رشد مورفولوژي مغز نوزادان در سطح ماكروسكوپي: مطالعه تفكيك پذيري زماني

Macroscopic Morphological Development of Neonatal Brain: A Temporal Resolvability Study

سير تكاملي چين خوردگي هاي مغز نوزادان شاخص مهمي در رشد مغز انسان مي باشد و تحليل كمي اين روند رشد در مطالعات عصبي سودمند مي باشد. نكته مهم در تحليل كمي رشد مغز نوزادان تفكيك پذيري زماني1 مورد نياز و معنادار مي باشد. در اين مقاله براي اولين بار تخمين بازه زماني مورد نياز براي مطالعه ويژگي هاي ماكروسكوپي و استفاده از ابزار مناسب براي تحليل اين ويژگي-ها در هفته هاي پس از تولد بررسي شده است. بدين منظور دو بازه سني 40-39 و 42-41 هفتگي از زمان شروع بارداري2 (GA) در نظر گرفته شده و دو مدل هندسي مبتني بر تصاوير تشديد مغناطيسي با وزن 1T ساخته شد. انحراف مكاني و پراكندگي برخي نشانگرهاي آناتومي و ميانگين متوسط و بيشينه طول بردار دگرديسي3 مكاني در 25 تصوير آزمون يكسان سازي شده به مدل هاي هندسي مقايسه و بررسي شدند. نتايج آزمون MANOVA تفاوت معني دار در انحراف مكان ويژگي هاي آناتومي و ميانگين متوسط و بيشينه طول بردار دگرديسي مكاني را در اين دو بازه سني نشان داد. همچنين تحليل كمي پراكندگي داده هاي يكسان سازي شده بين دو بازه سني، تفاوت معني دار بين ويژگي هاي مذكور و تاثير يكسان سازي به مدل هندسي پويا را در مواردي كه آزمون MANOVA منجر به عدم رد فرضيه پوچ مي شود نيز تاييد كرد. با توجه به نتايج مطروحه در رنج سني 42-39 هفتگي GA مي توان نتيجه گرفت كه فاصله زماني دو هفته، كمينه فاصله زماني در هفته هاي پس از تولد براي ساخت مدل هندسي به منظور بررسي رشد مغز در سطح ماكروسكوپي مي باشد.

Reliable gradation of neonatal brain development is important for clinical investigation of neurological disorders. A prerequisite for such quantification of development is knowledge about an appropriate temporal resolvability. For this purpose, we investigated the evolution of macroscopic morphological features of the neonatal brain to estimate, for the first time, the required temporal interval in the early weeks after birth. In a first step, we constructed two neonatal templates for the age ranges of 39-40 and 41-42 weeksʹ gestational age using T1-weighted MR images. We compared the spatial variation of anatomical landmarks and the average and the maximal length of spatial deformation in 25 subjects normalized to the two templates along x, y and z directions. MANOVA confirmed the significant difference between spatial variations of the above macroscopic features in the two age ranges. Furthermore, quantitative analysis of feature scattering yielded the same result even in features for which the null hypothesis was not rejected by MANOVA. We conclude that minimal temporal interval of two weeks is required for acute macroscopic morphological studies of the developing brain in the early weeks after birth.