【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 提供反饋和評(píng)價(jià)。 圖 2. 課題 之間關(guān)系 圖 16 16 四、年度計(jì)劃 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 1. 按照各個(gè)課題計(jì)劃，完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確立 數(shù)據(jù)收集 標(biāo)準(zhǔn) 2. 基于磁共振數(shù)據(jù)的腦區(qū)細(xì)化方法研究 3. 基于磁共振與電生理的腦 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算理論和 方法研究 4. 研究局部性腦損害和彌 漫 性腦損害腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的早期變化特點(diǎn) 1. 完成各個(gè)課題計(jì)劃的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作 2. 初步建立 基于磁共振數(shù)據(jù)的腦區(qū)細(xì) 化方法 3. 建立與完善基于磁共振與電生理的腦網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算理論和方法 4. 明確 局部性腦損害和彌 漫 性腦損害腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的早期變化特點(diǎn) 5. 發(fā)表 SCI 論文 1520 篇， 其中 IF5論文 的 6 篇以上 6. 申請(qǐng)專利、軟件著作權(quán) 36 項(xiàng) 第 二 年 1. 繼續(xù)各課題的 數(shù)據(jù)收集 工作，包括新入組及縱向隨訪數(shù)據(jù) 2. 完善 基于磁共振數(shù)據(jù)的腦區(qū)細(xì)化方法 ；開展 腦區(qū)細(xì)化研究 ；研究腦區(qū)細(xì)化及腦連接模式的生物學(xué)意義 3. 繼續(xù)基于 磁共振與電生理的腦 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和 方法研究 ，利用疾病和動(dòng)物模型驗(yàn)證計(jì)算理論和方法的有效性 4. 研究 局部性腦損害 患者在藥物和手術(shù)等干預(yù)下腦網(wǎng)絡(luò)的變化 特點(diǎn) 5. 研究彌漫性腦損害患者及高危人群的腦網(wǎng)絡(luò)異常模式 1. 完成各個(gè)課題計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集工作 2. 完成 23 個(gè)腦葉的腦區(qū)細(xì)化 3. 完善并驗(yàn)證基于 磁共振與電生理的腦 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和方法 4. 明確藥物和手術(shù)等干預(yù)措施對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)的影響 5. 明確彌漫性腦損害患者及高危人群的腦網(wǎng)絡(luò)異常模式 6. 發(fā)表 SCI 論文 1520 篇， 其中 IF5論文 的 6 篇以上 7. 申請(qǐng)專利、軟件著作權(quán) 25 項(xiàng) 17 17 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 三 年 1. 繼續(xù)各課題的縱向隨訪數(shù)據(jù) 收集 工作 2. 研究 腦區(qū)細(xì)化 方法 并利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證腦區(qū)細(xì)化 的 合理性 3. 研究 多模態(tài)影像 信息融合的腦網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 4. 研究 局部性腦損害 患者 和彌漫性腦損害患者的腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演變規(guī)律 1. 完成各個(gè)課題計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集工作 2. 完成 23 個(gè)腦葉的腦區(qū)細(xì)化 ，并驗(yàn)證 腦區(qū)細(xì)化 的合理性 3. 建立多模態(tài)影像 信息融合的 腦網(wǎng)絡(luò)計(jì)算理論與方法 4. 明確 局部性腦損害 患者和彌漫性腦損害患者的腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演變規(guī)律 5. 發(fā)表 SCI 論文 2025 篇， 其中 IF5論文 的 8 篇以上 6. 申請(qǐng)專利、軟件著作權(quán) 35 項(xiàng) 第 四 年 1. 完善腦葉的腦區(qū)細(xì)化 及 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證腦區(qū)細(xì)化 的 合理性 2. 利用動(dòng)物模型和疾病模型研究 腦網(wǎng)絡(luò) 的 生理意義和臨床可用性 3. 研究腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 局部性腦損害和彌漫性腦損害中的臨床應(yīng)用價(jià)值 1. 完成 所有腦區(qū)的細(xì)化，完成腦區(qū)細(xì)化合理性的驗(yàn)證 2. 建立系統(tǒng)（多層次、動(dòng)態(tài)、因果和非線性）的腦連接計(jì)算理論與方法 ，明確腦網(wǎng)絡(luò)生理意義，建立臨床可用性評(píng)價(jià)方法 3. 建立基于腦網(wǎng)絡(luò)的 局部性腦損害 預(yù)后判斷方法，彌漫性腦損害早期診斷和療效評(píng)價(jià)方法 4. 發(fā)表 SCI 論文 2025 篇， 其中IF5 論文 的 8 篇以上 5. 申請(qǐng)專利、軟件著作權(quán) 25 項(xiàng) 18 18 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 五 年 1. 整 合 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 建立數(shù)據(jù)庫(kù) 2. 構(gòu)建適合腦網(wǎng)絡(luò)研究的腦圖譜 3. 研究基于腦網(wǎng)絡(luò)的臨床應(yīng)用平臺(tái) 4. 研究腦網(wǎng)絡(luò)表征臨床可用性的多中心疾病模型驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、范式和平臺(tái) 1. 完成項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)建立 2. 完成腦圖譜 的構(gòu)建，集成腦圖譜劃分的全部技術(shù)和軟件 3. 建立腦梗死 預(yù)后判斷系統(tǒng) 4. 建立精神分裂癥早期診斷和預(yù)后判斷系統(tǒng) 5. 發(fā)表 SCI 論文 1520 篇， 其中 IF5論文 的 6 篇以上 6. 申請(qǐng)專利、軟件著作權(quán) 25 項(xiàng) 19 19 一、研究?jī)?nèi)容 關(guān)鍵科學(xué)問題 本項(xiàng)目重點(diǎn)研究腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和腦疾病狀態(tài)下腦網(wǎng)絡(luò)的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上探索重大腦疾病早期診斷及預(yù)后評(píng)價(jià)的影像學(xué)標(biāo)志，這不僅是國(guó)際前沿基礎(chǔ)科學(xué)問題，也是國(guó)家重大需求。本項(xiàng)目擬解決以下三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題： (1) 利用成像技術(shù)建立 適合腦疾病和腦網(wǎng)絡(luò)研究、有明確生物學(xué)意義的 腦圖譜及其適用性的 驗(yàn)證方法體 系 ； (2) 探索腦功能網(wǎng)絡(luò)的 解剖 基礎(chǔ)、腦功能網(wǎng)絡(luò)和 解剖 網(wǎng)絡(luò)的相互關(guān)系，以及腦功能和 解剖 網(wǎng)絡(luò)的變化規(guī)律， 建立多層次、動(dòng)態(tài)、因果和非線性的腦連接和腦網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和方法 及其適用性的 驗(yàn)證體系 ； (3) 探索并揭示局部性腦損害 (腦卒中和腦膠質(zhì)瘤 )和彌漫性腦損害 (阿爾茨海默病和精神分裂癥 )對(duì)腦 解剖 和功能網(wǎng)絡(luò)的影響，探索局部性腦損害后神經(jīng)功能恢復(fù)過程中腦網(wǎng)絡(luò)的變化模式以及這些模式是否能作為預(yù)后判斷的影像學(xué)標(biāo)志， 明確腦疾病特異性腦網(wǎng)絡(luò)表征， 在網(wǎng)絡(luò)水平上發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病和精神分裂癥早期診斷、預(yù)后判斷及療效評(píng)價(jià)的影像學(xué)標(biāo)志。 主要 研究?jī)?nèi)容 本項(xiàng)目圍繞以上三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題，從基礎(chǔ) 研究和臨床研究?jī)蓚€(gè)層次 ，分三個(gè)方面來進(jìn)行研究， 具體研究?jī)?nèi)容如下： 1. 腦圖譜 。 利用多模態(tài)磁共振成像技術(shù)（ sMRI、 fMRI、 dMRI 等），將腦連接模式與傳統(tǒng)的基于細(xì)胞形態(tài)信息的腦區(qū)分割技術(shù)結(jié)合， 對(duì)功能不明確的腦區(qū)進(jìn)行細(xì)分 ， 建立 適合腦疾病 和腦網(wǎng)絡(luò) 研究、有明確生物學(xué)意義的腦圖譜 ； 對(duì)腦圖譜的適用性從計(jì)算、薈萃分析和動(dòng)物模型 等方面建立 系統(tǒng) 的 驗(yàn)證方法 體系 。 20 20 2. 腦連接 。 利用多模態(tài)磁共振成像技術(shù) 及電生理技術(shù)對(duì)腦連接進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，建立多層次、動(dòng)態(tài)、因果和非線性 的 腦連接和腦網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和方 法；利用模式動(dòng)物（獼猴和大鼠）研究腦連接的生理意義，對(duì)腦連接和腦網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和方法進(jìn)行驗(yàn)證； 利 用阿爾茨海默病和精神分裂癥作為疾病模型驗(yàn)證上述方法的臨床可用性。主要研究?jī)?nèi)容包括： （ 1） 基于磁共振影像的腦網(wǎng)絡(luò)研究 。 利用 功能磁共振影像 研究腦連接和腦網(wǎng)絡(luò) ，發(fā)展 腦連接和腦網(wǎng)絡(luò) 的新理論和新方法； 利用結(jié)構(gòu)和彌散磁共振影像研究腦解剖連接和腦網(wǎng)絡(luò)、發(fā)展其 模式動(dòng)物 驗(yàn)證方法 ； 利 用阿爾茨海默病和精神分裂癥作為疾病模型驗(yàn)證上述方法的臨床可用性。（ 2） 基于電生理的腦網(wǎng)絡(luò)研究 。 針對(duì)人的腦電 (EEG)記錄，構(gòu)建相應(yīng)的腦功能網(wǎng)絡(luò)和因果網(wǎng) 絡(luò)，發(fā)展動(dòng)態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)方法 ； 參考課題四、五的研究?jī)?nèi)容，研究正常人和部分病種病人的，腦電腦網(wǎng)絡(luò)的基本屬性及其變化規(guī)律 ； 參考課題四和五的研究?jī)?nèi)容，建立動(dòng)物模型，在課題一腦圖譜工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的選擇，采用微電極陣列 (MEA)進(jìn)行記錄，構(gòu)建相應(yīng)的腦功能網(wǎng)絡(luò)和因果網(wǎng)絡(luò)，研究正常和疾病模型的腦網(wǎng)絡(luò)的基本屬性及其變化規(guī)律 ； 研究腦電與 fMRI 信息的融合方法，具體包括 fMRI 約束的腦電逆問題方法和 EEG 約束 fMRI 的 HRF 重建方法 ， 發(fā)展建立基于融合信息的腦網(wǎng)絡(luò)的方法 ； 參考課題一、二、四和五所研究的問題和取得的研究成果，研究大 腦的基本功能和部分病種腦網(wǎng)絡(luò)的特性 ； 基于腦網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)在進(jìn)化上的保守性，針對(duì)典型的 fMRI 腦功能網(wǎng)絡(luò)，采用微電極記錄技術(shù)獲取相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)電生理信息，研究 fMRI 的腦網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)電生理機(jī)制，以及 BOLD 信號(hào)與神經(jīng)電生理信號(hào)之間的相互關(guān)系 ； 利用模式動(dòng)物（獼猴和大鼠）研究腦連接的生理意義，對(duì)腦連接和腦網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算理論和方法進(jìn)行驗(yàn)證； 利 用精神分裂癥作為疾病模型驗(yàn)證上述方法的臨床可用性。 3. 腦疾病的網(wǎng)絡(luò)表征 。 研究 局部性腦損害 和 彌漫性腦損害 在腦網(wǎng)絡(luò)上的表征，在網(wǎng)絡(luò)水平上探索 腦疾病 早期診斷、預(yù)后判斷及療效評(píng)價(jià)的影像學(xué)標(biāo)志 ； 采用經(jīng)顱磁刺激技術(shù)和經(jīng)顱直流電刺激技術(shù) 及模式動(dòng)物（猴和大鼠）對(duì)腦損傷和腦連接的生理病理進(jìn)行建模，明確腦疾病的特異性腦網(wǎng)絡(luò)表征；建立腦網(wǎng)絡(luò)表征具有臨床可用性的 多中心疾病模型驗(yàn)證 標(biāo)準(zhǔn)、范式和平臺(tái)。具體研究?jī)?nèi)容包括：（ 1） 局部性腦損害 (腦卒中與腦膠質(zhì)瘤 )的腦網(wǎng)絡(luò)研究 。 研究局部性腦損害 (腦卒中和腦膠質(zhì)瘤 )對(duì)腦結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)的影響，并采用經(jīng)顱磁刺 21 21 激技術(shù)和經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)模擬局部性腦損害，研究特定腦區(qū)及特定腦連接的功能意義 ，利用（猴和大鼠）對(duì)腦卒中進(jìn)行模式動(dòng)物研究， 探索局部性腦損害后神經(jīng)功能恢復(fù)過程中腦網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化 模式以及這些模式是否能作為預(yù)后判斷的影像學(xué)標(biāo)志。 （ 2） 彌漫性腦損害 (精神分裂癥 和 阿爾茨海默病 )的腦 網(wǎng)絡(luò)研究 。 研究精神分裂癥 和 阿爾茨海默病對(duì)腦 解剖 和功能網(wǎng)絡(luò)的影響，在網(wǎng)絡(luò)水平上探索精神分裂癥 和 阿爾茨海默病早期診斷、預(yù)后判斷及療效評(píng)價(jià)的影像學(xué)標(biāo)志。研究精神分裂癥患者 及其高危人群腦網(wǎng)絡(luò)的 解剖 和功能拓?fù)浣M織特征，并與同年齡段正常對(duì)照比較，明確疾病造成的腦發(fā)育過程與正常腦發(fā)育過程的差異，并驗(yàn)證這些差異是否可作為精神分裂癥早期診斷的影像學(xué) 標(biāo)志 ；研究首發(fā)、未服藥精神分裂癥患者抗精神病藥物治療前后腦網(wǎng)絡(luò) 解剖 和功能 網(wǎng)絡(luò) 組織的 動(dòng)態(tài)變化，確立藥物療效與患者腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化之間的關(guān)系，篩選可用于預(yù)測(cè)抗精神病藥物治療療效的影像學(xué)標(biāo)志。 研究輕度認(rèn)知障礙和早期阿爾茨海默病患者腦網(wǎng)絡(luò)在 解剖 和功能拓?fù)浣M織上的特征，并與健康老年人比較，明確疾病造成的腦老化過程與正常腦老化過程的差異，以篩選可用于阿爾茨海默病早期診斷的影像學(xué)標(biāo)志；通過對(duì)輕度認(rèn)知障礙人群進(jìn)行動(dòng) 態(tài)觀察，研究輕度認(rèn)知障礙轉(zhuǎn)化為阿爾茨海默病患者和未轉(zhuǎn)化者在腦 解剖 和功能網(wǎng)絡(luò)上的差異，建立預(yù)測(cè)輕度認(rèn)知障礙轉(zhuǎn)化為阿爾茨海默病的影像學(xué)標(biāo)志。 22 22 項(xiàng)目名稱： 聚焦超聲無創(chuàng)治療腫 瘤的關(guān)鍵科學(xué)問題研究 首席科學(xué)家： 王智彪 重慶醫(yī)科大學(xué) 起止年限： 至 依托部門： 重慶市科委 23 23 二、預(yù)期目標(biāo) 本項(xiàng)目的總體目標(biāo)： 立足我國(guó)原始創(chuàng)新聚焦超聲治療已有基礎(chǔ)，圍繞實(shí)現(xiàn)更安全、更高效的聚焦超聲無創(chuàng)治療腫瘤的核心問題 ——增強(qiáng)和加速焦域處腫瘤組織損傷的實(shí)現(xiàn)、監(jiān)測(cè)和療效評(píng)價(jià)， 通過理、工、醫(yī)緊密結(jié)合的多學(xué)科交叉 研究，在聚焦超聲在活體組織中的非線性聲傳播和生物傳熱學(xué)理論、焦域精細(xì)控制方法、瞬態(tài)物理特性及專一的高分辨、高靈敏動(dòng)態(tài)監(jiān)控成像、腫瘤高效治療模式與療效評(píng)價(jià)等方面 取得突破，形成聚焦超聲安全、高效無創(chuàng)治療腫瘤的理論方法體系和技術(shù)平臺(tái)，促進(jìn)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代更安全、更高效聚焦超聲治療設(shè)備的研制和臨床應(yīng)用的發(fā)展，并保持國(guó)際前沿地位。同時(shí)，凝聚和培養(yǎng)一批引領(lǐng)超聲治療研究的高層次創(chuàng)新型科研人才，形成一支有國(guó)際影響力的研究團(tuán)隊(duì)，推動(dòng)聲學(xué)、醫(yī)學(xué)影像和生物醫(yī)學(xué)工程、基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展。 五年預(yù)期目標(biāo) : ： 發(fā)展聚焦超聲在復(fù)雜活體組織中的非線性聲傳播理論，在此基礎(chǔ)上，將可實(shí)現(xiàn)聲能單向流動(dòng)的聲二極管理論引 入，利用 具有負(fù)折射率的人工聲學(xué)材料和時(shí)間反轉(zhuǎn)理論 實(shí)現(xiàn)焦域精細(xì)時(shí)空控制，提高焦域能量密度；篩選用于聚焦超聲增效治療 且具有多模態(tài)成像能力的多功能 微納米生物材料，并闡明強(qiáng)超聲與生物組織和微納米生物材料導(dǎo)入時(shí)相互作用的治療機(jī)制；研究證實(shí)超聲消融腫瘤表面層治療模式的高效機(jī)制和方案，最終實(shí)現(xiàn)綜合利用精細(xì)焦域、微納米生物材料和超聲消融腫瘤表面層治療模式三者結(jié)合方式增強(qiáng)和加速焦域處腫瘤組織損傷。 ： 突破現(xiàn)有影像的局限，在研究聚焦超聲治療的靶組織瞬態(tài)物理特性基礎(chǔ)上，提出專一 監(jiān)控聚焦超聲治療的高分辨、高靈敏超聲和磁共振動(dòng)態(tài)成像理論和方法；在建立精準(zhǔn)的病灶三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)集基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)病灶的快速定位和焦域的三維精確導(dǎo)航。 聚焦超聲腫瘤治療劑量學(xué)和療效評(píng)價(jià)體 系： 針對(duì)聚焦超聲快速致組織凝固性壞死問題，發(fā)展基于 非傅里葉傳熱理論的聚焦超聲治療 生物傳熱學(xué)理論模型，并結(jié)合高聲強(qiáng)下聲場(chǎng)測(cè)量、空化監(jiān)測(cè)、生物學(xué)效應(yīng)研究和臨床實(shí)踐數(shù)據(jù)庫(kù)，在聚焦超聲治療監(jiān)控成像和導(dǎo)航研究基礎(chǔ)上，建立腫瘤治療劑量學(xué)模型。 闡明聚焦超聲無創(chuàng)治療后壞死腫瘤組織轉(zhuǎn)歸和修復(fù)動(dòng)態(tài)過程中的腫瘤細(xì)胞生物學(xué)和影像學(xué)變化規(guī)律，及其對(duì)機(jī) 體代謝和免疫方面的影響，建立聚焦超聲治療腫瘤療效的 局部和整體效應(yīng)評(píng)價(jià)方法。 24 24 ： 通過本項(xiàng)目的研究，形成聚焦超聲安全、高效無創(chuàng)治療腫瘤的理論方法體系和技術(shù)平臺(tái)。 力爭(zhēng)在 Science 和 The New England Journal of Medicine 上發(fā)表重要論文， 發(fā)表科研論文 200 篇左右，影響因子總和大于 400（其中單篇影響因子大于 5 的 15～ 20 篇左右，影響因子大于 10的 5～10 篇左右）。申請(qǐng)和授權(quán)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)發(fā)明專利 30 項(xiàng)左右，獲計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán) 10 項(xiàng)左右，出版專著 1～ 2 部，獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)及以上獎(jiǎng)勵(lì) 2～ 3 項(xiàng)。 ： 培養(yǎng)一批