核磁共振能识别出早产儿童的非典型大脑发育标志

根据该杂志上的一项新研究，在青少年时期出现自闭症和脑瘫等异常的早产儿在大脑结构上有微妙的差异，可以通过定量核磁共振(qMRI)检测到放射学．研究人员说，这些发现显示了qMRI的潜力，它可以获得数值测量，帮助改善越来越多的早产儿的预后。

新生儿护理的进展得到了促进存活率对于极度早产出生的儿童，定义为少于28周的妊娠。有这么多早产儿为了生存，人们有兴趣了解早产对大脑发育．研究表明，极度早产的婴儿面临着脑部异常的更高风险。

来自教堂山北卡罗来纳大学的研究合著者Thomas M. O'Shea医学博士说:“很多大脑的成熟发生在妊娠晚期，当时胎儿处于子宫的营养环境中。”“这些早产的婴儿没有经历过这种情况，所以在这段时间内，大脑的成熟似乎发生了变化。”

O'Shea博士和他的同事们学术医疗中心20年前，美国的一位研究人员发起了一项研究，以更好地了解早产的影响。这项研究被称为极低胎龄新生儿-环境对儿童健康结果的影响(ELGAN-ECHO)，经过多年的发展，包括专家医学成像比如医学物理学家Hernán Jara博士，波士顿大学医学院放射学教授。

在这项新研究中，贾拉博士、奥谢博士和其他ELGAN-ECHO研究人员使用了qMRI。这种非侵入性技术在没有辐射的情况下产生丰富的大脑信息。研究人员用它来评估那些极度早产的青少年的大脑。

“大数据集的定量MRI可以让你识别出人群之间的微小差异，这些差异可能反映出从成像上看不出的微结构组织异常，”哈拉博士说。

研究人员从12个不同中心的核磁共振扫描仪中收集了14到16岁的女性和男性的数据。他们比较了非典型发育青少年和神经典型发育青少年的qMRI结果。他们还比较了女性和男性。比较包括常见的MRI参数，或测量，如脑容量。它还研究了不常用的参数。其中一个例子就是质子密度，这是一种与大脑灰质和白质中水分含量有关的测量方法。

“我们的目标是用qMRI建立一个生物标记，可以帮助我们从那些没有被诊断出障碍的早产儿中区分出这些，”该研究的主要作者，波士顿大学机械工程博士生，理学硕士Ryan McNaughton说。

没有正常妊娠9个月后出生的人作为对照组。相反，研究人员使用神经发育正常的儿童进行比较。

在参与研究的368名青少年中，252名发展为神经典型，116名发展为非典型。非典型发育参与者在大脑结构qMRI上可见。例如，有微妙的差异白质与质子密度有关，对应较少的自由水。

“这可能只是冰山一角，因为游离水的数量在大脑中受到高度调节，”贾拉博士说。“事实上，这种差异在女性身上观察到的比在男性身上更多，这可能也与早期ELGAN-ECHO和其他研究发现的女性已知的相对弹性有关。”

研究人员收集了脐带以及研究开始时的血液样本。他们计划用它们来寻找qMRI结果与镉、砷和其他金属等有毒元素的存在之间的相关性。qMRI的力量将使他们能够研究髓磷脂的数量和质量，髓磷脂是神经的保护层，在认知发展中很重要。他们还希望引进精神病学家和心理学家，将qMRI的发现与智力、社会认知和其他结果联系起来。

McNaughton说:“这个项目展示了不同专业的研究人员如何合作，使用qMRI作为精神病学和神经认知结果的预测器。

“我们取得现在的成就所需要的团队合作是相当惊人的，”奥谢补充说。“我真的很感谢这些家庭、护理协调员和所有让这一切成为可能的人。”