定量的3D超音波脳イメージング：早産児の神経発達予後をより正確に予測するための新たなベッドサイドバイオマーカーの開発 (QUSBI)

背景：

早産は神経発達障害（NDDs）の主要な原因です。 欧州では、非常に早産で生まれた50,000人の子どものうち10％が脳性麻痺を発症し、35％が自閉症を含む持続的な認知および神経精神障害を経験し、長期的な医療サポートを必要とします。 早産後のNDDsは、点状白質病変（PWMLs）を含む白質損傷と密接に関連しており、PWMLsはその後のNDDsの有望なマーカーであり、非常に早産児の最大24％に影響を及ぼします。 したがって、非常に早産で生まれた乳児の早期の脳損傷をより正確に検出することは、NDDsを予測し、したがって潜在的な神経保護戦略を評価し、早期介入を実施するための最優先課題です。 磁気共鳴画像法（MRI）は白質の完全性を評価するゴールドスタンダードであり、非常に早産で生まれた乳児において、視床構造、脳室拡張、白質損傷、および就学前年齢でのNDDsとの関連性が明らかになっています。 しかし、MRIはアクセスの制限、携帯性の低さ、動きアーチファクトへの高い感受性に悩まされており、NDDsのリスクがあるすべての早産児のスクリーニングにおける価値を損なっています。 逆に、従来の2D頭蓋超音波検査（cUS）は、新生児集中治療室で前泉門を通じて脳病変を前向きにスクリーニングするために広く使用されているツールです。 しかし、非常に早産児のわずか4-5％に観察される重度の病変の検出には適しているものの、最近の改善にもかかわらず、PWMLsの包括的な検出については信頼性が低いままです。 したがって、超音波を使用したベッドサイドでの3Dおよび定量的ツールを開発し、PWMLsだけでなく、予後の価値が有望な他の脳構造も自動的に検出および定量化する必要があります。

主目的：

2歳時のNDDsを予測するための新しい早期画像バイオマーカーを特定すること。

主要評価項目：

生後3±1日から21±3日の間に収集されたPWMLs負荷の3D定量化と、2歳時のベイリー発達検査第4版フランス語版（2022）の結果、および24ヶ月齢での発達遅延のリスクがある早産児を特定する親報告式子どもの能力改訂版（PARCA-R）質問票との相関。

副次目的：

• 3D cUSボリュームの再構成を可能にする処理パイプラインと、深層学習法に基づく自動検出およびセグメンテーションアルゴリズムの開発。
• これらのモデルを検証し、PWMLsを検出し、視床および脳室系（CVS）をセグメンテーションする。
• PWMLsの有無にかかわらず、非常に早産児における視床およびCVSの3D縦断的体積の相関。

副次評価項目：

• 縦断的cUSデータにより、性別で層別化され、同時に検出されたPWMLsに依存する、視床およびCVS体積の標準成長曲線を生成する。

• 生後3±1日から21±3日の間に収集されたPWMLs負荷の3D定量化と、親報告式子どもの能力改訂版（PARCA-R）質問票の結果との相関。

  WP3で開発された新しいアルゴリズムを使用して生成されたPWMLsの3D定量化および他の3D cUS組織セグメンテーションを、（i）正期産時のMRI所見および（ii）2歳時の神経発達転帰の予測因子として使用する。

影響：

このプロジェクトは、高度な定量的脳画像をすべての非常に早産児に拡大し、脳損傷の早期診断を改善することで、ケアの質を向上させます。 また、脳損傷の新しいバイオマーカーの開発を通じて、個別化医療アプローチを促進し、神経保護におけるトランスレーショナルリサーチを支援することが期待されています。 社会経済的影響には、リスクのある子どもの早期特定と重度のNDDsを予防するための適時の介入によるコスト削減が含まれます。 QUSBIはまた、家族支援に大きな影響を与えるでしょう。