Onderzoek naar de metabole ontwikkeling van de hersenen van vroeg geboren kinderen: EMMA studie.

Vooruitgang in obstetrische en neonatale intensive care hebben gezorgd voor een
significante vooruitgang in overleving van extreem prematuur geboren kinderen
(<28 weken zwangerschap). Echter, is schade aan het ontwikkelende brein nog
steeds een veel voorkomende bevinding bij vroeggeboorte, wat ook een
belangrijke risicofactor is voor verstoorde neurologische ontwikkeling.
Intrigerend genoeg, zijn er veel premature kinderen zonder laesies op de 3T
MRI, die ook kampen met problemen met latere neurologische ontwikkeling.
Wellicht, omdat deze laesies te subtiel zijn om met de 3 Tesla MRI op te pikken
of omdat de conventionele imaging methodes niet de juiste factoren van brein
ontwikkeling kunnen laten zien die outcome voorspellen. Diepgaand onderzoek in
mensen naar deze maturatie van het prematuren brein, is de crux bij het
begrijpen van de link tussen vroeggeboorte en uitkomsten. Om dit te bereiken
hebben we echter geavanceerde imaging nodig. Extra hoge veldsterktes (zoals 7
Tesla MRI) verbeteren de bruikbaarheid van geavanceerde imaging. Met de 7 Tesla
MRI, verwachten we een beter beeld te kunnen krijgen van de ontwikkelende
(micro-)vasculaire ontwikkeling, perfusie, metabolische conditie en myeline van
het brein. Wij hypothetiseren dat deze modaliteiten samen unieke informatie
zullen geven over de vasculariteit, metabole maturatie en myeline van het
premature brein. Waardoor we een betere outcome prognose kunnen maken, zelfs in
kinderen zonder duidelijke hersen schade.

Wij gaan onze vier 7 Tesla MRI markers (MRSI; SWI; PC-MRI; ihMT) in extreme
prematuren combineren, om (1) te onderzoeken of deze neurologische outcome tot
2 jaar kunnen voorspellen; (2) of ze van toegevoegde waarde zijn op de 3 Tesla
prematuriteit score (Kidokoro et al., 2013) en (3) of deze verschillen in
gezonde controles.

Veertig extreem premature kinderen (<28 weken zwangerschap) en vijf gezonde
controles zullen gerekruteerd worden om een 7 Tesla MRI scan te maken rond de
uitgerekende datum (40-42 weken na laatste ongesteldheid). In extreem premature
kinderen worden de 7 Tesla MRI scans direct uitgevoerd na de klinische 3 Tesla
MRI scan, zonder (extra) sedatie. In de gezonde controles, zal de 7 Tesla MRI
uitgevoerd worden op de dag na de geplande keizersnede. Voor beide groepen, zal
het 7 Tesla MRI protocol bestaan uit magnetic resonance spectroscopie (MRSI; om
metabolisme te onderzoeken), susceptibility weighted imaging (SWI; om de
vaatstructuur te onderzoeken), inhomogene magnetization transfer imaging (ihMT;
om de myeline te onderzoeken) en 4D phase contrast MR imaging (PC-MRI; om de
bloed stroom, snelheid en vaat pulsitiliteit te kwantificeren).

Wij verwachten dat deze studie voordelig gaat zijn voor toekomstige patiënten
aangezien we hypothetiseren dat de 7 Tesla MRI van additionele voorspellende
waarde zal zijn voor neurologische ontwikkeling in extreem vroeggeboren
kinderen. Wij verwachten dat 7 Tesla MRI een accuratere techniek is om de mate
van schade en de maturatie van het ontwikkelende brein op een microsctructureel
level te beoordelen, zelfs zonder duidelijke schade. Dit is belangrijk om
ouders adequate informatie te geven over de toekomstperspectieven van hun
kinderen.

Aangezien anatomie, water inhoud, schade en ontwikkeling van het brein in
neonaten niet te vergelijken is met volwassenen of oudere kinderen, kan deze
studie alleen in neonaten gedaan worden. De belasting voor het (prematuur
geboren) kind zal de onderwerping zijn van 1 (extra) MRI scan. Kinderen zullen
een extra voeding voor de 7T MRI scan krijgen, maar krijgen geen (tweede) dosis
sedatie (chloraal hydraat). De ouders van de controle groep kunnen er voor
kiezen om een aantal van de beelden (nadat ze gecheckt zijn door de
neonatoloog) van de 7 Tesla MRI scan te krijgen als een gift voor de deelname.
Alle ouders zullen de Ages en Stages vragenlijst vierde editie (ASQ-4) invullen
bij ±12 maanden (gecorrigeerde) leeftijd. Deze vragenlijst kan thuis beantwoord
worden en duurt ongeveer 12 minuten. De ouders van de controle groep worden ook
gevraagd om een 1 minuut durend filmpje na ±4.5 maanden te maken van hun baby.

Voor deze studie hebben we de veiligheid en haalbaarheidsstudie voor 7T MRI in
neonaten (METC 18-598) afgerond. Dit liet geen veranderingen in vitale
parameters, temperatuur (rectaal, lichaam en brein), COMFORT schaal scores of
bijwerkingen zien (Annink et al., 2020; abstract appendix 1), waardoor de 7
Tesla MRI veilig en niet anders dan de 3T MRI is bij neonaten. Net als bij de 3
Tesla MRI, zal de scan stopgezet worden wanneer er bijwerkingen of ongemak
geobserveerd wordt. Daarnaast gebruiken we gehoorbescherming en een akoestische
kap, vergelijkend als die we gebruiken bij de 3 Tesla MRI.