Early interventions for autism spectrum disorder (ASD) are increasingly available, while only 42–50% of ASD children are diagnosed before 3 years old (YO). To identify neuroimaging biomarkers for early ASD diagnosis, we evaluated surface- and voxel-based brain morphometry in participants under 3YO who were later diagnosed with ASD. Magnetic resonance imaging data were retrospectively obtained from patients later diagnosed with ASD at Boston Children’s Hospital. The ASD participants with comorbidities such as congenital disorder, epilepsy, and global developmental delay/intellectual disability were excluded from statistical analyses. Eighty-five structural brain magnetic resonance imaging images were collected from 81 participants under 3YO and compared with 45 images from 45 gender- and age-matched nonautistic controls (non-ASD). Using an Infant FreeSurfer pipeline, 236 regionally distributed measurements were extracted from each scan. By t-tests and linear mixed models, the smaller nucleus accumbens and larger bilateral lateral, third, and fourth ventricles were identified in the ASD group. Vertex-wise t-statistical maps showed decreased thickness in the caudal anterior cingulate cortex and increased thickness in the right medial orbitofrontal cortex in ASD. The smaller bilateral accumbens nuclei and larger cerebral ventricles were independent of age, gender, or gestational age at birth, suggesting that there are MRI-based biomarkers in prospective ASD patients before they receive the diagnosis and that the volume of the nucleus accumbens and cerebral ventricles can be key MRI-based early biomarkers to predict the emergence of ASD.

中文翻译：

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婴幼儿在接受自闭症谱系障碍诊断之前的小伏隔核和大脑室

自闭症谱系障碍 (ASD) 的早期干预越来越多，而只有 42-50% 的 ASD 儿童在 3 岁 (YO) 之前被诊断出来。为了确定用于早期 ASD 诊断的神经影像学生物标志物，我们评估了 3 岁以下后来被诊断患有 ASD 的参与者的基于表面和体素的脑形态测量。磁共振成像数据是从后来在波士顿儿童医院诊断为 ASD 的患者中回顾性获得的。患有先天性疾病、癫痫和全身发育迟缓/智力障碍等合并症的 ASD 参与者被排除在统计分析之外。从 81 名 3 岁以下参与者收集了 85 张结构性脑磁共振成像图像，并与来自 45 名性别和年龄匹配的非自闭症对照者（非 ASD）的 45 张图像进行了比较。使用 Infant FreeSurfer 管道，从每次扫描中提取 236 个区域分布的测量值。通过 t 检验和线性混合模型，在 ASD 组中确定了较小的伏隔核和较大的双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。从每次扫描中提取 236 个区域分布的测量值。通过 t 检验和线性混合模型，在 ASD 组中确定了较小的伏隔核和较大的双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。从每次扫描中提取 236 个区域分布的测量值。通过 t 检验和线性混合模型，在 ASD 组中确定了较小的伏隔核和较大的双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。通过 t 检验和线性混合模型，在 ASD 组中确定了较小的伏隔核和较大的双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。通过 t 检验和线性混合模型，在 ASD 组中确定了较小的伏隔核和较大的双侧侧脑室、第三脑室和第四脑室。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。顶点方向的 t 统计图显示 ASD 中尾部前扣带皮层厚度减少，右侧内侧眶额叶皮层厚度增加。较小的双侧伏隔核和较大的脑室与出生时的年龄、性别或胎龄无关，这表明潜在的 ASD 患者在接受诊断之前存在基于 MRI 的生物标志物，并且伏隔核和脑室的体积可以是预测 ASD 出现的关键的基于 MRI 的早期生物标志物。