정량적 3D 초음파 뇌 영상: 미숙아 신경 발달 결과를 더 잘 예측하기 위한 새로운 병상 바이오마커 개발 (QUSBI)

배경 :

미숙아는 신경발달 장애(NDD)의 주요 원인입니다. 유럽에서는 매우 미숙하게 태어난 50,000명의 아이들 중 10%가 뇌성마비를 발병하고 35%는 자폐증을 포함한 지속적인 인지 및 신경정신 장애를 경험하여 장기적인 건강 관리 지원이 필요합니다. 미숙아 출생 후 NDD는 점상 백질 병변(PWML)을 포함한 백질 손상과 밀접하게 연관되어 있으며, 이는 매우 미숙아의 최대 24%에 영향을 미치는 후속 NDD의 유망한 지표입니다. 따라서 매우 미숙아에서 생애 초기에 뇌 손상을 개선된 방법으로 조기 발견하는 것은 NDD를 예측하고, 잠재적인 신경보호 전략을 평가하며 조기 개입을 시행하기 위한 최우선 과제입니다. 자기공명영상(MRI)은 백질 무결성을 평가하는 금표준으로, 매우 미숙아에서 유아기 시기의 시상 구조, 뇌실 확장, 백질 손상 및 NDD 간의 연관성을 밝혀냈습니다. 그러나 접근성 제한, 낮은 이동성 및 움직임 인공물에 대한 높은 민감도로 인해 NDD 위험이 있는 모든 미숙아 선별 검사에서 그 가치가 제한됩니다. 반면, 기존의 2D 두개 초음파(cUS)는 신생아 중환자실에서 널리 사용되어 전방 대천문을 통해 뇌 병변을 예측적으로 선별하는 도구입니다. 그러나 매우 미숙아의 4-5%에서만 관찰되는 심각한 병변을 탐지하는 데는 적합하지만, 최근 개선에도 불구하고 PWML의 포괄적인 탐지에는 여전히 신뢰성이 낮습니다. 따라서 초음파를 이용한 병상에서의 3D 및 정량적 도구를 개발하여 PWML뿐만 아니라 유망한 예후 가치를 가진 다른 뇌 구조들도 자동으로 탐지하고 정량화해야 합니다.

주요 목적:

2세 시기의 NDD를 예측하기 위한 새로운 조기 영상 바이오마커를 규명합니다.

주요 종료점:

생후 3일±1일에서 21일±3일 사이에 수집된 PWML 부담의 3D 정량화와 2세 시기의 Bayley 척도 평가(제4판, 프랑스어판, 2022) 결과 및 24개월 시기 발달 지연 위험이 있는 미숙아를 식별하는 Parent Report of Children's Abilities-Revised(PARCA-R) 설문지 결과 간의 상관관계.

부차적 목적:

• 3D cUS 볼륨 재구성 및 딥러닝 방법 기반의 자동 탐지 및 분할 알고리즘을 가능하게 하는 처리 파이프라인을 개발합니다.
• PWML을 탐지하고 시상 및 뇌실 시스템(CVS)을 분할하기 위한 이러한 모델을 검증합니다.
• PWML 유무에 따른 매우 미숙아의 시상 및 CVS 3D 종적 볼륨 간의 상관관계 분석

부차적 종료점:

• 종적 cUS 데이터는 성별에 따라 계층화되고 동시 PWML 탐지에 의존하는 시상 및 CVS 볼륨에 대한 표준 성장 곡선 생성을 가능하게 할 것입니다.

• 생후 3일±1일에서 21일±3일 사이에 수집된 PWML 부담의 3D 정량화와 Parent Report of Children's Abilities-Revised(PARCA-R) 설문지 결과 간의 상관관계.

  WP3에서 개발된 새로운 알고리즘을 사용하여 생성된 PWML의 3D 정량화 및 기타 3D cUS 조직 분할이 (i) 만기 시 MRI 소견 및 (ii) 2세 시기 신경발달 결과의 예측 인자로서의 역할.

영향 :

이 프로젝트는 고급 정량적 뇌 영상을 모든 매우 미숙아로 확대하고 뇌 손상의 조기 진단을 개선하여 치료의 질을 향상시킬 것입니다. 또한 새로운 뇌 손상 바이오마커 개발을 통해 맞춤형 의학 접근법을 촉진하고 신경보호 분야의 번역 연구를 지원할 것으로 기대됩니다. 사회경제적 영향에는 위험 아동의 조기 식별과 심각한 NDD 예방을 위한 적시 개입을 통한 비용 절감이 포함됩니다. QUSBI는 또한 가족 지원에 상당한 영향을 미칠 것입니다.