使用基于体素的形态测量技术对正常发育儿童和智力障碍儿童中的灰质及白质高信号区域进行分割

《International Journal of Developmental Neuroscience》：Segmentation of Grey and White Matter Hyperintensity in Typically Developing Children and Children With Intellectual Disabilities Using Voxel Based Morphometry

该研究通过脑体积测量和统计分析，发现儿童智力障碍患者的总脑体积、灰质和白质体积与年龄显著相关，其中白质和灰质体积可作为诊断生物标志物，但存在多重共线性问题。

　　

摘要

目的

本研究利用基于体素的形态测量方法评估了儿童的脑容量，并探讨了这些脑容量与被诊断为智力障碍（ID）的儿童及健康对照组之间的灰质、白质和总脑容量之间的关系。

方法

研究共纳入了60名根据DSM-5标准被诊断为轻度至中度智力障碍的儿童（年龄范围6–12岁）以及60名年龄和性别匹配的健康对照组（年龄范围6–12岁）。所有参与者的脑容量（TBV）、白质体积（WMV）和灰质体积（GMV）均通过磁共振成像自动计算得出。数据的正态性采用Shapiro-Wilk检验进行评估，组间差异通过Welch t检验进行分析，相关性则通过多元回归和逻辑回归分析进行检验。

结果

Shapiro-Wilk检验结果显示，许多变量并不符合正态分布（TBV：p < 0.001；GMV：p < 0.001）。在组间比较中，未发现性别对TBV、WMV和GMV有显著影响（t值介于-0.757至-0.276之间，所有p值均大于0.45）。年龄是预测脑容量的重要因素（β = 7.25，95%置信区间[3.07, 11.43]，p < 0.001），且回归模型的解释能力较强（R2 = 0.977）。逻辑回归分析表明，白质体积（OR = 0.82，95%置信区间[0.73, 0.92]，p = 0.001）和灰质体积（OR = 1.16，95%置信区间[1.06, 1.26]，p = 0.0012）能够显著预测诊断结果。然而，白质体积变量的比值比（OR > 10^63，p < 0.001）过高，表明存在多重共线性问题。

结论

研究结果表明，与健康对照组相比，智力障碍儿童的脑白质和灰质体积可能存在差异，这些结构具有作为诊断生物标志物的潜力。该研究揭示了儿童期大脑的发育异质性。不过，样本量有限、数据中的异常值以及多重共线性问题应被视为研究的局限性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

研究数据不对外公开。