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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».