Serial MRI mózgu u hospitalizowanych wcześniaków

Neurologiczne niekorzystne skutki bardzo przedwczesnego porodu mogą być poważne, obejmujące porażenie mózgowe, zaburzenia słuchu i wzroku, zaburzenia językowe i trudności w uczeniu się, lub mniej poważne, takie jak zaburzenia koordynacji rozwojowej, deficyty kontroli motorycznej i łagodne zaburzenia poznawcze. Chociaż wykazano, że istnieje wiele czynników, takich jak masa urodzeniowa, wiek ciążowy, krwotok międzykomorowy i dysplazja oskrzelowo-płucna, które są powiązane z zaburzeniami neurobehawioralnymi, podstawowe mechanizmy nerwowe prowadzące do tych zaburzeń nie są jeszcze poznane. Na oddziale, na którym przeprowadzane jest to badanie, standard opieki jest taki, że dzieci urodzone skrajnie przedwcześnie lub te urodzone bardzo przedwcześnie, z dodatkowym ryzykiem klinicznym, zazwyczaj poddawane są obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI) odpowiadającemu wiekowi. Jednakże, biorąc pod uwagę ograniczone zrozumienie etiologii wielu zaburzeń neuronalnych, szczególnie u wcześniaków, ustalenia dotyczące badania MRI można przedstawić rodzinom z wieloma pytaniami bez odpowiedzi w zakresie związku przyczynowego i konsekwencji dla przyszłego rozwoju.

W kilku poprzednich badaniach podjętych w celu lepszego zrozumienia etiologii urazów mózgu wykorzystano podłużne seryjne obrazowanie mózgu wcześniaków podczas ich pobytu na OITN, aby przyjrzeć się trajektoriom wzrostu strukturalnego mózgu i rozwoju uszkodzenia mózgu. Jedno z badań wykazało znaczny wzrost tempa wzrostu istoty szarej w korze mózgowej, któremu towarzyszył spadek względnego tempa wzrostu istoty białej bez mieliny. Inne badanie wykazało, że najczęstszym równoważnym terminem związanym z porodem przedwczesnym były rozsiane nieprawidłowości w istocie białej, chociaż związek przyczynowy i czynniki związane z tymi zmianami wzrostu i urazami nie zostały jeszcze w pełni poznane. Głównym ograniczeniem obu seryjnych badań obrazowych jest ograniczona liczba wykonanych skanów na pacjenta. Średnia liczba skanów na niemowlę w obu badaniach wynosiła około 2, co często odpowiadało jednemu skanowi przy urodzeniu i jednemu w równoważnym wieku (przed wypisem z OIOM-u) i nie dostarczała wystarczających informacji, aby kompleksowo scharakteryzować wzorzec wzrostu i rozwoju mózgu w tej populacji.

W jednym badaniu zbadano związek struktura-funkcja u wcześniaków między MRI a klinicznymi pomiarami zdolności motorycznych, neurologicznych i neurobehawioralnych. Naukowcy odkryli silne powiązania między oceną ogólnych ruchów, badaniem neurologicznym noworodków Hammersmith, skalą neurobehawioralną noworodków na OIOM-ie, oceną Premie-Neuro i testem sprawności motorycznej niemowląt, które korelowały z wczesnym i równoważnym terminem MRI. Na podstawie przeglądu 88 artykułów, w których oceniano interwencje sensoryczne zintegrowane z opieką nad bardzo wcześniakami na OITN, stwierdzono, że interwencje opiekuńcze korelują z poprawą rozwoju dziecka i niższym poziomem stresu u matki.

Jednym z takich opartych na dowodach programów multisensorycznych dla hospitalizowanych wcześniaków jest program SENSE II: The Supporting and Enhancing Sensory Experiences 2nd Edition (SENSE II). Program SENSE II został opracowany, aby zaangażować rodziców w konsekwentne zapewnianie pozytywnej, odpowiedniej pod względem rozwojowym ekspozycji sensorycznej noworodkom wysokiego ryzyka na OIOM-ie każdego dnia hospitalizacji. Program SENSE II obejmuje określone dawki i docelowy czas (w oparciu o wiek pomenstruacyjny) opartych na dowodach interwencji obejmujących ekspozycję słuchową, dotykową, przedsionkową, kinestetyczną, węchową i wzrokową, które należy przeprowadzać codziennie podczas hospitalizacji wcześniaków. Program obejmuje także wyselekcjonowany zbiór materiałów edukacyjnych dla rodziców, których zadaniem jest udzielanie wskazówek rodzicom w zakresie rozwoju sensorycznego niemowląt, wychowywania dzieci na OIOM-ie oraz instruowanie rodzin, jak dostosowywać interwencje opiekuńcze w zależności od reakcji i tolerancji dziecka.

Chociaż te poprzednie badania z wykorzystaniem technik obrazowania seryjnego stanowią doskonałą podstawę do zrozumienia indywidualnego rozwoju mózgu u wcześniaków, brak systematycznych, regularnych seryjnych skanów MRI podczas całego pobytu na OIOM-ie pozostawia miejsce na przyszłe badania w celu określenia czasu i czynników z tym związanych z uszkodzeniem mózgu, a także wzór wzrostu mózgu u wcześniaka w trakcie hospitalizacji na OIOM-ie. Obecnie dostępne są nowsze metody analizy obrazowej, które umożliwiają badanie regionalnych objętości mózgu, co wcześniej nie było możliwe. Ponadto transport małych niemowląt z OIOM-u do skanera MRI stanowił główną przeszkodę w prowadzeniu seryjnych badań bez ryzyka. Obecnie można temu zaradzić dzięki nowym technologiom skanowania MRI noworodków noworodkowych. W związku z tym system Aspect Embrace Neonatal MRI jest urządzeniem zatwierdzonym przez FDA, które wykorzystuje innowacyjną technologię do bezpiecznego i skutecznego obrazowania niemowląt na oddziałach intensywnej terapii. Ten typ skanera MRI dla noworodków noworodkowych jest dostępny w tym ośrodku badawczym, zaprojektowany specjalnie do neuroobrazowania niemowląt i wyposażony w wbudowany inkubator, niezależny magnes i ciągły monitoring wideo.

Do niniejszego badania planuje się włączyć bardzo wcześniaki, które będą poddawane skanowaniu MRI mózgu mniej więcej co 2 tygodnie od momentu przyjęcia do wieku równoważnego terminowi porodu, przy przewidywanej sumie co najmniej 3 skanów mózgu w celu monitorowania wzrostu mózgu i ewolucji uszkodzeń podczas hospitalizacji na OIOM-ie. Narażone niemowlęta zostaną podzielone na dwie grupy narażenia (grupa 1: niskiego ryzyka i grupa 2: wysokiego ryzyka) w zależności od stopnia uszkodzenia neurologicznego wykrytego podczas wczesnego obrazowania rezonansu magnetycznego mózgu w chwili włączenia do badania. Niemowlęta w grupach narażenia zostaną porównane z grupą referencyjną (grupa 3: nienarażona). Podstawowy wynik tego badania polega na scharakteryzowaniu wzrostu i rozwoju mózgu u wcześniaków otrzymujących interwencje neuropromotoryczne na OITN w porównaniu z wcześniakami otrzymującymi standardową opiekę w równoważnym terminie. Drugorzędne wyniki obejmują pomiary neurorozwoju niemowląt oraz zgłoszone przez rodziców funkcjonowanie niemowlęcia i rodziny po wypisaniu z OIOM-u oraz w wieku dwóch lat.