Estudio prospectivo de la viabilidad de las imágenes de conectividad cerebral por imágenes de ultrasonido funcional (FUS) en recién nacidos (CONEXUS)

Introducción

Los trastornos del desarrollo neurológico (NDD) resultan de una alteración en el desarrollo del cerebro y representan un importante problema de salud pública, que afecta a 1 millón de recién nacidos en Europa cada año. Los trastornos del desarrollo neurológico son la fuente de discapacidades permanentes que se manifiestan como disfunción motora, cognitiva, de aprendizaje o conductual. Los factores prenatales o neonatales considerados alto riesgo para NDD incluyen: prematuridad extrema, recién nacidos con retraso del crecimiento intrauterino, anormalidades del crecimiento cerebral, encefalopatía anóxica-isquémica (AIE) con una indicación de hipotermia terapéutica e historia familiar de NDD grave en el primer grado. Establecer un pronóstico confiable para los trastornos del neurodesarrollo es extremadamente difícil porque actualmente no hay biomarcadores tempranos para detectar y evaluar deficiencias potenciales a largo plazo.

El protocolo de Conexus tiene como objetivo evaluar si un neuroimager único, utilizando imágenes de ultrasonido ultrarrápidas, es capaz de evaluar, al lado de la cama del paciente, la conectividad funcional del cerebro (FC) en los recién nacidos con un alto riesgo de NDD. Este neuroimager utiliza imágenes de ultrasonido funcionales (FUS), una técnica desarrollada dentro del Laboratorio de Física para Medicina (París) y, por lo tanto, constituye el dispositivo médico central de este protocolo.

Dispositivo

The CONEXUS system is composed of several elements necessary for functional brain imaging of newborns: the Conexus station (similar to an ultrasound machine) on which the Conexus software is installed (allowing the acquisition and processing of ultrasound data necessary for imaging), the ultrasound probe (a physical element allowing the emission and reception of ultrasounds, similar to an ultrasound probe), and the headset (a small system adapted a la anatomía de la cabeza del paciente y permitiendo que la sonda se mantenga en su lugar sobre la fontanelle).

Este sistema permite el mapeo de la actividad cerebral a través de cambios sutiles en el volumen de sangre cerebral. Es bastante similar a una máquina de ultrasonido, pero utiliza diferentes técnicas de reconstrucción de imágenes y procesamiento de señales, que le dan sus propiedades. Nuestra hipótesis de investigación: la evaluación de FC por imágenes FUS (imágenes FC-FUS) es factible en los recién nacidos y eventualmente podría revelar biomarcadores tempranos de enfermedades cerebrales perinatales.

Esta hipótesis está respaldada por nuestro trabajo preliminar sobre imágenes de FUS neonatal: hemos demostrado la posibilidad de realizar imágenes FUS en algunos recién nacidos y, por lo tanto, medir un cambio en la actividad cerebral durante los cambios en el estado del sueño o durante las convulsiones epilépticas, así como en diferentes etapas de desarrollo neurológico (climatoria vs. término). The CONEXUS study aims to go further thanks to improved technical capabilities and ergonomics (notably the ultrasound probe) allowing multiplane imaging approaching 3D imaging and imaging a large clinical cohort including different stages of development and various pathological risks (term newborns, premature newborns, newborns with intrauterine growth retardation (IUGR), AIE newborns placed in therapeutic hypothermia, and recién nacidos en riesgo de trastorno del espectro autista (TEA)).

Estudiar

Conexus es un estudio de investigación descriptivo de la conectividad cerebral neonatal utilizando imágenes FUS. Es una investigación clínica nacional que involucra los servicios neonatales de cuidados intensivos y pediatría/Maternity and Child Psychiatry del Hospital Robert DeBré, y con respecto a un dispositivo médico (MD), clasificado como IIA no marcado, sin el objetivo de establecer el marcado CE (IC 4.4). Por lo tanto, utiliza un nuevo dispositivo médico para fines de investigación, el sistema "Conexus", que es una producción conjunta del Laboratorio de París de Física para la Medicina y la Compañía Iconeus realizada bajo un contrato de colaboración científica. Es un estudio piloto de factibilidad prospectivo, multicéntrico, abierto, controlado y no aleatorizado. La investigación durará 5 años, incluidos 3 años de inclusión.

Los examinaciones FUS consisten en registrar la actividad cerebral durante unos minutos en uno de los planos de imagen (coronales posteriores, mediana coronal, coronal frontal, para-sagital derecha, derecha/izquierda para-sagital, 3-plano antero positivo coronal) incluidas las estructuras involucradas en las redes funcionales cerebrales (somatosensoriales, auditorías, visuales, salado). Estos exámenes FUS se realizan para realizar el seguimiento longitudinal de los pacientes en los diferentes grupos.

Conexus tiene como objetivo demostrar el potencial de FC-FUS para caracterizar y monitorear las funciones del cerebro, comprender el cerebro en desarrollo y buscar biomarcadores de deficiencias neurológicas. La definición de biomarcadores tempranos de los trastornos del neurodesarrollo permitiría que el manejo temprano guíe las decisiones terapéuticas y mejorara los efectos del tratamiento. Las imágenes FUS y la evaluación FC-FUS tienen el potencial de transformar el manejo clínico de los recién nacidos y abordar una necesidad clínica apremiante en neonatología.

Objetivos

Main objective: To evaluate the feasibility of acquiring data via fUS imaging of brain functional connectivity in 4 groups (G1 to G4) of newborns at high risk of NDD and a control group of term newborns (G5): group G1 of premature newborns born before 32 weeks of amenorrhea (WA) (N = 26), group G2 of newborns with anoxic-ischemic neonatal encephalopathy >36 WA (AIE) (n = 10), Grupo G3 de recién nacidos con IUGR <percentil 10 (n = 10), Grupo G4 de recién nacidos de hermanos con trastorno del espectro autista (ASD) (n = 10), en comparación con un grupo de control (G5) del término recién nacidos sin patología neurológica (n = 20).

Objetivos secundarios:

• Para estudiar la evolución de la conectividad FUS en los bebés prematuros (G1), desde el nacimiento hasta el término corregido en relación con la conectividad funcional cerebral en los recién nacidos a término (G5), recién nacidos con encefalopatía anóxica-isquémica (AIE) (tratados con hipotermia terapéutica) (G2), recién nacidos con AUGR (G3) y recién nacidos de SIIBls con al menos un sendero de Autur, con el mínimo de Autur, con el mínimo de Autur, con el mínimo de Autur, con el mínimo de Autur, con el mínimo de Autur, con el mínimo de SIIBlings. (ASD) (G4).
• Para identificar un posteriori dentro de los grupos de bebés prematuros (Grupo G1), recién nacidos con AIE (Grupo G2), recién nacidos con IUGR (Grupo G3) y recién nacidos de hermanos con TEA (Grupo G4), cualquier marcador temprano de una trayectoria de desarrollo de neuros anormal (identificados basados ​​en evaluación neuropsicológica en 2 años).
• Para crear atlas vasculares 3D específicos de las imágenes FUS para documentar la evolución de las estructuras cerebrovasculares (vasos> 100 µm) en bebés prematuros (Grupo G1), recién nacidos con AIE (G2), recién nacidos con IUGR (G3) y Término (Grupo G5), ya que estos datos son actualmente no existentes.
• Crear por primera vez grabaciones clínicas FUS-EEG clínicas simultáneas para estudiar sus posibles correlaciones para los 5 grupos. Al estudiar posibles correlaciones, queremos decir, por ejemplo, el estudio de la posible diferencia en la naturaleza de las señales FUS durante los períodos de actividad EEG claramente identificados (por ejemplo, fases del sueño).