識(shí)別出關(guān)鍵的促發(fā)危險(xiǎn)因素、特異性關(guān)鍵通路和分子調(diào)控機(jī)制等，提出優(yōu)化的治療方案并開(kāi)發(fā)相應(yīng)軟件與決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。

　　十：神經(jīng)退行性疾病的多模態(tài)數(shù)據(jù)智能學(xué)習(xí)方法與早期識(shí)別

　　面向典型神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?、帕金森病等）的早期識(shí)別，研究基于多模態(tài)的神經(jīng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)與智能學(xué)習(xí)方法；基于疾病的神經(jīng)活動(dòng)改變與模式動(dòng)物神經(jīng)元活動(dòng)在體記錄，建立揭示疾病內(nèi)在機(jī)理與演化的多維度神經(jīng)機(jī)制數(shù)學(xué)模型；建立模型與數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的早期識(shí)別與調(diào)控智能分析算法；構(gòu)建可靈活拓展的患者信息全景可視化工具，建立基于大數(shù)據(jù)的認(rèn)知訓(xùn)練云平臺(tái)，并開(kāi)展臨床示范應(yīng)用。

　　三、資助方式

　　以重點(diǎn)項(xiàng)目群方式資助，項(xiàng)目資助周期不超過(guò)四年。項(xiàng)目執(zhí)行期前兩年由數(shù)學(xué)天元基金資助（側(cè)重于理論與方法，每項(xiàng)200萬(wàn)元），后兩年由琶洲實(shí)驗(yàn)室資助（側(cè)重于技術(shù)與應(yīng)用落地，每項(xiàng)不低于200萬(wàn)元）；項(xiàng)目資助采取淘汰機(jī)制，執(zhí)行兩年后進(jìn)行中期評(píng)估，評(píng)估優(yōu)秀的項(xiàng)目可獲連續(xù)資助。項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)須由包含數(shù)學(xué)與醫(yī)學(xué)或信息等不同領(lǐng)域的學(xué)者組成，采取雙負(fù)責(zé)人制（其中，排名第一的負(fù)責(zé)人為項(xiàng)目總體負(fù)責(zé)人）。2021年擬資助不超過(guò)10項(xiàng)。申請(qǐng)書(shū)中的研究期限應(yīng)填寫(xiě)為：2022年1月1日至2023年12月31日。

　　四、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)

　　（一）申請(qǐng)條件

　　本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

　　1、具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

　　2、具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

　　在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無(wú)工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng)。

　?。ǘ┫揄?xiàng)申請(qǐng)規(guī)定

　　1、本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目不計(jì)入高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）人員申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)2項(xiàng)的范圍；

　　2、本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申請(qǐng)人和參與者只能申請(qǐng)或參與申請(qǐng)上述十個(gè)研究?jī)?nèi)容之一的項(xiàng)目；

　　3、申請(qǐng)人同年只能申請(qǐng)1項(xiàng)本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。

　　（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　　1、本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目采用無(wú)紙化申請(qǐng)，申請(qǐng)接收時(shí)間為2021年8月25日-2021年8月31日16時(shí)。請(qǐng)申請(qǐng)人于2021年8月24日后登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/（沒(méi)有系統(tǒng)賬號(hào)的申請(qǐng)人請(qǐng)向依托單位基金管理聯(lián)系人申請(qǐng)開(kāi)戶）撰寫(xiě)申請(qǐng)書(shū)。項(xiàng)目合作研究單位數(shù)量不得超過(guò)2個(gè)。

　　2、申請(qǐng)人在填報(bào)申請(qǐng)書(shū)前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項(xiàng)目指南和《2021年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中申請(qǐng)須知的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南相關(guān)要求的申請(qǐng)項(xiàng)目將不予受理。

　　3、申請(qǐng)書(shū)研究?jī)?nèi)容應(yīng)和本指南資助研究?jī)?nèi)容一致，項(xiàng)目名稱要求選擇上述十個(gè)研究項(xiàng)目之一，否則將不予受理。申請(qǐng)書(shū)資助項(xiàng)目類別選擇“數(shù)學(xué)天元基金項(xiàng)目”，亞類說(shuō)明選擇“數(shù)學(xué)天元基金”， 附注說(shuō)明填寫(xiě)“數(shù)學(xué)與醫(yī)療健康交叉重點(diǎn)專項(xiàng)”。所有項(xiàng)目申請(qǐng)代碼1均應(yīng)選擇數(shù)學(xué)學(xué)科申請(qǐng)代碼。以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)將不予受理。

　　4、數(shù)學(xué)天元基金項(xiàng)目無(wú)間接費(fèi)用，申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)為直接費(fèi)用。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)《國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，以及《國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表編制說(shuō)明》的具體要求，按照“目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟(jì)合理性”的基本原則，認(rèn)真編制《國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表》。

　　5、申請(qǐng)人完成申請(qǐng)書(shū)撰寫(xiě)后，在線提交電子申請(qǐng)書(shū)及附件材料。申請(qǐng)材料中所需的附件材料（有關(guān)證明材料、審批文件和其他特別說(shuō)明要求提交的紙質(zhì)材料原件），全部以電子掃描件上傳。

　　6、依托單位應(yīng)對(duì)本單位申請(qǐng)人所提交申請(qǐng)材料的真實(shí)性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核；對(duì)申請(qǐng)人申報(bào)預(yù)算的目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行審核。具體要求如下：

　?。?）本交叉重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目采用無(wú)紙化申請(qǐng)方式，依托單位只需在線確認(rèn)并及時(shí)提交電子申請(qǐng)書(shū)及附件材料，無(wú)需報(bào)送紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)。項(xiàng)目獲批準(zhǔn)后，將申請(qǐng)書(shū)的紙質(zhì)簽字蓋章頁(yè)裝訂在《資助項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)》最后，與之一并提交。簽字蓋章的信息應(yīng)與信息系統(tǒng)中的電子申請(qǐng)書(shū)保持一致。

　?。?）依托單位在線提交電子申請(qǐng)書(shū)及附件材料后，應(yīng)于申請(qǐng)材料提交截止時(shí)間（2021年8月31日16時(shí)）前通過(guò)信息系統(tǒng)上傳項(xiàng)目清單，并對(duì)項(xiàng)目確認(rèn)，無(wú)需提供紙質(zhì)材料。

　　五、聯(lián)系方式

　　1、填報(bào)過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題，可聯(lián)系國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)信息中心協(xié)助解決，聯(lián)系電話：010-62317474。

　　2、其他問(wèn)題可咨詢國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)學(xué)物理科學(xué)部數(shù)學(xué)科學(xué)處