各有關(guān)單位：
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)廣東省實驗室（廣州）（簡稱“琶洲實驗室”）聯(lián)合設(shè)立“數(shù)學(xué)與醫(yī)療健康交叉重點專項” （簡稱“交叉重點專項”）。
一、科學(xué)方向
本交叉重點專項圍繞疾病輔助診斷與輔助導(dǎo)航、腫瘤消融、腦病診療三個典型方向，開展數(shù)學(xué)理論、方法與技術(shù)的創(chuàng)新攻關(guān)研究。
二、資助研究內(nèi)容
本交叉重點專項擬資助以下研究內(nèi)容：
一：支持病理診斷自動化的數(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)實現(xiàn)病理檢測自動化的人工智能系統(tǒng)，支撐遠(yuǎn)程病理診斷；基于數(shù)字病理圖像，利用機器學(xué)習(xí)方法，研究腫瘤微環(huán)境驅(qū)動腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移的機制，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，實現(xiàn)腫瘤微環(huán)境量化，開展臨床實踐應(yīng)用，推動精準(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，對于提高醫(yī)療質(zhì)量、減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)有重要意義。基于大規(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)的實時快速算法，設(shè)計可解釋導(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，開發(fā)醫(yī)生實時個性化輔助診斷支持系統(tǒng)，并開展臨床示范應(yīng)用。
三：機器人輔助導(dǎo)航穿刺活檢的數(shù)學(xué)技術(shù)
針對活檢定位、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)航與穿刺活檢機器人，并開展臨床示范應(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)皮膚病自動診斷的智能輔助決策系統(tǒng)，并用于臨床實踐。
五：惡性腫瘤預(yù)后預(yù)測中的數(shù)學(xué)方法與量化決策系統(tǒng)
腫瘤的預(yù)后預(yù)測有助于醫(yī)生做出臨床決策。針對肺癌、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)計具有高精度、高魯棒性的智能量化預(yù)后預(yù)測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)運數(shù)學(xué)建模的腦卒中治療
針對腦卒中后經(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)運途徑可視化方法；構(gòu)建基于機理和數(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)運的數(shù)學(xué)模型，運用反問題理論和算法進(jìn)行參數(shù)辨識，提出優(yōu)化腦細(xì)胞外間隙內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運定量分析方法，開發(fā)腦細(xì)胞外間隙內(nèi)藥代動力學(xué)指標(biāo)測量技術(shù)，開展臨床示范應(yīng)用。
八：基于腦機接口技術(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別、病程演化、康復(fù)訓(xùn)練及評估等，研究運動行為、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)機制，研發(fā)嬰幼兒腦疾病的腦機交互和虛擬現(xiàn)實診療技術(shù)，建立嬰幼兒腦發(fā)育障礙的智能監(jiān)測模型和輔助診療系統(tǒng)，并開展臨床驗證應(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
針對心梗后心腦血管不良事件的預(yù)測預(yù)警及優(yōu)化治療關(guān)鍵問題，建立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)并構(gòu)建相應(yīng)的臨床疾病隊列和多模態(tài)大數(shù)據(jù)；構(gòu)建預(yù)測預(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；利用人工智能技術(shù)，設(shè)計有效的智能算法并識別出關(guān)鍵的促發(fā)危險因素、特異性關(guān)鍵通路和分子調(diào)控機制等，提出優(yōu)化的治療方案并開發(fā)相應(yīng)軟件與決策系統(tǒng)，實現(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)方法與早期識別
面向典型神經(jīng)退行性疾病（如阿爾茨海默病、帕金森病等）的早期識別，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)活動改變與模式動物神經(jīng)元活動在體記錄，建立揭示疾病內(nèi)在機理與演化的多維度神經(jīng)機制數(shù)學(xué)模型；建立模型與數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的早期識別與調(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，并開展臨床示范應(yīng)用。
三、資助方式
以重點項目群方式資助，項目資助周期不超過四年。項目執(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200萬元），后兩年由琶洲實驗室資助（側(cè)重于技術(shù)與應(yīng)用落地，每項不低于200萬元）；項目資助采取淘汰機制，執(zhí)行兩年后進(jìn)行中期評估，評估優(yōu)秀的項目可獲連續(xù)資助。項目研究團(tuán)隊須由包含數(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)人為項目總體負(fù)責(zé)人）。2021年擬資助不超過10項。申請書中的研究期限應(yīng)填寫為：2022年1月1日至2023年12月31日。
四、申請要求及注意事項
（一）申請條件
本交叉重點專項項目申請人應(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(jìn)行申請。
（二）限項申請規(guī)定
1、本交叉重點專項項目不計入高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）人員申請和承擔(dān)總數(shù)2項的范圍；
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(nèi)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）申請注意事項
1、本交叉重點專項項目采用無紙化申請，申請接收時間為2021年8月25日-2021年8月30日16時。請申請人于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/（沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶）撰寫申請書。項目合作研究單位數(shù)量不得超過2個。
2、申請人在填報申請書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項目指南和《2021年度國家自然科學(xué)基金項目指南》中申請須知的相關(guān)內(nèi)容，不符合項目指南相關(guān)要求的申請項目將不予受理。
3、申請書研究內(nèi)容應(yīng)和本指南資助研究內(nèi)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(shù)學(xué)天元基金項目”，亞類說明選擇“數(shù)學(xué)天元基金”，附注說明填寫“數(shù)學(xué)與醫(yī)療健康交叉重點專項”。所有項目申請代碼1均應(yīng)選擇數(shù)學(xué)學(xué)科申請代碼。以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請將不予受理。
4、數(shù)學(xué)天元基金項目無間接費用，申請經(jīng)費為直接費用。申請人應(yīng)根據(jù)《國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，以及《國家自然科學(xué)基金項目資金預(yù)算表編制說明》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《國家自然科學(xué)基金項目資金預(yù)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(guān)證明材料、審批文件和其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件），全部以電子掃描件上傳。
6、依托單位應(yīng)對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核；對申請人申報預(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：
（1）本交叉重點專項項目采用無紙化申請方式，依托單位只需在線確認(rèn)并及時提交電子申請書及附件材料，無需報送紙質(zhì)申請書。項目獲批準(zhǔn)后，將申請書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，與之一并提交。簽字蓋章的信息應(yīng)與信息系統(tǒng)中的電子申請書保持一致。
（2）依托單位在線提交電子申請書及附件材料后，應(yīng)于申請材料提交截止時間（2021年8月30日16時）前通過信息系統(tǒng)上傳項目清單，并對項目確認(rèn)，無需提供紙質(zhì)材料。
五、聯(lián)系方式
1、填報過程中遇到的技術(shù)問題，可聯(lián)系國家自然科學(xué)基金委員會信息中心協(xié)助解決，聯(lián)系電話：010-6231 7474。
2、其他問題可咨詢國家自然科學(xué)基金委員會數(shù)學(xué)物理科學(xué)部數(shù)學(xué)科學(xué)處：
數(shù)學(xué)科學(xué)處聯(lián)系人：何 成
電 話：（010）6232 5025
郵 箱：hecheng@nsfc.gov.cn
學(xué)校科技處計劃項目科聯(lián)系方式：137 7251 9715，likeky@nwu.edu.cn
科技處
2021年8月5日
