Barndomsutfall av prematura hjärnavvikelser

De sista månaderna av graviditeten är särskilt viktiga för utvecklingen av barnets hjärna, och konsekvenserna av för tidig födsel på dess utveckling kan vara betydande. För tidigt födda barn löper högre risk för olika kognitiva funktionsnedsättningar och uppvisar fler beteendestörningar än fullgångna barn. Därför är tidig upptäckt och hantering av barn i riskzonen avgörande. Det finns växande bevis på signifikanta volymetriska abnormiteter i subkortikala strukturer hos prematura nyfödda, vilket kan vara associerat med negativa långsiktiga neuroutvecklingsresultat. Att förstå dessa avvikelser kan hjälpa till att belysa den underliggande patofysiologin och möjliggöra tidig bestämning av riskpatienter, vilka båda skulle informera utformningen av nya behandlingsstrategier. Men hittills finns det fortfarande en brist på känsliga, pålitliga och tillgängliga algoritmer som kan karakterisera prematuritetens inflytande på anatomin hos subkortikala strukturer i neonatal hjärna. Dessutom har få studier tittat direkt på de långsiktiga neuroutvecklingskonsekvenserna av dessa neonatala subkortikala strukturavvikelser. Att förutsäga långsiktiga neuroutvecklingsutfall tidigt - och helst vid neonatala åldrar - kommer sannolikt att ha en transformativ effekt på deras resultat. Våra preliminära data indikerar signifikanta morfologiska skillnader i putamen, ventriklarna, corpus callosum och thalamus mellan prematura och fullgångna nyfödda. Utredare föreslår att man utvecklar biomarkörer för prematuritet genom att statistiskt jämföra de morfologiska och diffusionsegenskaperna hos subkortikala strukturer mellan prematura och fullgångna nyfödda med hjälp av hjärn-MRT. Dessa resultat kommer vidare att användas i en sparsam inlärningsram för att förutsäga långsiktiga neuroutvecklingsresultat av prematuritet. Hypoteser: Genom att kombinera subkortikala morfologiska egenskaper och diffusionsegenskaper kommer vi att kunna: (1) avgränsa specifika korrelativa samband mellan strukturer regionalt och differentiellt påverkade av normal mognad och olika mönster av vit substans skada, och (2) förbättra specificiteten av neuroimaging till förutsäga neuroutvecklingsresultat tidigare. Mål 1: Bygg en ny verktygslåda för neonatala subkortikala strukturanalyser som kombinerar 1) en grupplassobaserad analys av betydande regioner av formförändringar, 2) en strukturell korrelationsnätverksanalys, 3) en neonatal traktografi och 4) tensorbaserad analys på traktater. Syfte 2: Fastställa biomarkörer för prematuritet hos nyfödda med olika mönster av abnormiteter. Syfte 3: Bedöma den prediktiva potentialen hos avbildning och kliniska egenskaper på neuroutvecklingsresultat bland prematura barn vid 9 och 18 månader och 6-8 års ålder. Effekt: Denna applikation kommer att tillhandahålla den första kompletta subkortikala nätverksanalysen hos både termin och prematura nyfödda. I den första studien av sitt slag för prematuritet kommer utredarna att använda sparsam och multi-task inlärning för att avgöra vilka av biomarkörerna för prematuritet vid födseln som är de bästa prediktorerna för långsiktiga resultat. De förväntade fynden skulle kunna förbättra förmågan att förutsäga dessa resultat och möjliggöra utformningen av tidiga behandlingar – innan år av patologisk hjärnutveckling och symtom inträffar.