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    國家自然科學基金數學天元基金“數學與醫療健康交叉重點專項”申請指南

    日期 2020-09-02   來源:   作者:  【 】   【打印】   【關閉

      全球范圍流行的新冠肺炎疫情凸顯了互聯網醫院與普惠醫療的重要性和迫切性?;ヂ摼W醫院正向智聯網醫院演進,普惠醫療正展現人工智能對醫療健康的廣泛應用趨勢。智聯網醫院建設與普惠醫療應用都面臨數學理論方法與人工智能技術應用的重大挑戰。為落實四部委《關于加強數學科學研究工作方案》文件精神,適應智聯網醫院建設與普惠醫療的國家需求,推動數學理論與技術的創新發展和應用落地,國家自然科學基金委數學天元基金和人工智能與數字經濟廣東省實驗室(簡稱琶洲實驗室)聯合設立該重點專項。

      一、科學目標:圍繞醫學大數據應用的共性基礎、典型重大疾病人工智能輔助診療的關鍵技術、分布式醫療設備的自主研發,開展數學理論、方法與技術的創新攻關研究,為醫學大數據和人工智能的發展與應用落地提供創新模式,推動智聯網醫院建設,并為普惠醫療、分級診療的國家戰略提供理論基礎與技術支撐。

      二、資助研究內容

      本重點專項項目擬資助以下研究內容:

      項目一:醫學文本大數據標準化處理基礎算法

      以百萬人份以上的常見病和重大疾病患者精標注文本型大數據為基礎,研究醫學文本數據的統一信息模型和規范化元數據建模方法;研究疾病中西醫描述的規范化臨床術語集以及與疾病的關聯關系;研究文本型數據的結構化表型特征和影像特征的自動提取、注釋、聚類、關聯及分析模型與方法;研發智能化的醫學文本大數據自由條件智能搜索方法,突破臨床特征描述的模糊性難題,構建醫學文本大數據基礎算法研究數據庫,并提供服務。

      項目二:支持區域醫療和分級診療的數據互操作與隱私保護數學技術

      在數據架構與字典未知、不完全、不可靠或相互矛盾情況下,研究數據與本體雙驅動的智能語義理解和推斷技術,實現多源異質多數據庫間的概念對齊與內容互譯;在不破壞各類醫療機構現有數據存儲與管理系統的前提下,研發基于虛擬集成與區塊鏈融合的醫療數據獲取、隱私保護與確權的互操作技術;研發智聯網醫院數據存儲、交換、隱私保護與確權的標準接口;研制支持區域醫療與分級診療的數據管理與數據應用平臺,并在多個醫聯體或區域開展示范應用。

      項目三:消化道膠囊內窺鏡智能控制及病變識別的數學模型與算法

      以現有膠囊內窺鏡為基礎,研究重構腸胃三維場景的數學方法,研發膠囊內窺鏡自身位移速度拍照頻率的自適應智能算法,實現腸胃的自適應巡航檢查;以規?;瘜2£犃泻途蘖績雀Q鏡視頻影像為基礎,研究基于大數據分析的消化道路標體系,實現不同消化道部位的智能定位;以不同消化道病變特征的精標注數據為基礎,研究病變關鍵幀圖像和病變類型的智能分類與辨識模型和算法;圍繞臨床實際應用場景,依托現有規?;瘜2£犃腥巳?,實現膠囊內窺鏡新型智能診療模式應用示范。

      項目四:典型肺疾病的早期預警、病程演進建模與治療方案優化

      面向典型肺疾?。ㄈ缏宰枞苑渭膊?、新冠肺炎等),研究基于CT影像的肺部病變檢測與量化方法,以及肺部功能描述的數學模型;發現并建模典型肺疾病臨床異質性與CT表現異質性的關系和規律;揭示典型肺疾病患者肺功能演變規律,并發展基于肺部早期病變與功能變化的疾病預警預測數學模型;建立肺疾病病情智能分級方法,并優化設計典型肺疾病治療方案;研制典型肺疾病預警、演化與治療輔助決策支持系統,并用于臨床實踐。

      項目五:心腦血管堵塞救治中的溶栓風險評估與量化決策

      圍繞腦卒中、心梗溶栓手術,建立數據采集標準及低輻射劑量與低造影劑量的臨床數據庫;針對腦卒中、心?;颊?,建立溶栓手術風險評估的數學模型,設計量化分析方法與量化決策方案,為制定合理手術決策提供科學依據;研究低劑量CTA造影劑流體動力學建模,構建基于血管造影劑流體動力學的心腦血管網絡結構方法,為心腦血管堵塞疾病的精準診療提供技術;研制腦卒中或心梗溶栓風險評估決策系統,并在多家醫院開展應用實踐。

      項目六:小器官惡性腫瘤手術規劃與術后評估的數學方法與演化建模

      針對胰膽、膀胱等浸潤性強且邊界模糊的小器官惡性腫瘤手術,研究模糊弱小目標增強與識別的醫學圖像處理技術;構建小器官惡性腫瘤與周邊血管精準分割的快速智能算法;建立多模態、多時間序列圖像、目標缺損圖像的3D/4D非剛性配準及融合算法; 探索基于影像的小器官腫瘤演化數學模型;研制胰膽腫瘤或膀胱腫瘤的精準定位、手術規劃與術后評估輔助系統,并開展臨床應用。

      項目七:基于多組學大數據的鼻咽癌個體化臨床智能決策算法與支持系統

      以海量磁共振/CT/PET-CT等鼻咽癌多模態影像和數字病理圖像為基礎,研究病灶自動識別、分割和智能影像組/病理組學分析算法;挖掘與鼻咽癌生存相關的、高魯棒性和泛化性的影像組學和病理組學信息;基于多模態影像和數字病理智能組學信息,研發鼻咽癌診療的深度學習與知識圖譜方法;構建自學習、可泛化的全流程自動化臨床決策引擎與支持系統,并開展臨床應用。

      項目八:面向兒童腦發育障礙性疾病的神經機制建模與輔助診療算法

      以兒童自閉癥、癲癇等疾病的早期識別、病程演化、控制干預等需求為背景,探索在微觀、介觀、宏觀不同尺度下疾病發作時大腦皮層的電生理變化規律,構建多尺度神經機制模型;結合電生理數據,構建基于模型驅動的深度網絡模型參數自動辨識算法;融合多源異構數據,設計具有高特異性、高靈敏度的智能分析系統;建立輔助診斷及控制干預的決策支持系統,并開展臨床應用。

      項目九:分布式超快核磁共振成像的數學理論與算法

      面向低場與超快磁共振成像的應用需求,研究創新的反問題求解數學理論,為分布式超快磁共振成像提供理論基礎;結合物理成像機制,研究模型與數據雙驅動的超快磁共振成像數學方法,實現高加速倍數下的高質量磁共振圖像重建;研究多序列磁共振圖像的相關性,并基于解剖結構不變性建模,發展序列引導的分布式超快磁共振成像理論與方法;研發分布式超快磁共振成像軟件系統,并與國產磁共振成像設備集成,實現在線運行,并部署試點。

      項目十: 超聲醫生手法模擬算法與機器人自主掃描關鍵技術

      面向基層醫院超聲普及需求,在解譯超萬份高質量專家手法掃描數據的基礎上,提出超聲醫生手法模擬算法;構建超聲圖像質量的量化評價數學模型;研發基于圖像質量控制的力反饋算法及主動柔順技術;研發超聲機器人自主掃描技術,實現機器人超聲智能掃描,為超聲普及化應用提供算法與技術;針對淺表器官,特別是甲狀腺與乳腺等,研制基于機器人自主掃描的超聲設備并開展應用示范。

      三、 資助方式:以十個重點項目組成的項目群方式資助,項目資助周期不超過四年。項目執行期前兩年由天元基金資助(側重于理論與方法,每項200萬元),后兩年由琶洲實驗室資助(側重于技術與應用落地,每項不低于200萬元);項目資助采取淘汰機制,執行兩年后進行中期評估,評估優秀的項目可獲連續資助。項目研究團隊須由包含數學、醫學、信息等不同領域的專家組成,采取雙負責人制(其中一位負責人應為數學研究人員,排名第一負責人為項目總體負責人)。2020年擬資助不超過10項。申請書中的研究期限應填寫為:202111日至20221231。

      四、申請要求及注意事項

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      本重點專項項目申請人應當具備以下條件:

      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)。

      在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無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人進行申請。

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      1.本重點專項項目不計入高級專業技術職務(職稱)人員申請和承擔總數2項的范圍。

      2.本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項重點專項項目。

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      1.本重點專項項目試行無紙化申請,申請接收時間為2020年9月24日-2020年9月30日16時。請申請人2020年9月23日后登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/(沒有系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶)撰寫申請書。項目合作研究單位數量不得超過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《2020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“專項基金項目”,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:

     ?。?)應在項目集中接收工作截止時間前(2020年9月30日16時)通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料,無需報送紙質申請書。項目獲批準后,將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后,一并提交。簽字蓋章的信息應與電子申請書嚴格保持一致。

     ?。?)依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項確認后,應于申請材料提交截止時間前通過國家自然科學基金網絡信息系統(以下簡稱信息系統)上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統中下載模板,打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章),無需提供紙質材料。

     ?。ㄋ模?、咨詢聯系方式

      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理科學部數學科學處:

      聯系人:何  成;電 話:010-62325025;Email:[email protected]




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