Serielle Gehirn-MRT bei hospitalisierten Frühgeborenen

Die neurologischen Folgen einer sehr frühen Geburt können von schwerwiegend, einschließlich Zerebralparese, Hör- und Sehstörungen, Sprachstörungen und Lernbehinderungen, bis hin zu weniger schwerwiegenden Folgen, wie Entwicklungskoordinationsstörungen, Defiziten der Feinmotorik und leichten kognitiven Beeinträchtigungen, reichen. Während zahlreiche Faktoren wie Geburtsgewicht, Gestationsalter, interventrikuläre Blutungen und bronchopulmonale Dysplasie nachweislich mit neurologischen Verhaltensstörungen in Zusammenhang stehen, sind die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen, die zu diesen Beeinträchtigungen führen, noch nicht verstanden. In der Abteilung, in der diese Studie durchgeführt wird, besteht der Pflegestandard darin, dass extrem zu früh geborene Babys oder sehr zu früh geborene Babys mit zusätzlichem klinischen Risiko in der Regel einer zeitgleichen Magnetresonanztomographie (MRT) unterzogen werden. Angesichts des begrenzten Verständnisses der Ätiologie vieler neuronaler Störungen, insbesondere bei Frühgeborenen, können die Ergebnisse dieser Terminologie-MRTs jedoch Familien präsentiert werden, bei denen viele Fragen hinsichtlich der Ursache und der Auswirkungen auf die zukünftige Entwicklung unbeantwortet sind.

Die wenigen früheren Studien, die durchgeführt wurden, um die Ätiologie von Hirnverletzungen besser zu verstehen, verwendeten longitudinale serielle Bildgebung des Gehirns von Frühgeborenen während ihres Aufenthalts auf der neonatologischen Intensivstation, um die Verläufe des strukturellen Wachstums des Gehirns und die Entwicklung von Hirnverletzungen zu untersuchen. In einer Studie wurde ein starker Anstieg der Wachstumsraten der kortikalen grauen Substanz festgestellt, der mit einem Rückgang der relativen Wachstumsraten der nicht myelinisierten weißen Substanz einherging. Eine andere Studie ergab, dass der häufigste Begriffsäquivalentbefund im Zusammenhang mit Frühgeburten eine diffuse Anomalie der weißen Substanz war, obwohl die Ursache und die mit diesen Wachstumsveränderungen und Verletzungen verbundenen Faktoren noch nicht vollständig geklärt sind. Die Haupteinschränkung beider serieller Bildgebungsstudien ist die begrenzte Anzahl der durchgeführten Scans pro Patient. Die durchschnittliche Anzahl der Scans pro Säugling lag in beiden Studien bei etwa 2, was häufig einem Scan bei der Geburt und einem im entsprechenden Alter (vor der Entlassung aus der neonatologischen Intensivstation) entsprach und keine ausreichenden Informationen lieferte, um das Muster des Gehirnwachstums und der Gehirnentwicklung umfassend zu charakterisieren in dieser Population.

Eine Studie untersuchte die Struktur-Funktions-Beziehung zwischen MRT und klinischen Messungen der motorischen, neurologischen und neuroverhaltensbezogenen Kapazität bei Frühgeborenen. Die Forscher fanden starke Zusammenhänge zwischen der Beurteilung allgemeiner Bewegungen, der Hammersmith Neonatal Neurological Examination, der Neonatal Neurobehavioral Scale auf der neonatalen Intensivstation, dem Premie-Neuro und dem Test der motorischen Leistung von Säuglingen, die mit der frühen und termingerechten MRT korrelierten. Basierend auf einer Überprüfung von 88 Artikeln, in denen sensorische Interventionen bewertet wurden, die in die Betreuung sehr frühgeborener Säuglinge auf der neonatologischen Intensivstation integriert sind, wurde festgestellt, dass pflegerische Interventionen mit einer verbesserten Säuglingsentwicklung und geringeren mütterlichen Stressraten korrelieren.

Ein solches evidenzbasiertes multisensorisches Programm für hospitalisierte Frühgeborene ist das SENSE II-Programm: The Supporting and Enhancing NICU Sensory Experiences 2nd Edition (SENSE II). Das SENSE II-Programm wurde entwickelt, um Eltern dazu zu bewegen, gefährdeten Säuglingen auf der neonatologischen Intensivstation an jedem Tag ihres Krankenhausaufenthalts kontinuierlich positive, entwicklungsgerechte sensorische Expositionen zu ermöglichen. Das SENSE II-Programm umfasst spezifische Dosen und eine gezielte zeitliche Abstimmung (basierend auf dem postmenstruellen Alter) evidenzbasierter Interventionen im Bereich auditiver, taktiler, vestibulärer, kinästhetischer, olfaktorischer und visueller Expositionen, die täglich während des Krankenhausaufenthalts bei Frühgeborenen durchgeführt werden. Das Programm umfasst außerdem eine kuratierte Sammlung von Aufklärungsmaterialien für Eltern, die Eltern bei der sensorischen Entwicklung des Säuglings und der Elternschaft auf der neonatologischen Intensivstation anleiten sollen, und Familien darin coachen, wie sie pflegerische Interventionen entsprechend den Reaktionen und der Toleranz des Säuglings anpassen können.

Während diese früheren Studien mit seriellen Bildgebungstechniken eine hervorragende Grundlage für das Verständnis der individuellen Gehirnentwicklung bei Frühgeborenen bieten, lässt das Fehlen systematischer regelmäßiger serieller MRT-Scans über den gesamten Aufenthalt auf der neonatologischen Intensivstation Raum für zukünftige Untersuchungen, um den Zeitpunkt und die damit verbundenen Faktoren zu definieren mit Hirnverletzungen sowie das Muster des Gehirnwachstums bei Frühgeborenen im Verlauf der neonatologischen Intensivstation und des Krankenhausaufenthalts. Mittlerweile stehen neuere bildgebende Analysemethoden zur Verfügung, mit denen regionale Hirnvolumina untersucht werden können, was bisher nicht möglich war. Außerdem stellte der Transport kleiner Säuglinge von der neonatologischen Intensivstation zum MRT-Scanner ein großes Hindernis für die Durchführung serieller Studien ohne Risiko dar. Dies kann nun durch neue MRT-Scantechnologien auf der neonatologischen Intensivstation überwunden werden. Daher ist das Aspect Embrace Neonatal MRT System ein von der FDA zugelassenes Gerät, das innovative Technologie nutzt, um Säuglinge in der Pflegeumgebung auf der neonatologischen Intensivstation sicher und effektiv abzubilden. Diese Art von In-NICU-MRT-Scanner ist an diesem Studienstandort verfügbar, speziell für die Neurobildgebung bei Säuglingen konzipiert und mit einem eingebauten Inkubator, einem eigenständigen Magneten und kontinuierlicher Videoüberwachung ausgestattet.

Die vorliegende Studie sieht vor, sehr frühgeborene Säuglinge einzuschließen, die etwa alle zwei Wochen von der Einschreibung bis zum termingerechten Alter eine MRT-Untersuchung des Gehirns erhalten, mit einer voraussichtlichen Gesamtzahl von mindestens drei Gehirnscans, um das Gehirnwachstum und die Entwicklung von Verletzungen während des gesamten Krankenhausaufenthalts auf der neonatologischen Intensivstation zu überwachen. Exponierte Säuglinge werden in zwei Expositionsgruppen (Gruppe 1: geringes Risiko und Gruppe 2: hohes Risiko) eingeteilt, basierend auf dem Grad der neurologischen Schädigung, die bei der frühen Magnetresonanztomographie des Gehirns bei der Studieneinschreibung festgestellt wurde. Säuglinge in den Expositionsgruppen werden mit einer Referenzgruppe (Gruppe 3: nicht exponiert) verglichen. Das primäre Ergebnis dieser Studie besteht in der Charakterisierung des Gehirnwachstums und der Gehirnentwicklung bei Frühgeborenen, die neuropromotorische Interventionen auf der Neugeborenen-Intensivstation erhalten, im Vergleich zu Frühgeborenen, die zum termingerechten Zeitpunkt die Standardversorgung erhalten. Zu den sekundären Ergebnissen zählen Messungen der neurologischen Entwicklung des Säuglings und der von den Eltern berichteten Funktionsfähigkeit des Säuglings und der Familie bei der Entlassung auf der neonatologischen Intensivstation und im Alter von zwei Jahren.