“數(shù)字化”人體的“可視化”：表型影像學(xué)

馮凱 魏鈴 田梅

請各位讀者想象一下，當(dāng)您面前放一個裝滿東西的黑盒子，如何在不打開它的前提下知道里面裝的是什么？這也許并不重要，但是當(dāng)一個人身體中出現(xiàn)了病灶，您準(zhǔn)備用什么辦法去找到它？自古以來，人們一直都在嘗試各種辦法去了解自己身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。人體解剖是人類最早了解自身結(jié)構(gòu)的方式，并且在中西方都有較早的記載。早在我國的戰(zhàn)國時期，醫(yī)者通過尸體解剖，將人的五官、大腦、內(nèi)臟、骨骼、肌肉等結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量并繪制成冊；而西方人體解剖的快速發(fā)展則始于文藝復(fù)興時期。如今，隨著物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的綜合發(fā)展，我們可以輕松做到人體的“可視化”，通過X射線、超聲、磁共振等影像成像技術(shù)，“看穿”人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，這些技術(shù)不僅促進(jìn)了解剖學(xué)的進(jìn)步，也衍生出醫(yī)學(xué)影像學(xué)這門學(xué)科，使得解剖學(xué)從單純研究尸體的解剖形態(tài)特征，邁向可獲取更精細(xì)的活體影像的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)。同時，隨著人們對基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)及代謝組學(xué)等組學(xué)的深入研究，表型組學(xué)研究應(yīng)運而生。影像是現(xiàn)代解剖學(xué)的利器，也是表型組學(xué)的主要特征之一，表型組學(xué)也將進(jìn)一步促進(jìn)生命科學(xué)研究體系的系統(tǒng)化。

表型組學(xué)和表型影像學(xué)

表型即表現(xiàn)型，是指一個生物體基因與環(huán)境相互作用下表現(xiàn)出的所有特征和功能，可分為微觀表型和宏觀表型。微觀表型包括分子水平的RNA、蛋白質(zhì)、代謝分子，細(xì)胞水平的血細(xì)胞、免疫細(xì)胞等；宏觀表型涉及腦、心臟、五官、四肢等器官的結(jié)構(gòu)和功能，以及影像、認(rèn)知和心理表型。表型組學(xué)這一概念由加蘭（S. A. Garan）于1996年首次提出，用于表征和描述生物體從胚胎發(fā)育、出生、成長、衰老乃至死亡的過程中，個體或群體的物理、化學(xué)、生物性狀，以及基因、表觀遺傳、共生微生物、飲食和環(huán)境暴露等復(fù)雜因素相互作用的集合。表型組學(xué)的研究范圍涵蓋基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)與免疫組學(xué)等高通量生物表型，還有體內(nèi)各種組織、器官結(jié)構(gòu)和細(xì)胞代謝功能等影像表型，以及生物電、心理、認(rèn)知等功能表型的系統(tǒng)測量和分析。

表型影像學(xué)（phenomic imaging）是指通過利用一種或多種生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)方法，對人體或生物體進(jìn)行研究，并且使這些被研究的表型結(jié)果“可視化”。在醫(yī)學(xué)發(fā)展之初，人們只能通過自身感官獲取人體正?；虍惓５纳眢w狀態(tài)，比如中醫(yī)沿用至今的望、聞、問、切。通過影像成像模態(tài)獲得一種或多種表型的平面或立體圖像，可以實現(xiàn)對該表型的精準(zhǔn)定性、定位和定量。利用表型影像技術(shù)方法，還可以對人體或生物體進(jìn)行時空動態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)各組織器官的形態(tài)、功能、生理特征和生物標(biāo)志物的分布和動態(tài)變化，再對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的特征分析和數(shù)據(jù)挖掘，可以發(fā)現(xiàn)生理或病理的精細(xì)改變，這樣不僅可預(yù)測疾病的發(fā)生發(fā)展，也可開展疾病治療過程中的動態(tài)可視化監(jiān)測。表型影像學(xué)因其具有無創(chuàng)（非侵入性）、可重復(fù)性、時空動態(tài)等特點，能全面、動態(tài)評估生命體的發(fā)育、生長、衰老等生命全過程，也可反映各種疾病或亞健康狀態(tài)下的組織器官局部微環(huán)境。通過將影像組學(xué)與基因、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)、代謝、免疫等多種組學(xué)結(jié)合進(jìn)行深入研究，可以進(jìn)一步探索宏觀表型與微觀表型之間的關(guān)聯(lián)相關(guān)性，將紛繁復(fù)雜的表型組學(xué)數(shù)據(jù)集合，以“可視化”方式呈現(xiàn)出來。

表型影像的成像模態(tài)——透視神器

17世紀(jì)，列文虎克（A. V. Leeuwenhoek）用自制的顯微鏡觀察到細(xì)菌、血細(xì)胞、植物細(xì)胞等原來人類肉眼不可見的結(jié)構(gòu)，開啟了微觀生命世界的大門。通過顯微鏡的目鏡和物鏡，我們認(rèn)識了細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)和部位及其功能，觀察到不同疾病環(huán)境下各種組織細(xì)胞的細(xì)微變化，幫助我們更好地理解疾病的成因及其表現(xiàn)。例如，通過流式細(xì)胞術(shù)可將人體外周血細(xì)胞進(jìn)行分類整理。此外，人體體表特征也是重要的表型，如中醫(yī)對于眼睛、面色、舌苔等的認(rèn)識。離體解剖可對認(rèn)識人體構(gòu)造提供一定參考，但仍無法用于深入研究乃至臨床治療，尤其對臟器等重要器官來說，活體內(nèi)的動態(tài)實時變化對于臨床研究至關(guān)重要。現(xiàn)代科技的發(fā)展不僅使我們可對這些器官進(jìn)行全面測量，而且可以看到以往在活體上無法呈現(xiàn)的世界。20世紀(jì)以來，以X射線、超聲、CT、正電子發(fā)射型斷層成像（PET）、磁共振成像（MRI）為代表的成像技術(shù)，正以其無創(chuàng)、實時、高分辨率等特點推動著影像組學(xué)的快速發(fā)展。通過從高通量成像數(shù)據(jù)中探索大量具有高度代表性、可量化的結(jié)構(gòu)和功能特征，可發(fā)現(xiàn)影像表型與生物體其他表型之間的關(guān)系，并用于指導(dǎo)疾病的診治和預(yù)防。

光學(xué)成像

1590年，荷蘭人揚森（Z. Janssen）發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，自此光學(xué)成像開始蓬勃發(fā)展，人類在生命科學(xué)領(lǐng)域的探索也進(jìn)入了微觀時代。光學(xué)成像通過可見光顯示細(xì)胞和生物大分子及其代謝情況、人體內(nèi)臟器的結(jié)構(gòu)及病變等。熒光蛋白成像、光聲成像利用短波激發(fā)光使組織分別產(chǎn)生多種短波的可見熒光、超聲信號而實現(xiàn)可視化，在腫瘤細(xì)胞成像、基因表達(dá)、干細(xì)胞研究等方面發(fā)揮著重要作用。

X射線成像

X射線是一種高能電磁輻射，于1895年由倫琴（W. C. R？entgen）首次發(fā)現(xiàn)。波長較短的X射線能量較大，稱為硬X射線；而波長較長的X射線能量較低，稱為軟X射線。射線的穿透性、可吸收性、熒光效應(yīng)、感光效應(yīng)等特性是X射線成像的基礎(chǔ)。由于人體各組織結(jié)構(gòu)固有的密度和厚度不同，當(dāng)X射線穿過人體時，各組織對X射線的吸收強度也存在差異。比如，骨骼會比肌肉吸收更多的X射線，在曝光膠片上就顯示為更高的密度。在過去100多年里，X射線成像不斷發(fā)展，已成為疾病診斷中不可或缺的工具。雙能X射線骨密度測定就是基于X射線原理開發(fā)的骨密度測量的常用方法，已經(jīng)成為臨床上診斷骨質(zhì)疏松的“金標(biāo)準(zhǔn)”，主要用于測定腰椎、股骨、腕骨等易骨折部位的骨密度，預(yù)測骨折風(fēng)險。

計算機斷層成像

計算機斷層成像（computed tomography， CT）是基于X射線重建的斷層成像，能三維立體地顯示人體組織器官的空間結(jié)構(gòu)與形態(tài)。第一臺CT掃描儀由豪恩斯菲爾德（G. Hounsfield）于1969年發(fā)明。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，第五代CT設(shè)備已經(jīng)問世，檢查范圍從顱腦擴(kuò)展到全身，包括非對比掃描及對比增強掃描。其中，對比增強CT可突出正常組織中的病變，被廣泛應(yīng)用于臨床診斷。

磁共振成像

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）這一技術(shù)最早由2003年諾貝爾獎得主曼斯菲爾德（P. Mansfield）和勞特布（P. C. Lauterbur）在20世紀(jì)后半葉提出并發(fā)展起來。在強外加磁場內(nèi)，人體中的氫原子核在特定脈沖作用下會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，脈沖停止后的恢復(fù)過程中，人體內(nèi)各組織結(jié)構(gòu)間弛豫時間（即恢復(fù)所用的時間）的差異，在磁共振圖像上表現(xiàn)為不同強度的信號。MRI以其圖像對比度高、無輻射、分辨率高等優(yōu)點，在指導(dǎo)腫瘤切除、腦和心臟梗死分級、炎癥評估等方面發(fā)揮了不可或缺的作用。

正電子發(fā)射型斷層成像

正電子發(fā)射型斷層成像（positron emission computed tomography， PET）成像技術(shù)于1975年由費爾普斯（M. E. Phelps）、愛德華（M. T-P. Edward）和霍夫曼（J. Hoffman）發(fā)明。發(fā)射正電子的核素被引入體內(nèi)后，經(jīng)湮滅輻射轉(zhuǎn)換為γ光子，被符合探測器采集，并由計算機重建為圖像。PET圖像可反映核素在體內(nèi)的分布情況，是提供正?；虍惓５拇x生化信息、評價患者全身狀況的代表性影像技術(shù)。目前，可用于臨床檢測的PET顯像劑多達(dá)百種，涉及細(xì)胞層面的代謝、增殖、免疫、炎癥等過程。例如，根據(jù)腫瘤細(xì)胞異常的能量代謝特征，氟-18（18F）標(biāo)記的葡萄糖代謝顯像劑氟代脫氧葡萄糖（18F-FDG）或細(xì)胞乏氧顯像劑氟咪唑（18F-FMISO）能夠在腫瘤細(xì)胞中優(yōu)先富集，并被PET檢測和成像。PET/CT和PET/MRI融合了放射學(xué)和分子影像學(xué)的優(yōu)勢，能夠獲取融合的解剖和功能信息，在同一平臺上實現(xiàn)同時從兩方面分析病灶，廣泛應(yīng)用于多種疾病的診療。

單光子發(fā)射型計算機斷層成像

單光子發(fā)射型計算機斷層成像（single photon emission computed tomography， SPECT）借助放射性同位素釋放的γ光子在體內(nèi)的示蹤，實現(xiàn)斷層成像與分子影像的結(jié)合，在臨床上廣泛用于骨骼顯像、心肌灌注顯像、腎動態(tài)顯像、甲狀腺顯像，以及腦血流灌注顯像等。近年來，單一的SPECT成像逐漸被SPECT/CT取代，SPECT/CT結(jié)合了SPECT和CT兩種成像模態(tài)，相較于SPECT具有更高的圖像分辨率，且高度互補，其聯(lián)合應(yīng)用能顯著提高診斷的準(zhǔn)確性。

超聲成像

超聲成像（ultrasound，US）是利用超聲波在體內(nèi)傳播時，將不同組織器官對入射波的作用轉(zhuǎn)化為聲像圖的成像技術(shù)。1942年，迪?？耍↘. T. Dussik）率先將超聲波應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷。憑借其無輻射、實時成像、操作簡便的優(yōu)勢，超聲成為婦產(chǎn)科臨床診斷中重要的影像工具。目前，超聲成像廣泛應(yīng)用于全身多臟器的疾病診斷，包括心臟超聲、腹部超聲、淺表器官超聲、肌骨系統(tǒng)超聲、骨密度超聲檢查及超聲介入、血管內(nèi)超聲等。

其他成像模態(tài)

還有很多方法可以對人體各部分進(jìn)行圖像采集。通過人體三維外觀影像技術(shù)，可以將人的面貌、體型等數(shù)字化；在醫(yī)院，喉鏡、支氣管鏡等傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡可以觀察人體呼吸道和消化道組織；腦室鏡、胸腔鏡等甚至可以經(jīng)外科手術(shù)切口獲得人體內(nèi)各種腔室的影像，這些可視化技術(shù)極大地提高了人體黏膜組織疾病的治療水平；拉曼成像是一種無損傷、無標(biāo)記的光譜成像技術(shù)，能夠針對生物組織中的不同化學(xué)組分分別進(jìn)行成像，提供單個細(xì)胞的分子組成和結(jié)構(gòu)等信息，在手術(shù)和離體樣本中協(xié)助區(qū)分腫瘤與正常組織；而太赫茲波（THz）是波長介于微波與紅外波之間的電磁波，太赫茲波成像可用于早期齲齒的發(fā)現(xiàn)，也可以識別離體組織樣本及術(shù)中成像時識別腫瘤邊緣，以及對燒傷嚴(yán)重程度進(jìn)行判斷。電鏡（electron microscope，EM）技術(shù)能夠展現(xiàn)病毒、腫瘤細(xì)胞、病變細(xì)胞的亞結(jié)構(gòu)，在病理活檢診斷中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

表型影像學(xué)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)科學(xué)研究方法中，科學(xué)家通過觀察微觀表型的變化來尋找對應(yīng)的宏觀表型，這種研究思路的準(zhǔn)確性和可行性高，但是效率低、驗證周期長，使得最終能夠走向臨床轉(zhuǎn)化的研究成果九牛一毛。從微觀世界到宏觀世界，人體包含海量可測量的表型，而這些表型之間的關(guān)聯(lián)數(shù)目更是呈指數(shù)增加。表型組學(xué)研究的目標(biāo)之一是盡快發(fā)現(xiàn)宏觀和微觀表型之間的聯(lián)系，從另一個方向和傳統(tǒng)研究對接，從而進(jìn)一步縮短從科研到臨床轉(zhuǎn)化的周期。表型影像學(xué)與微觀分子表型的整合，涵蓋影像—基因組學(xué)、影像—轉(zhuǎn)錄組學(xué)、影像—蛋白質(zhì)組學(xué)、影像—免疫組學(xué)和影像—代謝組學(xué)等領(lǐng)域，涉及神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)，以及泌尿生殖系統(tǒng)在內(nèi)的人體各個系統(tǒng)。表型影像學(xué)研究中，通過對表型組數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，探究基因、表型與環(huán)境的內(nèi)部因果聯(lián)系，從而快速發(fā)現(xiàn)疾病的發(fā)病機制、推動靶向藥物的研發(fā)，最終實現(xiàn)疾病的預(yù)測、診斷和精準(zhǔn)治療。

影像基因組學(xué)

影像基因組學(xué)是一種建立影像表型與基因型之間相關(guān)性的新技術(shù)，目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)新的結(jié)合影像表型與基因型的影像生物標(biāo)志物，實現(xiàn)對疾病發(fā)生和發(fā)展的風(fēng)險預(yù)測，從而更好地對患者進(jìn)行分層，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的治療。通過驗證的影像基因組學(xué)生物標(biāo)志物，能夠在治療前對患者進(jìn)行分層評估、治療中動態(tài)監(jiān)測病情變化，以及預(yù)測治療后的患者生存率。與MRI影像特征相關(guān)的多種基因突變標(biāo)志物，如基因IDH、TP53、EGFR和染色體1p/19q缺失，能夠有效地預(yù)測腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后[1]。通過構(gòu)建預(yù)測模型、聚類分析等機器學(xué)習(xí)方法，可以從心血管影像中識別和表征影像功能和解剖表型的遺傳變異，這在心血管疾病的研究中顯示出巨大的潛力。在一項納入了1124名健康志愿者的研究中，高分辨率的心臟磁共振圖像經(jīng)自動分割后可用于構(gòu)建心臟的3D可視化模型，以模擬遺傳變異在整個心臟中的影響，從而推導(dǎo)出臨床、遺傳參數(shù)與心臟表型之間的關(guān)聯(lián)[2]。

影像轉(zhuǎn)錄組學(xué)

影像轉(zhuǎn)錄組學(xué)通過結(jié)合影像表型與轉(zhuǎn)錄組信息，分析基因表達(dá)到蛋白質(zhì)翻譯的中間階段即轉(zhuǎn)錄組學(xué)的特征，如基因表達(dá)和亞型變異，表征關(guān)鍵基因的表達(dá)變異及其調(diào)控機制，從而更好地了解病理生理學(xué)過程中的遺傳變化?？茖W(xué)家通過全轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)33個與癡呆MRI影像標(biāo)志物（腦白質(zhì)高信號、平均彌散度、各向異性分?jǐn)?shù)）相關(guān)的mRNA。另外在20名腎透明細(xì)胞癌患者的增強CT影像數(shù)據(jù)紋理分析的回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，從影像中提取的定量數(shù)據(jù)與miRNA的表達(dá)相關(guān)，且腫瘤組織的熵與miR-21-5p（第21個被發(fā)現(xiàn)的微小RNA的5端臂加工產(chǎn)物）之間有更高的相關(guān)性[3]。利用PET測量胰腺癌的代謝腫瘤體積，結(jié)合腫瘤組織的轉(zhuǎn)錄組分析，可揭示PET圖像中代謝表型差異的遺傳背景，發(fā)現(xiàn)可通過手術(shù)安全切除的胰腺癌類型的代謝腫瘤體積，可能與其侵襲性生物學(xué)行為有關(guān)[4]。同時，轉(zhuǎn)錄組分析也揭示了多種肝細(xì)胞癌亞型與18F-尿嘧啶-PET/CT掃描的影像表型之間的關(guān)系。

影像蛋白質(zhì)組學(xué)

影像蛋白質(zhì)組學(xué)通過整合蛋白質(zhì)表達(dá)信息與影像中提取的定量特征，進(jìn)一步分析遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和影像標(biāo)志物之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)。蛋白質(zhì)組質(zhì)譜法可以尋找潛在的蛋白質(zhì)靶標(biāo)和異常信號通路，并與MRI、CT、PET等成像模態(tài)提取的結(jié)構(gòu)和功能特征建立相關(guān)性。例如，一項研究表明苯巴比妥成癮的大鼠在停藥后出現(xiàn)嚴(yán)重的戒斷癥狀（停藥或減少藥物攝入引起的癥狀）， 并且18F-FDG-PET/CT掃描圖像也顯示大鼠腦中葡萄糖攝取量顯著增加，證明藥物成癮后大腦會受到嚴(yán)重?fù)p害。蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明，苯巴比妥給藥后有大量差異表達(dá)的蛋白質(zhì)富集，引起胰島素通路下調(diào)并引起胰島素抵抗，導(dǎo)致了腦損傷[5]。另一項研究通過82RbPET評估了97名心血管系統(tǒng)異?；颊叩男墓δ芎托募⊙鲀?，并結(jié)合血液蛋白質(zhì)組學(xué)分析找到了潛在靶點，表明蛋白質(zhì)標(biāo)志物與非內(nèi)皮依賴性冠狀動脈微血管功能障礙之間存在相關(guān)性[6]。

影像免疫組學(xué)

影像免疫組學(xué)通過確定影像生物標(biāo)志物，來評估疾病及其治療過程中的免疫組學(xué)變化。用于評估的成像模態(tài)包括CT、MRI、PET，還有放射性小分子、抗體和抗體片段，通過這些方法對腫瘤微環(huán)境、免疫狀態(tài)和治療過程中的變化進(jìn)行成像。由于個體疾病、治療及外界環(huán)境因素的影響，人體免疫細(xì)胞的數(shù)量和功能都在不斷變化的過程中，因此細(xì)胞免疫檢測對于某些疾病的診斷和發(fā)病機理研究、機體對環(huán)境的免疫反應(yīng)具有重要意義。常規(guī)的臨床檢查項目，包括血液白細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞以及免疫球蛋白的分類計數(shù)等?？笴D8免疫PET是探測同系腫瘤免疫治療模型中，全身和腫瘤浸潤CD8表達(dá)變化的敏感工具，包括抗原特異性過繼T細(xì)胞轉(zhuǎn)移、激動性抗體治療（抗CD137/4-1BB）和檢查點阻斷抗體療法（抗PD-L1）[7]。CA199是多種惡性腫瘤的重要特異性標(biāo)志物，基于CA199特異性抗體的PET示蹤劑——89Zr-DFO-HuMab-5B1（MVT-2163），可用于尿路上皮癌的可視化，能夠在全身治療過程中提供腫瘤的特異性信息。

影像代謝組學(xué)

不同組織甚至腫瘤的代謝特征都有所不同，對組織生物學(xué)變化高度敏感的影像代謝標(biāo)志物，可以根據(jù)代謝特征區(qū)分腫瘤亞型，也可應(yīng)用于疾病分期。例如，通過心臟MRI成像特征評估人體代謝物與心臟形態(tài)參數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，絲氨酸、檸檬酸鹽和纈氨酸是左心室參數(shù)的獨立預(yù)測因子；用18F-FDG-PET測量肝臟脂肪含量，發(fā)現(xiàn)肝臟多發(fā)性硬化與酪氨酸和溶血磷脂酰膽堿呈負(fù)相關(guān)[8]。結(jié)合腦脊液的生化指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn)，鞘脂可作為阿爾茲海默癥的早期診斷標(biāo)志物，并確定了一些潛在的多發(fā)性硬化癥標(biāo)志物，如半乳糖凝集素、單核細(xì)胞趨化蛋白的異常表達(dá)[9]。影像組學(xué)和代謝組學(xué)的結(jié)合不僅可以看到組織代謝異常，也促進(jìn)了特異性靶向藥物的開發(fā)，提高了臨床診斷治療的效率和潛能。

展 望

作為獲取宏觀人體表型的技術(shù)之一，影像學(xué)在臨床中扮演著不可替代的角色。通過顯微鏡我們在可見光下看見了細(xì)胞；X射線的發(fā)現(xiàn)讓我們第一次非侵入地觀察到了人體內(nèi)的骨骼；超聲成像、磁共振成像讓我們窺見了器官和組織的精細(xì)結(jié)構(gòu)及其生理功能；核素的利用使代謝分子在器官或病灶中的空間動態(tài)分布可視化；電鏡使得更小的細(xì)胞器甚至分子和原子的結(jié)構(gòu)展露無遺。高通量測量和更多成像技術(shù)的出現(xiàn)和不斷進(jìn)步，促進(jìn)了新一代組學(xué)研究的發(fā)展，大數(shù)據(jù)可用性、高效性的進(jìn)一步發(fā)展也不斷突破人類的觀察維度，提高了人類對自身和生命的認(rèn)識。

近30年來，宏大的“基因組計劃”引領(lǐng)和促進(jìn)了21世紀(jì)人類科技、健康和醫(yī)療的飛速發(fā)展，并為其他組學(xué)奠定了堅實的基礎(chǔ)。隨著動物表型組計劃的逐漸成熟，“人類表型組計劃”也在世界各地開始發(fā)展。同時，在接下來的30年里，“人類表型組計劃”有望成為繼“人類基因組計劃”之后，引領(lǐng)生命科學(xué)和全人類健康事業(yè)發(fā)展的下一個原始創(chuàng)新策源地。影像特征與“組學(xué)”特征相關(guān)聯(lián)的高通量分析方法的快速發(fā)展，也預(yù)示著表型影像學(xué)的新前景，成為實現(xiàn)“人類表型組計劃”在科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、社會效益等方面產(chǎn)生多重成效的重要手段。同時，隨著人工智能技術(shù)的興起和廣泛應(yīng)用，表型影像學(xué)與各組學(xué)、表型以及數(shù)據(jù)源結(jié)合的復(fù)雜模型，可以克服表型和臨床之間的諸多挑戰(zhàn)，成為真正的探索人體內(nèi)部奧秘、實現(xiàn)人體“數(shù)字化”和“可視化”的科學(xué)動力。

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關(guān)鍵詞：表型 表型組學(xué) 表型影像學(xué) 影像成像模態(tài) ■