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孤独症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是一种以社交沟通损伤和限制性、重复性行为为特征的神经发育障碍。近年来,大量研究基于大脑结构磁共振成像数据报道了孤独症患者相较于正常发育群体大脑所发生的特定形态学特性改变,例如脑区体积和密度、皮层厚度、皮层表面积、局部褶皱指数等。研究发现孤独症症状通常在儿童早期出现并持续到成年期,不同年龄阶段孤独症患者的大脑形态学特性存在较大差异。其中4-5岁是大脑皮层架构建立主要的大脑功能环路和网络的关键阶段,也是孤独症患者症状最明显的阶段,因此研究4-5岁儿童孤独症的大脑形态学特性将有助于尽早发现孤独症影响大脑发育的关键信息。然而已有低龄(特别是4-5岁)孤独症儿童相关脑研究较少。另外,由于孤独症是谱系类疾病,患者病因复杂、行为多变,严格精准地区分孤独症不同亚型是一项严峻挑战,针对不同亚型的大脑形态学特性研究更是凤毛麟角。因此,本文尝试对4-5岁孤独症儿童的不同社交亚型的大脑形态学特性进行研究,并进一步分析此形态学特性与孤独症诊断观察量表(Autism Diagnostic Observation Schedule,ADOS)得分的相关性。本文基于合作方北京大学医学部张嵘副教授团队采集的4-5岁孤独症和正常发育儿童共128例结构磁共振T1加权像大脑数据(其中孤独症患儿98例,包括三种社交亚型,社交亚型分类由“北京孤独症分型量表”得分确定,冷漠型(Aloof)27例、被动型(Passive)46例、主动但怪异型(Active-but-Odd,AbO)25例;正常发育儿童(typical development,TD)30例),结合VBM(voxel-based morphometry)和SBM(surface-based morphometry)方法分别从体素和皮层角度系统分析4-5岁孤独症儿童不同社交亚型相比正常发育儿童的灰质、白质以及特定皮层褶皱特性(皮层厚度、皮层表面积、皮层体积以及皮层褶皱指数)改变及其与孤独症诊断得分的相关性。研究发现4-5岁孤独症相比正常发育儿童的特定脑区(包括颞叶脑区、额中和额上脑区、右侧眶额叶中上部、左侧顶上回、右侧中央后回、左侧颞中回、右侧额中回以及左侧颞中回颞极)的灰质体积显著增加,但其它特性没有显著差异,三种社交亚型之间的形态学特性也没有明显差异。基于上述孤独症灰质体积增大脑区,我们进一步发现了其体积与ADOS分量表得分及总分的相关性在三种社交亚型之间存在差异。本研究从大脑形态学角度发现了潜在的区分4-5岁孤独症患者及其不同社交亚型的大脑影像标记物,为孤独症的尽早诊断和干预治疗提供了新的思路。