Ændret cerebral vækst og udvikling hos spædbørn med medfødt hjertesygdom

Baggrund: Medfødt hjertesygdom (CHD) er den hyppigste medfødte defekt med en forekomst på 1 ud af 100 nyfødte om året, det vil sige 800 børn født i Schweiz om året. 10% til 15% af tilfældene er født med enkelt ventrikel (SV), den mest komplekse type CHF, der kræver øjeblikkelig kirurgisk indgreb efter fødslen. Spædbørn med SV CHD behandles i tre kirurgiske procedurer i løbet af de første tre leveår. Imidlertid forekommer cerebrale skader hos omkring 40 % af disse børn og påvirker neurokognitive evner. Da mere end 90% af alle spædbørn med CHD overlever til voksenalderen, er videnskabelig bekymring fokuseret på patient-individuelt hjernevækst og udvikling inden for det relative bidrag fra føtale, perinatale, hjerte- og kirurgiske risikofaktorer. Derfor er der behov for serielle cerebrale MR-undersøgelser, startende (1) i tredje trimester i fosterlivet og fortsætter til (2) præ- og postoperative tidspunkter på stadium I operationen efter fødslen og (3) før stadium II operationen ved 4 måneders alder. Vi vil sammenligne de cerebrale MR-resultater med en sund kontrolpopulation, rekrutteret på samme tidspunkter, og korrelere hjernens vækst og udvikling med det neuroudviklingsmæssige resultat vurderet ved et års alderen. Tre pædiatriske hjertecentre i Schweiz og Tyskland vil deltage.

De overordnede mål er:

1. At analysere de patient-individuelle cerebrale udviklingsbaner, hjernevækst og bestemme tidsforløbet af hjerneabnormiteter hos spædbørn med enkelt ventrikel CHD ved seriel cerebral MR under fosterlivet, efter fødslen og i en alder på 4 måneder (primære endepunkter).
2. At bestemme neuroudviklingsresultatet ved et års alderen ved hjælp af Bayley III og vil blive korreleret med hjernens vækst og hjerneudvikling i tredje trimester af fosterlivet og i en alder af 4 måneder (sekundære endepunkter).
3. At analysere føtale, neonatale, operationsrelaterede og intensivbehandlingsrelaterede faktorer, der bestemmer det patient-individuelle forløb for ændret cerebral vækst og nedsat neuroudviklingsresultat ved et års alderen.

Metode: Vi vil prospektivt indskrive fostre og nyfødte med enkelt ventrikel CHD på de tre pædiatriske hjertecentre i Schweiz (Zürich, Bern) og Tyskland (Giessen). Avanceret MR-billeddannelse vil vurdere cerebrale volumener, mikrostrukturelle og hæmodynamiske ændringer på gentagne tidspunkter i løbet af det tredje trimester af fosterlivet (32. svangerskabsuge), den perioperative neonatale periode før og efter fase I-operation og før fase II-operation ved 4 måneders alderen. Biomekanisk analyse af longitudinelle ændringer af hjernemorfologi vil blive anvendt på longitudinelle føtale og neonatale MR-data. Resultatet bestemmes med Bayley-III ved et års alderen.

Betydning: Ved hjælp af en populationsbaseret prøve af børn med enkelt ventrikel CHD vil vi være i stand til at bestemme cerebral vækst fra tredje føtale trimester indtil de første 4 måneder efter fødslen, hvor hjernen vokser hurtigst. Ved at udføre seriel hjernebilleddannelse vil kendskabet til etiologisk mønster, der påvirker cerebral vækst, udvikling og hjerneskade, øges. Morfometrisk og biomekanisk analyse af hjernevækstmønstre vil blive udført, der kan fange finkornede ændringer forbundet med CHD. Ved at korrelere disse data med det neuroudviklingsmæssige udfald ved et års alderen vil det være muligt at identificere specifikke risikokonstellationer, der fører til nedsat hjerneudvikling og kategorier af hjerneskader, der giver en højere risiko for uønskede udfald. Den bedre forståelse af de patofysiologiske mekanismer vil tjene som grundlag for neurobeskyttende undersøgelser og farmakologiske forsøg med henblik på at forbedre resultaterne hos børn med CHD i fremtiden.