全球MRI数据为改善脑损伤治疗提供了希望
创伤性脑损伤是残疾的主要原因,对患者及其所属的人产生重大后果。患者可以遭受一系列身体,认知,行为和情绪问题。
如果医生怀疑有人跌倒并撞到头部,或遭遇交通事故或其他头部受伤,通常会对其进行核磁共振检查脑损伤。但是,通过核磁共振成像很难准确预测创伤会引发何种问题(如果有的话)。
现在,研究人员希望研究更新和更先进的MRI方法将使这一患者组织比今天更好。但是,迄今为止的进展受到相对较小的研究的限制,并且缺乏跨研究中心分享和分析这些数据的标准。
“研究中的一项重大挑战是弄清楚受伤特征和哪些变化脑由受伤引起的可以预测患者将如何恢复以及他们需要的后续行动。挑战的一大部分是个体患者如此不同,“亚历山大奥尔森说。他是挪威科学技术大学(NTNU)的副教授(NTNU)心理学和圣奥拉夫医院神经心理学家。
研究人员的目标是结合和分析大数据集研究世界各地的大脑成像,看看他们是否能找到在单个中心的单个研究中无法发现的联系。
主要的谜项目是位于加州南部大学,奥尔森是一群亚洲的共同组织,专注于与宾夕法尼亚州立大学的弗兰克希拉里的中度至严重的脑损伤。
大脑含有大约3000亿脑细胞,可以解码100万亿信息,使我们能够思考和行动。
“通过集中资源,数据,计算能力和知识技能,我们就能解决一些悬而未决的问题在我们的领域,比如性如何影响结果,是否存在亚型在更广泛的患者人群,或如何处理病变神经影像数据,”艾米丽说丹尼斯,他是ENIGMA脑损伤主要小组的联合首席研究员。这个主要的脑损伤小组由来自13个国家的170名研究人员组成。
“世界各地的很多辉煌的科学家一直在努力解决这些问题,并取得了很大的进步,但这受到了我们个人样本的规模的限制,”她说。
杨百翰大学(Brigham Young University)名誉教授、犹他大学(University of Utah)神经病学和精神病学兼职教授艾琳·比格勒(Erin Bigler)说,这里的部分挑战在于,人类的大脑如此不同,就像不同的指纹一样。比格勒与创伤性脑损伤研究50多年,发表论文200余篇。
“创伤性脑损伤通常被称为影响最复杂的器官的最复杂的疾病,”他说。
补充说,大脑含有大约3000亿脑细胞的事实,可以解码100万亿条消息,使我们能够思考和行动,并且很容易看出为什么研究人员需要大量不同的大脑和大脑受伤,巨大的数据。
“非常大的样本尺寸是必不可少的,否则不可能拥抱所有这些变异性,”他说。
要开始,Enigma项目将对与来自美国,欧洲,澳大利亚,中东,南非和南美洲的研究人员合作的MRI数据应用不同类型的高级分析方法。
今天的MRI图像可以告诉临床医生伤害的规模和伤害的伤害。但奥尔森的研究小组正在使用基于研究的MRI方法,该方法使用更先进的算法和统计数据。
“我们正在努力制定更好,更标准化的方式总结和理解MRI数据,我们希望促进患者的研究中的突破,”奥尔森说。
由于方法和分析方法的异质性,以及患者群体的异质性,使得这种标准化目前是不可能的。只有通过一个包括几千个数据集的规模如此之大的国际合作项目,才能在方法开发方面取得进展。
Penn国家的希拉里表示,这种努力将可能似乎不可能结合的数据,否则可能会结合可能会结合的数据 - 研究人员可以使研究人员能够使用已经收集的旧数据。
“数据聚集在成像和遗传研究中至关重要,其中任何一个实验室中的数据集和统计量都很小,但与世界各地的实验室的数据结合了解脑疾病的新可能性,并可能加速科学,”他说。
“我们的努力是从已经收集的数据中获得‘第二次生命’,”丹尼斯补充道。
开发的知识和分析方法将与所有感兴趣的研究人员公开共享。在个人研究团体批准的情况下,还将对巨大的数据集进行安排开放访问。
NTNU大学图书馆的NTNU工作组开放数据将研究如何以良好和适当的方式促进研究人员之间的数据共享。
“我们收集的MRI数据的最终目标是让它公开,无论何处都有可用的。有些原因是为什么不可能开放访问,但是我们希望以负责任和自由地以负责任的方式共享数据奥尔森说,根据各地的法律和实践,“奥尔森说。
奥尔森指出,公开分享所有数据是一个挑战。研究人员仍然可以在不共享数据的地方进行分析,但在荟萃分析中包括在每个地点进行的本地分析的结果。然而,下一步是进行大型分析。
“Mega-Analyzes需要分享数据而世界的不同部分具有不同的做法,以便有什么合法的。我们工作的整个单独部分涉及研究和创造访问的解决方案,以便研究人员将更容易导航该景观。这是NTNU开放和其他人以其专业知识为何,“奥尔森说。
就目前的情况来看,没有一个人只能通过大脑的核磁共振成像来识别。但奥尔森认为,在这类研究中,我们必须考虑这种情况在未来某个时候发生的理论可能性。
他说:“你必须平衡患者和研究可能的益处的风险。”
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