Kvantitativní 3D ultrazvukové zobrazení mozku: Vývoj nových biomarkerů pro lůžkové použití k lepší predikci neurovývojových výsledků u předčasně narozených dětí (QUSBI)

Odůvodnění:

Předčasný porod je hlavní příčinou neurovývojových poruch (NDDs). V Evropě se u 10 % z 50 000 dětí narozených velmi předčasně vyvine dětská mozková obrna a 35 % bude trpět přetrvávajícími kognitivními a neuropsychiatrickými poruchami, včetně autismu, což vyžaduje dlouhodobou zdravotní péči. NDDs po předčasném porodu jsou úzce spojeny s poškozením bílé hmoty, včetně drobných ložisek v bílé hmotě (PWMLs), což je slibný marker následných NDDs postihujících až 24 % velmi předčasně narozených dětí. Zlepšená detekce poškození mozku v raném věku u velmi předčasně narozených dětí je proto prioritou pro predikci NDDs a následně pro hodnocení potenciálních neuroprotektivních strategií a implementaci včasných intervencí. Magnetická rezonance (MRI) je zlatým standardem pro hodnocení integrity bílé hmoty a odhalila souvislost mezi strukturou thalamu, dilatací komor, poškozením bílé hmoty a NDDs v předškolním věku u velmi předčasně narozených dětí. Nicméně má omezenou dostupnost, nízkou přenosnost a vysokou citlivost na pohybové artefakty, což snižuje její hodnotu pro screening u všech předčasně narozených dětí s rizikem NDDs. Naopak konvenční 2D kraniální ultrasonografie (cUS) je nástroj široce používaný na jednotkách intenzivní péče o novorozence k prospektivnímu screeningu mozkových lézí přes přední fontanelu. Ačkoli je vhodná pro detekci závažných lézí pozorovaných pouze u 4-5 % velmi předčasně narozených dětí, zůstává méně spolehlivá pro komplexní detekci PWMLs navzdory nedávným zlepšením. Proto je třeba vyvinout 3D a kvantitativní nástroje u lůžka pomocí ultrazvuku pro automatickou detekci a kvantifikaci nejen PWMLs, ale i dalších mozkových struktur se slibnou prognostickou hodnotou.

Hlavní cíl:

Identifikace nových časných zobrazovacích biomarkerů pro predikci NDDs ve věku 2 let.

Primární ukazatel:

Korelace mezi 3D kvantifikací zátěže PWMLs získanou mezi dnem 3±1 a dnem 21±3 a výsledky hodnocení Bayleyovy škály, 4. vydání, francouzské vydání (2022) ve věku 2 let a dotazníku Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R), který identifikuje předčasně narozené děti s rizikem vývojových opoždění ve věku 24 měsíců.

Sekundární cíle:

• Vývoj zpracovatelského řetězce umožňujícího rekonstrukci 3D cUS objemu a algoritmů pro automatickou detekci a segmentaci založených na metodách hlubokého učení.
• Validace těchto modelů pro detekci PWMLs a segmentaci thalamů a komorového systému mozku (CVS).
• Korelace 3D longitudinálních objemů thalamů a CVS u velmi předčasně narozených dětí s a bez PWMLs

Sekundární ukazatele:

• Longitudinální cUS data umožní generování standardních růstových křivek pro objemy thalamů a CVS, stratifikovaných podle pohlaví a závislých na současné detekci PWMLs.

• Korelace mezi 3D kvantifikací zátěže PWMLs získanou mezi dnem 3±1 a dnem 21±3 a výsledky dotazníku Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R).

  3D kvantifikace PWMLs a další 3D cUS tkáňové segmentace generované pomocí nových algoritmů vyvinutých v WP3 jako prediktory (i) nálezů MRI v termínu a (ii) neurovývojových výsledků ve věku 2 let.

Dopad:

Tento projekt zlepší kvalitu péče rozšířením pokročilého kvantitativního zobrazování mozku na všechny velmi předčasně narozené děti a zlepšením časné diagnózy poškození mozku. Očekává se také, že podpoří personalizované medicínské přístupy a translacionální výzkum v neuroprotekci prostřednictvím vývoje nových biomarkerů pro poškození mozku. Socioekonomické dopady zahrnují snížení nákladů díky včasné identifikaci ohrožených dětí a včasným intervencím k prevenci závažných NDDs. QUSBI bude mít také významný dopad na podporu rodin.