大圖像

李升偉/編譯

●就過去許多醫(yī)學圖像用過一次就存檔不再使用這一現(xiàn)象，加拿大多倫多大學醫(yī)學影像學系主任艾倫·穆迪（Alan Moody）認為，這些臨床圖像數(shù)據(jù)應(yīng)該讓研究人員充分得到利用。如果“我們能夠擁有一種強有力的新工具，不僅會加速生物標記物的發(fā)現(xiàn)，也會加速了疹療研發(fā)的進度。”

艾倫·穆迪

無論是沃爾瑪每小時100萬客戶交易記錄，還是臉譜網(wǎng)上的2 200億幅照片，抑或是對人類基因組計劃（HGP）30億對堿基進行解碼，與大量數(shù)據(jù)打交道都提供了一個獲取和利用信息源的機會。這就是“大數(shù)據(jù)”的沖擊，被世界經(jīng)濟論壇稱之為可與金礦相媲美的一種新型經(jīng)濟，目前，對這種新資源的“淘金”之熱正在興起之中。

相比之下，在臨床上積累下來的醫(yī)學成像數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)量之巨大，似乎是“大數(shù)據(jù)”的理想標靶——挖掘這類信息，具有為維護健康和治療疾病提供巨大新認識的潛能。然而，到目前為止，大數(shù)據(jù)――更準確地說是 “大圖像”——還沒有在當今信息社會中形成其應(yīng)有的沖擊和影響。

臨床圖像往往只使用一次或數(shù)次便束之高閣、為灰塵所掩埋，這無疑是一種資源的浪費。通過地區(qū)性、區(qū)域性、全國性或國際性合作，科學家或臨床醫(yī)生通過這些圖像進行趨勢研究和相關(guān)分析，進而帶來科學和臨床效益。但是，我們首先需要知道該如何對接目前的臨床成像流程來獲取這些數(shù)據(jù)。

挖掘這類大圖像信息至少可以帶來兩個直接的效益：首先，病人圖像資料往往同時被參考用來研究醫(yī)學問題，其所反映的狀況具有臨床價值；其次，圖像數(shù)據(jù)是免費的，或者通過現(xiàn)行的衛(wèi)生護理系統(tǒng)購買，因而可以使用較少資金進行其他財力一時難以承受的群體性研究項目。

例如，可以針對眼下正在不斷增多的阿爾茨海默氏癥的醫(yī)學危象問題。理想地說，我們應(yīng)該集中鑒別出其中的風險人群，以便采取預(yù)防和早期治療措施。在這里，成像是關(guān)鍵。但在阿爾茨海默氏癥早期階段，視覺上的線索可能是微妙的，而捕捉到足夠量的合適個體則意味著（成像工作）要廣泛撒網(wǎng)，成本巨大?；蛟S，一些有早期癥狀的病人——比如不明原因的健忘癥——可能已經(jīng)在臨床檢查中進行過成像。如果將所有的這些成像數(shù)據(jù)進行整理或組合，應(yīng)該說，數(shù)據(jù)的效力可以使圖像中包含的微小信號從背景噪音中顯現(xiàn)出來，用于早期亞臨床疾病的研究。

與臨床應(yīng)用相反，研究方面的圖像網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在建，比如“阿爾茲海默氏癥神經(jīng)成像計劃”和“加拿大動脈粥樣硬化成像網(wǎng)絡(luò)”——這些網(wǎng)絡(luò)被所研究的疾病預(yù)先限定了，招募的病人已有明顯的癥狀。盡管如此，仍然有必要在群體水平上進行早期疾病或疾病前調(diào)查，通過建立臨床圖像網(wǎng)絡(luò)，在更大規(guī)模上進行招募并利用現(xiàn)有的臨床圖像數(shù)據(jù)來構(gòu)建大圖像網(wǎng)絡(luò)。

目前，成像技術(shù)的發(fā)展主要集中在圖像的采集、分析和定性方面，目標是數(shù)據(jù)鏈盡可能地完善——尤其是生產(chǎn)高質(zhì)量的圖像以此改善診斷。接下來的關(guān)鍵是制作廣泛的群體圖像數(shù)據(jù)庫，便于醫(yī)生和研究人員使用。開發(fā)并利用好這種資源，兩件事是必需的：一是培養(yǎng)圖像數(shù)據(jù)處理專家成為嗅覺靈敏的“數(shù)據(jù)探礦者”，即能嫻熟地將捕捉到的數(shù)據(jù)進行組合、分析和深度挖掘，而不是只擅長個體研究。

二是建立友好用戶網(wǎng)絡(luò)便于數(shù)據(jù)挖掘。臨床圖像目前普遍采取數(shù)字化存儲歸檔，然后通過一系列技術(shù)進行分析和分類。而那些需要使用這些系統(tǒng)的醫(yī)生或研究人員必須參與網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，包括數(shù)據(jù)的存儲、管理和訪問過程。

在大圖像中嵌入一些結(jié)構(gòu)性報告將是很重要的。例如，癌癥病人的臨床圖像等相關(guān)信息涉及到原發(fā)性腫瘤、淋巴結(jié)牽連和轉(zhuǎn)移等。大規(guī)模組合數(shù)據(jù)將促進對原發(fā)性腫瘤生長特征和關(guān)聯(lián)疾病傳播的認識。

在研究中使用這樣的臨床數(shù)據(jù)，其倫理學標準要求每個病人的同意或知曉權(quán)，或得到對匿名病人數(shù)據(jù)歸集的機構(gòu)許可。解決這些和其他類似的問題是富有挑戰(zhàn)性的，一旦取得成功，我們就擁有一種強有力的新工具，在加速生物標記物發(fā)現(xiàn)的同時，也加速了診療研發(fā)步伐。

探索挖掘這種新的資源、主動接受這些挑戰(zhàn)的機構(gòu)將被見證為這一領(lǐng)域的先驅(qū)，并能從這一數(shù)據(jù)寶庫中收獲豐厚的回報。