Barndomsudfald af for tidlige hjerneabnormiteter

De sidste måneder af graviditeten er særligt vigtige for udviklingen af ​​barnets hjerne, og konsekvenserne af for tidlig fødsel på dets udvikling kan være betydelige. For tidligt fødte børn har større risiko for forskellige kognitive svækkelser og udviser flere adfærdsforstyrrelser end fuldbårne børn. Derfor er tidlig opdagelse og håndtering af udsatte børn afgørende. Der er voksende evidens for signifikante volumetriske abnormiteter i subkortikale strukturer hos præmature nyfødte, som kan være forbundet med negative langsigtede neuroudviklingsresultater. Forståelse af disse abnormiteter kunne hjælpe med at belyse den underliggende patofysiologi og muliggøre tidlig bestemmelse af risikopatienter, som begge ville informere udformningen af ​​nye behandlingsstrategier. Til dato er der dog stadig mangel på følsomme, pålidelige og tilgængelige algoritmer, der er i stand til at karakterisere præmaturitetens indflydelse på anatomien af ​​neonatale hjernesubkortikale strukturer. Derudover har få undersøgelser set direkte på de langsigtede neuroudviklingsmæssige implikationer af disse abnormiteter i neonatale subkortikale strukturer. Forudsigelse af langsigtede neuroudviklingsudfald tidligt - og helst i neonatale aldre - vil sandsynligvis have en transformativ effekt på deres udfald. Vores foreløbige data indikerer signifikante morfologiske forskelle i putamen, ventrikler, corpus callosum og thalamus mellem præmature og fuldbårne nyfødte. Efterforskere foreslår at udvikle biomarkører for præmaturitet ved statistisk at sammenligne de morfologiske og diffusionsegenskaber af subkortikale strukturer mellem præmature og fuldbårne nyfødte ved hjælp af hjerne-MRI. Disse resultater vil yderligere blive brugt i en sparsom læringsramme til at forudsige langsigtede neuroudviklingsmæssige resultater af præmaturitet. Hypoteser: Ved at kombinere subkortikale morfologiske og diffusionsegenskaber vil vi være i stand til: (1) at afgrænse specifikke korrelative sammenhænge mellem strukturer regionalt og differentielt påvirket af normal modning og forskellige mønstre af hvid substans skade, og (2) forbedre specificiteten af ​​neuroimaging til forudsige neuroudviklingsresultater tidligere. Mål 1: Byg en ny værktøjskasse til neonatale subkortikale strukturanalyser, der kombinerer 1) en gruppe lasso-baseret analyse af væsentlige regioner med formændringer, 2) en strukturel korrelationsnetværksanalyse, 3) en neonatal traktografi og 4) tensor-baseret analyse på traktater. Mål 2: Bestem biomarkører for præmaturitet hos nyfødte med forskellige mønstre af abnormiteter. Mål 3: Vurder det forudsigelige potentiale af billeddannelse og kliniske træk på neuroudviklingsresultater blandt præmature børn i 9 og 18 måneders alderen og 6-8 år. Virkning: Denne applikation vil give den første komplette subkortikale netværksanalyse hos både gravide og præmature nyfødte. I den første undersøgelse af sin slags for præmaturitet, vil efterforskere bruge sparsom og multi-task læring til at bestemme, hvilke af biomarkørerne for præmaturitet ved fødslen, der er de bedste forudsigere for langsigtede resultater. De forventede resultater kunne forbedre evnen til at forudsige disse udfald og muliggøre design af tidlige behandlinger - før år med patologisk hjerneudvikling og symptomer opstår.