Особенности магнитно-резонансной морфометрии в исследовании структур лобных долей у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Магнитно-резонансная морфометрия является высокоинформативным неинвазивным методом для ранней диагностики структурных изменений головного мозга, позволяющим оценивать их количественно и качественно. Лобные доли в процессе развития значительно увеличиваются в размерах, что связано с их важной ролью в когнитивных функциях и адаптации к окружающей среде. Исследование морфометрии лобных долей у детей может помочь в выявлении патологии и понимании нормальных процессов их развития в ранние годы жизни.

Цель — выявление особенностей изменения морфометрических характеристик структур лобных долей головного мозга у неврологически здоровых детей, а также анализ их зависимости от пола и возраста.

Материалы и методы. В исследование вошли 49 детей в возрасте от 6 месяцев до 18 лет. Все наблюдения были разделены на две возрастные группы: от 0 до 7 лет (17 человек), от 7 до 18 лет (32 человека). Была проведена автоматическая магнитно-резонансная морфометрия с помощью программного обеспечения FreeSurfer с определением морфометрических показателей: объема для каждой структуры лобной доли, площади поверхности и толщины коры.

Результаты. Полученные данные исследования продемонстрировали возрастные различия в объеме, площади и толщине различных структур лобных долей у детей. Статистически значимых половых различий в морфометрических показателях структур, представленных в данном исследовании возрастных групп, выявлено не было. Вместе с тем относительные размеры морфометрических показателей этих структур, рассчитанные относительно внутричерепного объема, были больше у мальчиков, чем у девочек. Полученные результаты показывают как симметричные, так и асимметричные изменения, что подчеркивает разнонаправленную динамику развития структур лобных долей по мере взросления человека.

Заключение. Магнитно-резонансная морфометрия — эффективный метод выявления особенностей развития структур лобных долей головного мозга у неврологически здоровых детей. Представленные в работе морфометрические показатели могут быть использованы в качестве ориентировочных значений при изучении групп детей с нейродегенеративными заболеваниями.

Об авторах

Николай Николаевич Семибратов

Санкт-Петербургский клинический научно-практический центр специализированных видов медицинской помощи (онкологический) им. Н.П. Напалкова

Автор, ответственный за переписку.
Email: nsemibr@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0034-7413
SPIN-код: 9179-7660
Scopus Author ID: 57203433060
ResearcherId: U-1759-2018

врач-рентгенолог

Россия, 197758, Санкт-Петербург

Владимир Александрович Фокин

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: vladfokin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7885-9024
SPIN-код: 5939-5198

доктор медицинских наук, профессор

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Геннадий Евгеньевич Труфанов

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: trufanovge@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1611-5000
SPIN-код: 3139-3581
Scopus Author ID: 6602602324

доктор медицинских наук, профессор

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Александр Юрьевич Ефимцев

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: atralf@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2249-1405
SPIN-код: 3459-2168

доктор медицинских наук, профессор кафедры

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Константин Борисович Абрамов

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: kalyghanin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1290-3659
SPIN-код: 5615-4624

кандидат медицинских наук, заместитель главного врача, врач-нейрохирург

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Глеб Валентинович Кондратьев

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: spbgvk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1462-6907
SPIN-код: 9092-3185

врач — детский онколог, ассистент кафедры

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Анатолий Геннадьевич Левчук

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: feuerlag999@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8848-3136
SPIN-код: 6214-5934
Scopus Author ID: 57208386790
Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Список литературы

  1. Giedd JN, Castellanos FX, Rajapakse JC, et al. Sexual dimorphism of the developing human brain. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 1997;21(8):1185–1201. doi: 10.1016/s0278-5846(97)00158-9
  2. Lenroot RK, Gogtay N, Greenstein DK, et al. Sexual Dimorphism of Brain Developmental Trajectories during Childhood and Adolescence. Neuroimage. 2007;36(4):1065–1073. doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.03.053
  3. Wilke M, Schmithorst VJ, Holland SK. Assessment of spatial normalization of whole-brain magnetic resonance images in children. Hum Brain Mapp. 2002;17(1):48–60. doi: 10.1002/hbm.10053
  4. Voronova NV, Klimova NM, Mendgeritsky AM. Anatomy of the Central Nervous System: A Textbook for University Students Specializing in Psychology. Moscow: Aspect Press; 2005. EDN: QKNXWP
  5. Sowell ER, Trauner DA, Gamst A, Jernigan TL. Development of cortical and subcortical brain structures in childhood and adolescence: a structural MRI study. Developmental Medicine & Child Neurology. 2002;44(1):4–16. doi: 10.1111/j.1469-8749.2002.tb00253.x EDN: ECHQFN
  6. Dekaban AS, Sadowsky D. Changes in brain weights during the span of human life: Relation of brain weights to body heights and body weights. Annals of Neurology. 1978;4(4):345–356. doi: 10.1002/ana.410040410
  7. Giedd JN. Structural magnetic resonance imaging of the adolescent brain. Ann N Y Acad Sci. 2004;1021:77–85. doi: 10.1196/annals.1308.009
  8. Fischl B, Salat DH, Busa E, et al. Whole brain segmentation: automated labeling of neuroanatomical structures in the human brain. Neuron. 2002;33(3):341–355. doi: 10.1016/s0896-6273(02)00569-x
  9. Fischl B. FreeSurfer. Neuroimage. 2012;62(2):774–781. doi: 10.1016/j.neuroimage.2012.01.021
  10. Fischl B, Sereno MI, Dale AM. Cortical surface-based analysis. II: Inflation, flattening, and a surface-based coordinate system. Neuroimage. 1999;9(2):195–207. doi: 10.1006/nimg.1998.0396
  11. Klein A, Tourville J. 101 Labeled Brain Images and a Consistent Human Cortical Labeling Protocol. Front Neurosci. 2012;6:171. doi: 10.3389/fnins.2012.00171
  12. The jamovi project. jamovi. Version 2.5 [Computer Software] — [cited 2025 Jan 25]. Available from: https://www.jamovi.org
  13. Microsoft Corporation. Microsoft Excel. Version 16.88 [Computer Software]. — [cited 2025 Jan 25]. Available from: https://www.microsoft.com
  14. Ducharme S, Albaugh MD, Nguyen TV, et al. Trajectories of cortical thickness maturation in normal brain development — The importance of quality control procedures. Neuroimage. 2016;125:267–279. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.10.010
  15. Brain Development Cooperative Group. Total and regional brain volumes in a population-based normative sample from 4 to 18 years: the NIH MRI Study of Normal Brain Development. Cereb Cortex. 2012;22(1):1–12. doi: 10.1093/cercor/bhr018
  16. Brouwer RM, Schutte J, Janssen R, et al. The Speed of Development of Adolescent Brain Age Depends on Sex and Is Genetically Determined. Cereb Cortex. 2021;31(2):1296–1306. doi: 10.1093/cercor/bhaa296 EDN: RLRLEU
  17. Potemkina EG, Salomatina TA, Andreev EV, et al. MR morphometry in epileptology: progress and perspectives. Burdenko’s Journal of Neurosurgery. 2023;87(3):113–119. doi: 10.17116/neiro202387031113 EDN: PAVJJV

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структуры лобной доли, используемые в атласе Desikan–Killiany: верхнелатеральная (слева) и нижнемедиальная (справа) поверхности. Адаптированная иллюстрация A. Klein, J. Tourville [11]

Скачать (312KB)
3. Рис. 2. Значения объема, мм3 (слева), площади поверхности, мм² (в центре), и толщины, мм (справа) структур лобных долей для возрастных групп 0–7 лет (верхние столбцы) и 7–18 лет (нижние столбцы). Вертикальные линии обозначают медианы, левые и правые границы прямоугольников указывают на нижний и верхний квартили соответственно.

Скачать (865KB)
4. Рис. 3. Процентное изменение средних значений объема (мм³), площади поверхности (мм²) и толщины структур (мм) при сравнении возрастных групп 0–7 лет и 7–18 лет.

Скачать (330KB)

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).