Background: Magnetic resonance imaging-based morphometry is a highly informative, noninvasive method for early diagnosis of structural brain changes, which facilitates their quantitative and qualitative evaluation. The frontal lobes increase significantly in size during brain development, which is associated with their important role in cognitive functions and environmental adaptations. Frontal lobe morphometry in pediatric patients can be used to identify abnormalities and understand normal developmental processes in early childhood.
AIM: To identify any changes in the morphometry of the frontal lobes in neurologically healthy children and to analyze how these changes may vary across sex and age groups.
METHODS: The study included 49 children aged 6 months to 18 years. The observations were categorized into two age groups: from 0 to 7 years (17 children) and from 7 to 18 years (32 children). Automatic magnetic resonance imaging-based morphometry was performed with FreeSurfer software used to determine morphometric parameters, including frontal lobe volume, surface area, and cortical thickness.
RESULTS: The findings showed age-related variations in the frontal lobe volume, area, and thickness. There were no significant sex-specific differences in the morphometric parameters between the age groups. However, relative values of the morphometric parameters calculated as a percentage of intracranial volume were higher in boys than in girls. The obtained results demonstrate both symmetrical and asymmetrical changes, thereby underscoring the multidirectional nature of the frontal lobe development during human growth.
CONCLUSION: Magnetic resonance imaging-based morphometry is a highly effective method for identifying the developmental patterns of the frontal lobes in neurologically healthy children. The morphometric parameters outlined in this study may serve as reference values in the assessment of pediatric populations diagnosed with neurodegenerative diseases.
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.