Imagem Cerebral por Ultra-Som 3D Quantitativo: Desenvolvimento de Novos Biomarcadores à Beira do Leito para Melhor Prever Resultados do Neurodesenvolvimento em Bebés Pré-termo (QUSBI)

Fundamento:

A prematuridade é uma das principais causas de perturbações do neurodesenvolvimento (PND). Na Europa, 10% das 50 000 crianças nascidas muito pré-termo desenvolverão paralisia cerebral e 35% sofrerão de perturbações cognitivas e neuropsiquiátricas persistentes, incluindo autismo, necessitando de apoio de saúde a longo prazo. As PND após nascimento pré-termo estão fortemente associadas a lesões da substância branca, incluindo lesões punctiformes da substância branca (LPSB), um marcador promissor de PND subsequentes que afetam até 24% dos bebés muito pré-termo. Por conseguinte, uma melhor deteção de lesões cerebrais precocemente na vida de bebés nascidos muito pré-termo é uma prioridade máxima para prever PND e, assim, avaliar potenciais estratégias neuroprotetoras e implementar intervenções precoces. A ressonância magnética (RM) é o padrão de referência para avaliar a integridade da substância branca e revelou uma associação entre a estrutura do tálamo, dilatação ventricular, lesão da substância branca e PND em idade pré-escolar em bebés nascidos muito pré-termo. No entanto, sofre de acessibilidade limitada, baixa portabilidade e elevada sensibilidade a artefactos de movimento, o que reduz o seu valor para rastreio em todos os bebés pré-termo em risco de PND. Por outro lado, a ultrassonografia craniana convencional 2D (USc) é uma ferramenta amplamente utilizada em unidades de cuidados intensivos neonatais para rastrear prospectivamente lesões cerebrais através da fontanela anterior. No entanto, embora adequada para detetar lesões graves observadas em apenas 4-5% dos bebés muito prematuros, continua a ser menos fiável para a deteção abrangente de LPSB, apesar de melhorias recentes. Por conseguinte, ferramentas 3D e quantitativas à cabeceira utilizando ultrassom devem ser desenvolvidas para detetar e quantificar automaticamente não só LPSB, mas também outras estruturas cerebrais com valor prognóstico promissor.

Objetivo principal:

Identificar novos biomarcadores de imagem precoces para prever PND aos 2 anos de idade.

Desfecho primário:

Correlação entre a quantificação 3D da carga de LPSB recolhida entre o dia 3±1 e o dia 21±3, e os resultados da avaliação da Escala de Bayley, 4ª edição, edição francesa (2022) aos 2 anos de idade e do questionário Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R), que identifica crianças pré-termo em risco de atrasos de desenvolvimento aos 24 meses de idade.

Objetivos secundários:

• Desenvolver um pipeline de processamento que permita a reconstrução de volumes USc 3D e algoritmos de deteção e segmentação automáticos baseados em métodos de aprendizagem profunda.
• Validar estes modelos para detetar LPSB e segmentar os tálamos e o sistema ventricular cerebral (SVC).
• Correlacionar os volumes longitudinais 3D dos tálamos e do SVC em bebés muito pré-termo com e sem LPSB.

Desfechos secundários:

• Os dados longitudinais de USc permitirão a geração de curvas de crescimento padrão para os volumes dos tálamos e do SVC, estratificadas por sexo e dependentes da deteção simultânea de LPSB.

• Correlação entre a quantificação 3D da carga de LPSB recolhida entre o dia 3±1 e o dia 21±3, e os resultados do questionário Parent Report of Children's Abilities-Revised (PARCA-R).

  Quantificação 3D de LPSB e outras segmentações de tecidos USc 3D geradas utilizando novos algoritmos desenvolvidos no WP3 como preditores de (i) achados de RM no termo e (ii) resultados do neurodesenvolvimento aos 2 anos de idade.

Impacto:

Este projeto melhorará a qualidade dos cuidados, estendendo a imagem cerebral quantitativa avançada a todos os bebés muito pré-termo e melhorando o diagnóstico precoce de lesão cerebral. Espera-se também que promova abordagens de medicina personalizada e apoie a investigação translacional em neuroproteção através do desenvolvimento de novos biomarcadores para lesão cerebral. Os impactos socioeconómicos incluem a redução de custos através da identificação precoce de crianças em risco e intervenções atempadas para prevenir PND graves. O QUSBI também terá um impacto significativo no apoio familiar.