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基于解剖MRI的大脑皮质表面影像组学重建方法研究
编辑人员丨6天前
目的 设计一种脑皮质表面影像组学计算方法,为脑影像研究提供丰富的、可靠的脑区局部特征.材料与方法 基于21组重复测量健康被试与222例多动症相关被试的大脑T1WI磁共振数据集提取皮层厚度、灰质体积、平均曲率与皮层表面积四种表面形态指数.使用Desikan-Killiany(DK)脑图谱和球面局部投影,实现三维皮层表面脑区的二维平面化.利用Pyradiomics对四个形态指数分别提取968个二维影像组学特征.结合重复测量数据集与组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC),以ICC信度值作为影像组学特征评估的标准,综合评价不同形态指数、不同影像组学特征类型与不同脑区间的复测信度差异.结合多动症数据集,预测患者的注意力缺陷指数、过动指数两种症状指标.结果 对于不同形态指标,灰质体积、皮层表面积的影像组学特征可重复性较好,与皮层厚度与平均曲率组差异具有统计学意义(P<0.05).对于不同类型影像组学特征,基于皮层厚度的一阶特征和灰度共生矩阵特征与其他类型特征差异具有统计学意义(P<0.05).对于不同脑区,左右脑内嗅皮层、左右脑颞极与右脑额极提取的特征相较其他区域复测性降低(P<0.05).总体而言本研究提出的表面重建方法所提取的脑影像组学特征均具有较高的可重测性(ICC均值>0.76).在对多动症两种症状指标的预测中发现,左脑海马旁回、额上回与颞上回与多动症症状显著相关(|r|=0.33~0.52,P<0.05).结论 基于DK脑图谱与表面形态学指数构建脑影像组学特征是可行的,所提取的新型特征具有良好的可重复性,并在注意力预测等研究中具有一定的临床价值.
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编辑人员丨6天前
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聋哑儿童大脑灰质皮层结构及白质纤维的改变
编辑人员丨6天前
目的:采用基于表面的形态学测量法(surface-based morphometry,SBM)结合基于纤维束示踪的空间统计学方法(tract-based spatial statistics,TBSS),从灰质皮层到白质纤维全面系统地对聋哑儿童全脑结构的改变进行测量分析。方法:选取9~13岁聋哑儿童及年龄、性别等相匹配的正常对照组各27例。采集所有被试T1结构像及弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)数据,分别进行SBM及TBSS的分析,计算皮层厚度、回指数及各向异性指数(fractional anisotropy,FA)。采用SPSS 20.0软件和FSL软件对数据进行统计分析。结果:与正常对照组比较,聋哑儿童左侧大脑半球中央后回、顶上小叶、中央旁小叶、楔前叶的皮层厚度明显降低(团块大小4 150, P<0.05)。右侧大脑半球颞横回、颞中回区域皮层厚度降低(团块大小2 592, P<0.05)。左侧楔前叶区域局部回指数明显升高(团块大小3 225, P<0.05)。DTI结果显示在放射冠、皮质束、扣带回、胼胝体、丘脑辐射、额枕下束等区域FA值降低( P<0.05,TFCE校正)。 结论:聋哑儿童大脑皮层及白质微结构存在不同程度的损伤,同时楔前叶出现了脑结构重塑和代偿重构,为深入研究听觉功能丧失与大脑结构改变的关系提供了有力的证据。
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编辑人员丨6天前
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基于MRI数据在体孕期子宫颈三维模型的构建
编辑人员丨6天前
目的:探讨基于孕期MRI检查的原始数据集采用阈值分割方式构建子宫颈数字化三维模型的方法及意义。方法:本研究为前瞻性研究,共招募了2023年6至8月在中国医科大学附属盛京医院进行盆腔MRI检查的12例健康孕妇,包括6例孕中期、6例孕晚期,利用快速平衡稳态采集序列获得层厚为4 mm、层间距为0 mm的MRI原始数据集,将原始数据集导入Mimics软件中进行子宫颈数字化三维重建,同时测量并比较孕中期与孕晚期孕妇子宫颈长度、直径、前角和后角、内口面积、表面积及体积等各项参数。采用独立样本 t检验和Mann-Whitney U 检验进行统计学分析。 结果:12例孕妇均成功重建孕期子宫颈的数字化三维模型,该模型可以多视角、多平面地观察子宫颈的整体形态和结构,并可对子宫颈进行三维测量。孕中期孕妇的子宫颈长度[(4.15±0.80)与(2.71±0.72)cm]、子宫颈体积[(42.58±9.24)与(28.44±10.18)cm 3]和子宫颈长度与直径比值(1.06±0.21与0.72±0.19)明显大于孕晚期( t值分别为3.30、-2.52及-2.98, P值均<0.05),但子宫颈内口面积明显小于孕晚期[(18.56±5.97)与(27.68±4.72)mm 2, t=2.93, P=0.016];孕中期与孕晚期的子宫颈前角、后角及表面积比较差异均无统计学意义( P值均>0.05)。 结论:基于MRI数据利用阈值分割的三维重建方法可以构建在体孕期子宫颈数字化三维模型,模型能够立体呈现孕期子宫颈的形态学特征,显示不同孕周子宫颈的结构差异,为孕期子宫颈的孕期监测、形态学观察及定量研究提供了新的方法。
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编辑人员丨6天前
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肘关节损伤三联征Adams分型中尺骨冠突骨折块形态学分析
编辑人员丨6天前
目的:基于Adams冠突分型,探究肘关节损伤三联征尺骨冠突骨折块形态特点。方法:采用回顾性横断面研究分析2013年1月至2021年8月福建医科大学附属第一医院收治的51例肘关节损伤三联征患者的肘关节CT三维数据,其中男33例,女18例;年龄18~88岁[(44.7±12.0)岁]。利用CT三维重建技术建立尺骨冠突骨折模型,并依据Adams尺骨冠突骨折分型对其进行分类,其中Ⅰ型为冠突尖端骨折、Ⅱ型为冠突横断形骨折、Ⅲ型为冠突基底部骨折、Ⅳ前内型为冠突前内侧斜行骨折、Ⅳ前外型为冠突前外侧斜行骨折。依据冠突骨折块的特点,Ⅳ前外型骨折分为两个亚型,即累及冠突尖端的α亚型和未累及冠突尖端的β亚型。测量不同类型尺骨冠突骨折块占比情况、高度、表面积、体积。同时测量Ⅳ前外型两种亚型尺骨冠突骨折块占比情况、高度、表面积、体积,尺骨滑车关节面面积、骨折块滑车关节面面积、骨折块滑车关节面面积损伤占比,以及尺骨上尺桡关节面面积、骨折块上尺桡关节面面积、骨折块上尺桡关节面面积损伤占比。结果:肘关节损伤三联征患者中尺骨冠突骨折块Adams Ⅰ型17例(33%),Ⅱ型4例(8%),Ⅲ型4例(8%),Ⅳ前内型4例(8%),Ⅳ前外型22例(43%)。其中Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ前内型和Ⅳ前外型的高度分别为(3.7±1.9)mm、(10.8±1.1)mm、(14.4±1.2)mm、(5.2±2.4)mm、(6.7±2.6)mm;其表面积分别为63.7(21.4,221.0)mm 2、1 086.8(606.8,1 434.2)mm 2、1 658.8(1 335.6,1 695.4)mm 2、437.3(185.6,437.3)mm 2、511.8(198.8,646.5)mm 2;其体积分别为46.3(21.4,180.5)mm 3、938.7(629.8,1 011.3)mm 3、1 797.4(1 520.2,1 903.7)mm 3、429.3(138.1,992.4)mm 3、461.9(144.9,707.1)mm 3。不同Adams分型尺骨冠突骨折块高度、表面积及体积差异有统计学意义( P均<0.01)。22例Ⅳ前外型尺骨冠突骨折中α亚型12例,β亚型10例。Ⅳ前外型中α及β两种亚型骨折块的高度分别为(8.6±2.6)mm、(5.0±2.4)mm;表面积分别为633.2(530.3,727.4)mm 2、181.4(136.7,450.3)mm 2;体积分别为692.8(477.6,778.0)mm 3、128.0(74.2,405.1)mm 3。两种亚型的骨折块高度、表面积及体积差异有统计学意义( P均<0.01);Ⅳ前外型中α及β两种亚型的尺骨滑车关节面面积分别为901.4(755.1,1 060.6)mm 2、835.2(767.7,909.3)mm 2;两者的骨折块滑车关节面面积分别为104.1(79.4,139.9)mm 2、38.8(21.3,58.1)mm 2;两者的骨折块滑车关节面面积损伤占比分别为0.12(0.09,0.15)、0.05(0.03,0.07)。α及β两种亚型尺骨滑车关节面面积差异无统计学意义( P>0.05),α亚型骨折块滑车关节面面积及骨折块滑车关节面面积损伤占比大于β型( P均<0.01)。而Ⅳ前外型中α及β两种亚型的尺骨上尺桡关节面面积分别为147.9(111.7,164.2)mm 2、137.0(118.7,166.7)mm 2;两者的骨折块上尺桡关节面面积分别为17.7(13.4,52.2)mm 2、6.1(2.6,20.0)mm 2;两者的骨折块上尺桡关节面面积损伤占比分别为0.12(0.10,0.35)、0.05(0.03,0.15)。两种亚型在上尺桡关节面损伤方面的差异无统计学意义( P均>0.05)。 结论:肘关节损伤三联征中尺骨冠突骨折Adams Ⅳ型占有较大比例,其中以Adams Ⅳ前外型为主,同时该型骨折块存在大小、形态差异的两种亚型,但两亚型对上尺桡关节面的损伤情况是相似的,临床治疗中不应忽视不同大小的Adams Ⅳ前外型骨折块对上尺桡关节面造成的损伤。
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编辑人员丨6天前
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基于CT三维视图的成人正常锁骨曲度及髓腔形态学参数的影像解剖学研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨成人正常锁骨的曲度和髓腔形态学CT影像解剖学参数,为临床手术方案的选择和锁骨固定装置的设计提供参考。方法:纳入2021年3月—8月河北医科大学第三医院影像科行胸部螺旋CT扫描的成年国人中锁骨形态正常且完整的92例CT影像学资料,其中男44例、女48例,年龄20~87(51±17)岁,按年龄分为<60岁组(61例)和≥60岁组(31例)。应用Calculate 3D工具重建出锁骨CT三维影像模型;应用“Inertial Axes”功能建立锁骨的惯性轴及其两端坐标;应用“Reslice Objects”功能重新分割锁骨CT三维影像模型,生成调整后的锁骨三维视图,并基于此观察锁骨的一般形态。依据惯性轴长度将锁骨八等分后,可得到7个等距的矢状面髓腔截面,自锁骨远端向近端依次命名为S1~S7。使用“Measure”工具,在冠状位及水平位视图上分别测量和计算锁骨体积、表面积、长度、内外两侧曲率半径和深度、远近两端关节面宽度和高度;在矢状位视图上分别测量7个截面的皮质厚度、髓腔面积、最长径和最短径。采用独立样本 t检验或方差分析对各指标测量结果进行不同性别、年龄和截面间的比较。 结果:本组92例92侧正常成人锁骨CT测量结果显示,锁骨体积(29 518.4±7 049.2)mm3,表面积(8 271.8±1 291.2)mm 2,长度(143.7±11.5)mm,内侧曲率半径为(128.3±28.0)mm、深度为(16.4±2.6)mm,外侧曲率半径为(56.7±19.4)mm、深度为(11.4±2.6)mm,近端关节面的宽度为(20.5±3.8)mm、高度为(21.8±3.4)mm,远端关节面的宽度为(15.4±3.5)mm、高度(12.8±2.3)mm。锁骨皮质厚度从S2向两端递减,其中S2皮质最厚[(3.5±1.1)mm],S7皮质最薄[(2.6±0.7)mm]。髓腔面积、最长径和最短径在S4处最小并向两侧扩大,其中S4髓腔面积为(24.7±11.0)mm2、最长径为(6.7±1.7)mm、最短径为(4.6±1.2)mm。7个截面间各指标差异均有统计学意义( P值均<0.05)。以上各指标中:近端关节面宽度和外侧曲率半径测量值不同性别间比较差异均无统计学意义( P值均>0.05),其他指标测量值男性均大于女性,差异均有统计学意义( P值均<0.05);与<60岁组相比,≥60岁组锁骨远端关节面的宽度和高度,以及各截面的髓腔面积、最长径和最短径较大,而皮质较薄,差异均具有统计学意义( P值均<0.05)。 结论:在不同截面处,锁骨的皮质厚度及髓腔面积、最长径和最短径等指标存在较大差异;在选择手术方式时,术者需要考虑性别差异、年龄差异,以及骨折部位和类型的影响。
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编辑人员丨6天前
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内侧颞叶癫痫患者丘脑核团表面形状改变的结构MRI研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨内侧颞叶癫痫(mTLE)患者丘脑体积与丘脑局部形态学改变,并分析其与病程的相关性。方法:采用回顾性研究方法。纳入2009年7月—2019年2月东部战区总医院80例mTLE患者以及同期进行健康体检的60例年龄、性别与之相匹配的志愿者(正常对照组),对所有受试者进行全脑高分辨率MR T 1加权成像(T 1WI)。采用基于球谐函数点分布模型的形状测量方法,绘制了mTLE组患者患侧(经镜相翻转处理使致痫灶均位于左侧)丘脑萎缩模式相比于对侧以及正常对照组两侧的改变,比较两组间及mTLE组内左、右两侧丘脑体积的差异、测量mTLE组丘脑在表面法线方向向模板的顶点位移向量值,应用Spearman相关分析探讨mTLE丘脑变化与病程的相关性。 结果:mTLE组患者病灶侧(左侧)Z值化后的丘脑体积为-0.611±1.058,较对侧(0.283±1.003)和正常对照组左侧丘脑体积(0.133±0.856)均明显减少( t=7.035、4.459, P值均<0.05),而对侧丘脑体积和正常对照组右侧丘脑体积(0.305±0.637)差异无统计学意义( t=0.144, P>0.05)。进一步分析发现,mTLE患者致痫灶侧丘脑萎缩在丘脑的前部、中线区域和后部更加明显,同时,mTLE患者致痫灶侧萎缩区域的位移值与病程呈显著负相关( r=-0.383, P<0.01)。 结论:mTLE患者病灶侧丘脑体积减小,丘脑萎缩在丘脑前部、中线区域和后部更加明显,并且萎缩程度与病程相关,从而加深我们对于内侧颞叶癫痫丘脑损伤机制的理解。
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编辑人员丨6天前
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基于CT三维重建分析距骨软骨下骨囊肿形态学及分布特点
编辑人员丨6天前
目的:通过CT三维重建分析距骨软骨下骨囊肿的形态学及分布特点。方法:在天津医院影像报告数据库中检索2015—2020年经踝关节或足部CT扫描后诊断为距骨软骨下骨囊肿患者176例,其中男77例,女99例;年龄14~84岁[(56.1±14.0)岁]。通过Mimics 20.0软件三维重建距骨及囊肿区域后,构建田字解剖网格系统并将穹隆关节面分为前内侧、前外侧、后内侧及后外侧四个区域。记录网格定位下距骨软骨下骨囊肿的受累区域及其性别、年龄及发病侧别;测量距骨软骨下骨囊肿的前后径、横径、深度、表面积及体积。结果:距骨软骨下骨囊肿发生于前内侧131例(74.4%),前外侧5例(2.8%),后内侧34例(19.3%),后外侧6例(3.4%)。距骨软骨下骨囊肿发生于老年(≥60岁)共78例(44.3%),发生于中年(45~59岁)共62例(35.2%),发生于青年及未成年分别为32例(18.2%)、4例(2.3%)。前内侧、前外侧、后内侧、后外侧区域年龄构成分别为59(49,64)岁、44(39,45)岁、61(54,68)岁、40(22,58)岁( P均<0.01);性别、发病侧别构成差异无统计学意义( P均>0.05)。前内侧、前外侧、后内侧、后外侧的软骨下骨囊肿前后径分别为(9.7±4.4)mm、(3.5±1.1)mm、(10.3±4.4)mm、(2.1±0.8)mm;横径分别为(5.4±1.7)mm、(3.9±1.8)mm、(5.9±2.2)mm、(3.4±1.1)mm;深度分别为(7.1±2.4)mm、(3.2±2.2)mm、(8.2±3.0)mm、(3.9±1.9)mm;表面积分别为156.1(82.6,198.2)mm 2、23.0(21.4,28.9)mm 2、180.0(75.1,230.4)mm 2、28.0(20.3,36.7)mm 2;体积分别为77.1(37.1,129.1)mm 3、23.9(14.2,37.8)mm 3、104.6(37.7,157.4)mm 3、13.0(10.4,16.0)mm 3。前内侧区和后内侧区分别与前外侧区及后外侧区在骨囊肿的前后径、横径、深度、表面积及体积比较,除前内侧横径与前外侧横径差异无统计学意义外( P>0.05),其余参数差异有统计学意义( P均<0.01)。另外,前内侧区软骨下骨囊肿深度明显大于后内侧区软骨下骨囊肿( P<0.05)。 结论:距骨软骨下骨囊肿好发于中老年人群,距骨穹隆前内侧病变最为常见,囊肿体积大且累及较深,其次为穹隆后内侧,穹隆前外侧及后外侧病变较为少见且囊肿体积较小。距骨囊肿的田字网格定位系统有助于对骨囊肿的定位及特征描述,可辅助临床医师对骨囊肿进行精确诊断及治疗。
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编辑人员丨6天前
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帕金森病患者认知功能障碍与大脑皮层厚度改变的相关性分析
编辑人员丨6天前
目的:探讨帕金森病(PD)认知功能障碍患者皮层厚度的改变。方法:病例对照研究,纳入2019年1月至2020年12月昆明医科大学第一附属医院老年神经内科住院或门诊就诊PD患者(41例)和健康对照者(20例),收集一般临床资料、头颅核磁共振数据。观察各组间皮层厚度的改变情况,并分析大脑皮层厚度与PD认知功能障碍的相关性。结果:与PD认知功能正常组比较,PD认知功能障碍组在左侧颞上回[(2.7±0.1)mm比(2.4±0.1)mm, t=-4.194]、左侧缘上回[(2.4±0.1)mm比(2.2±0.1)mm, t=-4.845]、右侧岛叶[(3.0±0.1)mm比(2.7±0.1)mm, t=-4.170]、左侧海马旁回[(2.8±0.3)mm比(2.4±0.3)mm, t=-4.164]的皮层厚度值减少(均 P<0.05)。PD重度认知功能障碍组在右侧额下回眶部[(2.5±0.2)mm比(2.4±0.2)mm, t=-4.226]、左侧内嗅皮层[(3.5±0.3)mm比(3.1±0.4)mm, t=-4.583]、左侧颞下回[(2.7±0.2)mm比(2.5±0.1)mm, t=-6.229]、左侧缘上回[(2.4±0.1)mm比(2.1±0.1)mm, t=-3.236]、右侧梭状回[(2.8±0.1)mm比(2.5±0.1)mm, t=-5.364]、右侧舌回[(2.0±0.1)mm比(1.9±0.1)mm, t=-3.887]、右侧岛叶[(3.0±0.1)mm比(2.7±0.2)mm, t=-5.326]、右侧扣带回峡部[(2.6±0.2)mm比(2.3±0.2)mm, t=-3.743]的皮层厚度值减少,差异有统计学意义(均 P<0.05)。大脑皮层厚度值与简易精神状态量表及不同认知领域评估得分呈正相关,与Hoehn-Yahr分级呈负相关。 结论:PD伴认知功能障碍患者的局部皮质变薄,而PD伴重度认知功能障碍的皮质受累范围更加广泛。
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编辑人员丨6天前
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基于体素形态学和基于球谐函数表面形态学的内侧颞叶癫痫海马结构磁共振成像表现分析
编辑人员丨6天前
目的:采用基于体素形态学和基于球谐函数点分布模型技术,比较分析内侧颞叶癫痫(mTLE)海马体积和表面局部形态的改变特征。方法:回顾性收集2009年7月至2019年2月东部战区总医院66例mTLE患者[男31例,女35例,年龄17~48(28±8)岁],以及80名年龄性别匹配的健康对照者[男38名,女42名,年龄19~46(27±7)岁],采集全脑结构磁共振高分辨率T 1加权成像(3DT1)数据。分别采用基于体素的形态学分析方法测量海马体积,基于球谐函数形状技术测量海马表面形态改变,比较分析mTLE患者相对于健康对照海马萎缩模式;使用Pearson相关分析观察mTLE海马形态学变化与病程的关系。 结果:与健康对照组相比,mTLE组病侧海马体积明显减小( Z值:-1.55±0.57比0.38±0.58, P<0.001),并与病程呈负相关( r=-0.297, P=0.016)。表面形态学分析精细地显示,mTLE患者病侧海马萎缩主要发生在海马的头部、中部外侧和后尾部,其位移值与病程呈明显负相关( r =-0.336, P=0.006),并与海马灰质体积呈正相关( r=0.336, P=0.006)。 结论:基于体素形态学分析展示海马体积整体减小,而基于表面形状的形态学测量可描绘海马萎缩的局部形态学变化。
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编辑人员丨6天前
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腭裂言语障碍儿童语言相关脑区灰质形态学分析
编辑人员丨6天前
目的:利用基于体素形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)及基于表面形态学测量方法,探讨伴发腭裂言语障碍(cleft palate speech disorder,CPSD)的唇裂合并腭裂(clefts lip with palate,CLP)儿童的脑灰质结构形态学变化,为深入探索CLP人群腭裂言语障碍的神经机制提供参考。方法:选取2017年1月至2022年1月就诊于首都医科大学口腔医学院口腔颌面整形创伤外科,伴发CPSD的CLP患儿29例(CLP组),其中男性9例,女性20例,年龄(9.6±3.2)岁(5~17岁)。同期于首都医科大学附属北京儿童医院招募健康儿童33名(健康对照组),其中男性9名,女性24名,年龄(9.6±2.4)岁(5~16岁)。两组受试者均行MRI三维T1结构像序列扫描,并利用统计参数图软件SPM12软件中VBM和CAT12工具箱进行全脑灰质体积、皮质厚度、折叠系数等分析。采用双样本 t检验对两组进行全脑灰质形态学分析,团块水平采用族错误率(family-wise error rate,FWER)校正进行多重比较校正,以双侧 P<0.05 为差异有统计学意义。 结果:健康对照组的年龄和性别与CLP组的差异均无统计学意义( t=-0.07, P=0.944;χ 2=0.11, P=0.745)。与健康对照组相比,CLP组左侧颞下回、右顶下缘角回、左小脑上部灰质体积显著减小( P<0.05),右内侧额上回体积显著增加( P<0.05);与健康对照组相比,CLP组受试者的左侧额下回岛叶部以及右侧脑岛部皮质厚度显著变薄(FWER校正, P=0.035);与健康对照组相比,CLP组右侧半球扣带回峡部折叠系数显著增大(FWER校正, P=0.040)。 结论:与健康对照组相比,伴发CPSD的CLP儿童存在多个语言相关脑区灰质体积减小、皮质厚度减小、折叠系数增大,这些与语言相关的脑区灰质形态学异常改变可能与CLP人群特有的腭裂言语障碍相关。
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编辑人员丨6天前
