科学家表示,由于对英国志愿者进行了超过十亿次扫描,我们现在能够以前所未有的细节研究人体随着年龄变化的过程。
这项全球最大的人体成像项目表示,它现已完成对10万人的大脑、心脏和其他器官扫描的目标,这是为期11年的雄心勃勃研究的成果。
英国生物样本库(UK Biobank)的首席科学家Naomi Allen教授表示:“研究人员已经开始使用这些成像数据,以及我们拥有的其他数据,以早期识别疾病,然后在更早的阶段进行治疗。”
这些数据以低成本提供给全球的研究团队,以寻找预防常见健康问题的新方法,从心脏病到癌症。
第10万名被扫描的志愿者是Steve,他最近从销售岗位退休,现在帮助女儿经营的慈善机构工作。
BBC观看了他进入位于雷丁市外工业区的全身MRI扫描仪的过程,屏幕上出现了大脑细胞、血管、骨骼和关节的详细图像。
他说:“几年前,我母亲被诊断出患有早期痴呆症,身体状况一直不好。因此,我想为研究贡献更多,让下一代能从像我这样的人身上学到东西。”
这项全球最大的医学成像项目在英格兰的四个地点每天运行13小时,每周7天。
参与者被安排5小时的预约时间,使用5种不同的MRI、X射线和超声波机器进行扫描。
收集到的数据是匿名的,像Steve这样的志愿者不会收到任何个人反馈,除非放射科医生碰巧发现潜在的严重健康问题。
该项目不允许公布个人数据,例如志愿者的姓氏或他们居住的确切区域。
什么是英国生物样本库(UK Biobank)?
英国生物样本库(UK Biobank)于2003年启动,是世界上最大的生物样本和健康数据收集项目之一。
总计有50万人——都是中年志愿者——被要求完成体能测试,回答定期的健康和生活方式问题,并提供DNA和其他生物样本。
他们的血液、尿液和唾液被储存在曼彻斯特郊区斯托克波特的巨大冰箱中,以-80°C(-112°F)的温度用液氮冷冻保存。
该项目的成像部分于2014年开始,涉及对其中10万名参与者的详细扫描。
所有这些参与者将被邀请每隔几年回来重复该过程,以观察他们的身体和器官随着年龄增长如何变化。
通过将这些扫描与其他英国生物样本库收集的数据结合,科学家可以测试大脑或身体的早期变化是否会导致晚年生活中的疾病或其他健康问题。
整个英国生物样本库项目是非营利性的,由英国医学研究委员会(MRC)和惠康基金会(Wellcome Trust)以及卫生部和苏格兰政府共同设立。
二十年后,该项目现在正逐渐成熟。
目前已有30PB(即30,000TB)的匿名健康数据可供大学、慈善机构、政府和私营部门的研究人员使用。
英国及其他国家的科学家可以申请访问这些数据,大多数人需支付3000至9000英镑的费用,以帮助覆盖运营成本。
西敏斯特大学的代谢成像教授Louise Thomas表示,这“完全改变了”她和其他研究人员的工作方式。
她说:“我们曾认为这是一个疯狂的想法,没有人能扫描这么多人。手动分析这些图像将花费我们数千年的时间,但现在……我们可以自动提取所有信息,因此我们可以在几分钟内测量身体的各个部分。”
研究人员越来越多地使用人工智能(AI)来处理该项目产生的大量数据。
自2003年项目开始以来,已有近17,000篇使用各种生物样本库数据的同行评审论文发表,现在每周都有几十篇新论文发表。
到目前为止,所进行的扫描和图像已经用于显示:
- 结合MRI扫描和其他健康数据以及人工智能(AI)模型,可以预测38种常见疾病的早期发作。
- 每天仅消费少量酒精就可能与记忆丧失和痴呆症风险增加有关。
- 详细的MRI扫描可以替代手术,以诊断和监测一种常见的肝脏疾病。
- 心脏结构的变化可能导致包括抑郁症在内的精神障碍风险增加。
英国生物样本库是全球十大个人健康数据存储项目之一,其他类似项目在德国、中国和美国,尽管这些项目并非都以相同的方式向全球科学家提供数据。
该项目的成像部分由英国医学研究委员会(MRC)、惠康基金会(Wellcome Trust)和英国心脏基金会(British Heart Foundation)资助。
重复扫描的额外资金由Alphabet的子公司Calico(该公司也拥有Google)以及由Facebook创始人马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)和他的妻子普莉希拉·陈(Priscilla Chan)建立的陈扎克伯格倡议(Chan Zuckerberg Initiative)提供。
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