Estudo prospectivo da viabilidade da imagem de conectividade cerebral por imagem funcional de ultrassom (FUS) em recém -nascido bebê (CONEXUS)

Introdução

Os distúrbios do desenvolvimento neurológico (NDD) resultam de uma alteração no desenvolvimento do cérebro e representam um grande problema de saúde pública, afetando 1 milhão de recém -nascidos na Europa a cada ano. Os distúrbios do desenvolvimento neurológico são a fonte de deficiências permanentes que se manifestam como disfunção motora, cognitiva, de aprendizado ou comportamental. Os fatores pré-natais ou neonatais considerados de alto risco para NDD incluem: prematuridade extrema, recém-nascidos com retardo de crescimento intra-uterino, anormalidades do crescimento cerebral, encefalopatia anóxica-isquêmica (AIE) com uma indicação para a hipotermia terapêutica e uma história familiar de severo no primeiro grau. O estabelecimento de um prognóstico confiável para os distúrbios do neurodesenvolvimento é extremamente difícil, porque atualmente não há biomarcadores precoces para detectar e avaliar possíveis deficiências de longo prazo.

O protocolo CONEXUS visa avaliar se um neuroimager exclusivo, usando imagens de ultrassom ultrafast, é capaz de avaliar, ao lado da cabeceira do paciente, a conectividade funcional do cérebro (FC) em recém -nascidos em alto risco de NDD. Este neuroimager usa imagens funcionais de ultrassom (FUS), uma técnica desenvolvida no Laboratório de Física para Medicina (Paris) e, portanto, constitui o dispositivo médico central deste 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 para a anatomia da cabeça do paciente e permitindo que a sonda seja mantida no lugar sobre a fontanela).

Este sistema permite o mapeamento da atividade cerebral por meio de mudanças sutis no volume sanguíneo cerebral. É bastante semelhante a uma máquina de ultrassom, mas usa diferentes técnicas de reconstrução de imagem e processamento de sinais, o que fornece suas propriedades. Nossa hipótese de pesquisa: a avaliação do FC por imagens de FUS (imagem FC-FUS) é viável em recém-nascidos e pode eventualmente revelar biomarcadores iniciais de doenças cerebrais perinatais.

Essa hipótese é apoiada por nosso trabalho preliminar sobre imagens de FUS neonatal: mostramos a possibilidade de realizar imagens de FUS em alguns recém -nascidos e, assim, medir uma mudança na atividade cerebral durante as mudanças no estado do sono ou durante as crises epilépticas, bem como em diferentes estágios de neurodesenvolvimento (prematura vs. termo). 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, e recém -nascidos em risco de transtorno do espectro do autismo (TEA)).

Estudar

Conexus é um estudo descritivo de pesquisa da conectividade cerebral neonatal usando imagens de FUS. É uma investigação clínica nacional que envolve os serviços de terapia intensiva e pediatria/maternidade e de psiquiatria infantil do Hospital Robert Debré, e a respeito de um dispositivo médico (MD), classificado como IIA não marcado, sem o objetivo de estabelecer a marcação de CE (IC 4.4). Portanto, usa um novo dispositivo médico para fins de pesquisa, o sistema "CONEXUS", que é uma produção conjunta do Laboratório de Física para Medicina Paris e a empresa iconeus realizada sob um contrato de colaboração científica. É um estudo piloto de viabilidade prospectivo, multicêntrico, aberto, controlado e não randomizado. A pesquisa durará 5 anos, incluindo 3 anos de inclusão.

Os exames de FUs consistem em registrar a atividade cerebral por alguns minutos em um dos planos de imagem (coronal coronal posterior, mediano, coronal frontal, para-sagital direito, para a direita/esquerda para sagital, de 3 planos. Esses exames FUS são realizados para realizar acompanhamento longitudinal de pacientes nos diferentes grupos.

A Conexus visa provar o potencial do FC-FUS de caracterizar e monitorar as funções cerebrais, entender o cérebro em desenvolvimento e procurar biomarcadores de deficiências neurológicas. A definição de biomarcadores precoces dos distúrbios neurodesenvolvimento permitiria que a gestão precoce oriesse decisões terapêuticas e melhoraria os efeitos do tratamento. A fus de imagem e avaliação de FC-FUS têm o potencial de transformar o manejo clínico dos recém-nascidos e atender a uma necessidade clínica premente em neonatologia.

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 recém -nascidos com IUGR <10º percentil (n = 10), grupo G4 de recém -nascidos de irmãos com transtorno do espectro do autismo (TEA) (n = 10), comparado a um grupo controle (G5) de termo recém -nascidos sem patologia neurológica (n = 20).

Objetivos secundários:

• To study the evolution of fUS connectivity in premature infants (G1), from birth to corrected term in relation to brain functional connectivity in term newborns (G5), newborns with anoxic-ischemic encephalopathy (AIE) (treated with therapeutic hypothermia) (G2), newborns with IUGR (G3), and newborns from siblings with at least one child with autism spectrum Transtorno (ASD) (G4).
• Para identificar a posteriori dentro dos grupos de bebês prematuros (Grupo G1), recém -nascidos com AIE (Grupo G2), recém -nascidos com IUGR (Grupo G3) e recém -nascidos de irmãos com TEA (Grupo G4), quaisquer marcadores precoces de uma trajetória de neurodelação anormal).
• Para criar atlas vascular 3D específicos para a imagem FUS para documentar a evolução das estruturas cerebrovasculares (vasos> 100 µm) em bebês prematuros (Grupo G1), recém-nascidos com AIE (G2), recém-nascidos com IUGR (G3) e termo recém-nascidos (Grupo G5), como esses dados são atualmente não-funcionários.
• Criar pela primeira vez gravações clínicas simultâneas FUS-EEG para estudar suas possíveis correlações para os 5 grupos. Ao estudar possíveis correlações, queremos dizer, por exemplo, o estudo da possível diferença na natureza dos sinais de FUS durante os períodos de atividade de EEG claramente identificados (por exemplo, fases do sono).