Imagerie Cérébrale Quantitative 3D par Ultrasons : Développement de Nouveaux Biomarqueurs au Lit du Malade pour Mieux Prédire les Résultats Neurodéveloppementaux chez les Nourrissons Prématurés (QUSBI)

Justification :

La prématurité est une cause majeure de troubles neurodéveloppementaux (TND). En Europe, 10 % des 50 000 enfants nés très prématurément développeront une paralysie cérébrale et 35 % présenteront des troubles cognitifs et neuropsychiatriques persistants, dont l'autisme, nécessitant un soutien médical à long terme. Les TND suite à une naissance prématurée sont étroitement associés à des lésions de la substance blanche, y compris des lésions punctiformes de la substance blanche (LPSB), un marqueur prometteur de TND ultérieurs affectant jusqu'à 24 % des nourrissons très prématurés. Par conséquent, une meilleure détection précoce des lésions cérébrales chez les nourrissons nés très prématurés est une priorité absolue pour prédire les TND et ainsi évaluer les stratégies neuroprotectrices potentielles et mettre en œuvre des interventions précoces. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est la référence pour évaluer l'intégrité de la substance blanche et a révélé une association entre la structure du thalamus, la dilatation ventriculaire, les lésions de la substance blanche et les TND à l'âge préscolaire chez les nourrissons nés très prématurés. Cependant, elle souffre d'une accessibilité limitée, d'une faible portabilité et d'une grande sensibilité aux artefacts de mouvement, ce qui réduit son utilité pour le dépistage chez tous les prématurés à risque de TND. À l'inverse, l'échographie crânienne conventionnelle 2D (cUS) est un outil largement utilisé dans les unités de soins intensifs néonatals pour dépister prospectivement les lésions cérébrales via la fontanelle antérieure. Cependant, bien qu'elle soit adaptée pour détecter les lésions sévères observées chez seulement 4 à 5 % des grands prématurés, elle reste moins fiable pour la détection complète des LPSB malgré des améliorations récentes. Par conséquent, des outils 3D et quantitatifs au chevet utilisant l'échographie doivent être développés pour détecter et quantifier automatiquement non seulement les LPSB mais aussi d'autres structures cérébrales ayant une valeur pronostique prometteuse.

Objectif principal :

Identifier de nouveaux biomarqueurs d'imagerie précoce pour prédire les TND à l'âge de 2 ans.

Critère d'évaluation principal :

Corrélation entre la quantification 3D de la charge des LPSB collectée entre le jour 3±1 et le jour 21±3, et les résultats de l'évaluation de l'échelle de Bayley, 4e édition, édition française (2022) à l'âge de 2 ans et du questionnaire Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R), qui identifie les enfants prématurés à risque de retards de développement à 24 mois d'âge.

Objectifs secondaires :

• Développer un pipeline de traitement permettant la reconstruction de volumes cUS 3D et des algorithmes de détection et de segmentation automatiques basés sur des méthodes d'apprentissage profond.
• Valider ces modèles pour détecter les LPSB, et segmenter les thalamus et le système ventriculaire cérébral (SVC).
• Corréler les volumes longitudinaux 3D des thalamus et du SVC chez les nourrissons très prématurés avec et sans LPSB.

Critères d'évaluation secondaires :

• Les données cUS longitudinales permettront de générer des courbes de croissance standard pour les volumes des thalamus et du SVC, stratifiées par sexe et dépendantes de la détection simultanée de LPSB.

• Corrélation entre la quantification 3D de la charge des LPSB collectée entre le jour 3±1 et le jour 21±3, et les résultats du questionnaire Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R).

  Quantification 3D des LPSB et autres segmentations tissulaires cUS 3D générées à l'aide des nouveaux algorithmes développés dans WP3 comme prédicteurs de (i) les résultats d'IRM à terme et (ii) les résultats neurodéveloppementaux à l'âge de 2 ans.

Impact :

Ce projet améliorera la qualité des soins en étendant l'imagerie cérébrale quantitative avancée à tous les nourrissons très prématurés et en améliorant le diagnostic précoce des lésions cérébrales. Il est également attendu qu'il favorise les approches de médecine personnalisée et soutienne la recherche translationnelle en neuroprotection grâce au développement de nouveaux biomarqueurs des lésions cérébrales. Les impacts socio-économiques incluent une réduction des coûts grâce à l'identification précoce des enfants à risque et des interventions en temps opportun pour prévenir les TND sévères. QUSBI aura également un impact significatif sur le soutien aux familles.