Rôle de l'observation des mouvements généraux spontanés chez les prématurés : évaluation développementale et par IRM avancée

Investigateurs 
Dr Caroline Menache Starobinski
Dr Alexandre Datta
Mme Christine Uehlinger
Mme Monica Freschi
Pr Petra Hüppi - Unité du Développement
Hôpital des Enfants
Genève

Mise à jour en cours 

Introduction:

La prématurité extrême est associée à un risque élevé d'anomalies motrices et cognitives. Parmi les prématurés pesant < 1500 g à la naissance, 5-10 % auront des déficits moteurs majeurs et 25-50% présenteront des troubles neuro-développementaux dont 25% seront sévères (1). Il est donc important d'identifier précocément les enfants à risque afin d'optimaliser leur prise en charge.

A l'heure actuelle, l'IRM cérébrale « conventionelle » représente la méthode la plus précoce pour détecter les nouveaux-nés présentant des lésions cérébrales. Cependant, les techniques « avancées » d' IRM (imagerie des tenseurs de diffusion et volumétrie) permettent d'identifier des altérations structurelles plus subtiles, à la base non seulement de déficits moteurs mais également de troubles cognitifs et développementaux.

Une méthode clinique non invasive, l'observation des « mouvements généraux » spontanés (MG) selon la méthode Prechtl, effectuée à l'âge de 3 mois, est un bon prédicteur de l'évolution neurologique à l'âge de 2 ans (2). Elle se révèle complémentaire à l'examen neurologique (3).
A notre connaissance, une corrélation entre les anomalies des MG et les résultats des techniques d' IRM avancée n' a pas encore été établie.

Mouvements généraux spontanés

Il s' agit de mouvements globaux et complexes du corps entier, qui surviennent spontanément au repos. Ils évoluent avec la maturation cérébrale. Entre la naissance et l'âge de 6-9 semaines post-terme ils sont elliptiques et comprennent de nombreuses rotations le long des axes. Par la suite, ils aquièrent progressivement une plus petite amplitude et une vitesse plus élevée et alternent entre les 2 côtés ( « fidgety movements »).

L'absence de « fidgety movements » à 3 mois (âge corrigé) est hautement prédictive d' un mauvais pronostic neurologique, en particulier du développement d' une infirmité motrice cérébrale (4).

Techniques d' IRM avancée

L'imagerie par volumétrie IRM tridimensionelle permet de quantifier le volume total de la matière blanche et de la matière grise cérébrale, ainsi que la quantité de myéline formée à chaque âge, ce qui permet d' étudier les diverses pathologies associées à la prématurité et leurs conséquences sur le développement et la plasticité du cerveau (5).

L'imagerie des tenseurs de diffusion (DTI) mesure la diffusion des molécules d'eau le long des axones de la substance blanche, ce qui permet d' obtenir des informations sur les changements architecturaux de l'orientation des fibres et la connectivité cérébrale durant le développement cérébral ou après lésions cérébrales (6;7).

Evaluation développementale

Le « Bayley Scales of Infant Development » est le test développemental le plus fréquemment utilisé pour évaluer le développement des enfants de 1 mois à 3 ans (8). Il comprend une évaluation motrice, cognitive, langagière et sociale. Pour les enfant plus âgés le « Kaufman Assesssment Battery for children (K-ABC) est utilisé habituellement (9).

Hypothèses de l'étude

  1. Les prématurés avec un retard de myélinisation ou un développement anormal des fibres de la substance blanche identifié par DTI ne présentent pas de fidgety movements normaux à l'âge de 3 mois, même si l'IRM conventionelle ne révèle pas d'anomalie.
  2. Les prématurés avec un volume cortical abaissé mesuré par volumétrie IRM ne présentent pas de fidgety movements normaux à l'âge de 3 mois, même si l'IRM conventionelle ne révèle pas d'anomalie.
  3. Les prématurés qui ne présentent pas de fidgety movements normaux à 3 mois et ont une IRM conventionelle normale, auront un meilleur développement s'ils n'ont que des altérations de la substance blanche( identifiées par DTI) que s'ils ont une diminution du volume cortical total, avec ou sans altérations de la substance blanche en DTI.

Buts de l'étude

Identifier les altérations structurelles en rapport avec les anomalies des fidgety movements , et corréler le type d'altération avec le type d'anomalie motrice.
Corréler les anomalies structurelles et la qualité des fidgety movements avec l'évolution développementale.

Méthodes

Tous les prématurés âgés de 24-28 semaines de gestation seront éligibles. A cet âge, la prise en charge inclut de routine la réalisation d une IRM cérébrale à l'âge du terme (sans sédation) et un suivi à l'unité du développement (à 3 ; 6 ; 12 ; 18 mois d' âge corrigé, puis à 2; 3 et 5 ans). Le nombre de patients recrutés est estimé à 30 /an, sur la base des statistiques annuelles de la néonatologie.

Le consentement des parents sera obtenu pour l'utilisation des résultats de l'IRM à des fins de recherche et pour l'autorisation de filmer les mouvements spontanés de l'enfant pendant 15-20 minutes durant la consultation à l'unité du développement à l'âge de 3 mois.

Les résultats de l'IRM seront analysés grâce à des programmes de recherche actuellement utilisés au LAVIM (laboratoire de vision d'images) des HUG, pourétudier la volumétrie (programme de segmentation) et les tenseurs de diffusion (mesure des coefficients de diffusion et de l'anisotropie relative) et qui ont déjà été utilisés dans de précédentes études (6;10). L'analyse des mouvements généraux se fera sur bande vidéo par 2 examinateurs indépendants selon la méthode standardisée de Prechtl (11). 

Une analyse de puissance ne peut pas être effectuée à ce stade car nous ignorons le nombre de patients qui sera présent dans chaque catégorie de lésion structurelle.

Les résultats seront analysés par le t-test ou le test de Mann-Whitney ainsi qu'une analyse de variance (ANOVA) avec des comparaisons multiples. Afin d'isoler le ou les groupes qui diffèrent du reste , une comparaison multiple par la méthode de Bonferroni ou de Dunn sera utilisée. La corrélation des lésions structurelles avec l'évolution sera effectuée par une analyse de régression corrigée pour comparaisons multiples. Les analyses seront effectuées par le programme SPSS pour Windows et guidées par un statisticien professionnel.

Plan

L'enrôlement se déroulera sur 2 ans , de septembre 2005 à septembre 2007. Les patients seront évalués par IRM et analyse des mouvements généraux durant les 3 premiers mois de vie, puis seront uniquement suivis par des tests développementaux jusqu' à l'âge de 5 ans, c-à-d jusqu' en septembre 2012. A la fin des 2 ans d' enrôlement 50 % des patients auront déjà bénéficié de l'évaluation développementale à 18 mois.

Significance

L'identification précoce des enfants à risque de lésions motrices ou cognitives grâce à une méthode simple et non invasive comme l'analyse des mouvements généraux devrait permettre de sélectionner à temps les nourrissons qui doivent bénéficier d' une prise en charge plus spécifique.

Une meilleure caractérisation des altérations structurelles constituant la base des altérations des mouvements généraux permettra d' optimiser les thérapies.

Reference List

(1) Volpe JJ. Neurology of the newborn. 4 ed. Philadelphia: Saunders, 2005.
(2) Prechtl HF, Einspieler C, Cioni G, Bos AF, Ferrari F, Sontheimer D. An early marker for neurological deficits after perinatal brain lesions. Lancet 1997; 349(9062):1361-1363.
(3) Cioni G, Ferrari F, Einspieler C, Paolicelli PB, Barbani MT, Prechtl HF. Comparison between observation of spontaneous movements and neurologic examination in preterm infants. J Pediatr 1997; 130(5):704-711.
(4) Ferrari F, Cioni G, Prechtl HF. Qualitative changes of general movements in preterm infants with brain lesions. Early Hum Dev 1990; 23(3):193-231.
(5) Peterson BS, Vohr B, Staib LH, Cannistraci CJ, Dolberg A, Schneider KC et al. Regional brain volume abnormalities and long-term cognitive outcome in preterm infants. JAMA 2000; 284(15):1939-1947.
(6) Huppi PS, Maier SE, Peled S, Zientara GP, Barnes PD, Jolesz FA et al. Microstructural development of human newborn cerebral white matter assessed in vivo by diffusion tensor magnetic resonance imaging. Pediatr Res 1998; 44(4):584-590.
(7) McKinstry RC, Miller JH, Snyder AZ, Mathur A, Schefft GL, Almli CR et al. A prospective, longitudinal diffusion tensor imaging study of brain injury in newborns. Neurology 2002; 59(6):824-833.
(8) Bayley N. Bayley scales of infant development. New York: 1993.
(9) Kaufman AS, O'Neal MR, Avant AH, Long SW. Introduction to the Kaufman Assessment Battery for Children (K-ABC) for pediatric neuroclinicians. J Child Neurol 1987; 2(1):3-16.
(10) Huppi PS, Warfield S, Kikinis R, Barnes PD, Zientara GP, Jolesz FA et al. Quantitative magnetic resonance imaging of brain development in premature and mature newborns. Ann Neurol 1998; 43(2):224-235.
(11) Einspieler C, Prechtl HFR, Bos AF. Prechtl's method of qualitaive assessment of general movements in preterm, term and young infants (incl DVD). London: Mac-Keith Press, 2004.

Personnes de contact 

Alexandre Datta &amp; Caroline Menache

Dr Alexandre Datta
Dr Caroline Menache Starobinski
Neurologie pédiatrique
Hôpital des Enfants, HUG

Téléphone : +41 (0)22 372 45 72
Bip : 6589-605

Email: alexandre.datta@hcuge.ch
Email: caroline.menache@hcuge.ch