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Computational framework to assess brain maturation in small vulnerable newborns, from womb to cot

Description du projet

Améliorer les soins aux nouveau-nés vulnérables

Un bébé sur quatre dans le monde naît prématurément ou est trop petit, souvent en raison de malnutrition maternelle ou d’infections. Ces petits nouveau-nés vulnérables courent un risque élevé de troubles du développement cérébral, dont les conséquences peuvent durer toute leur vie. Le projet WOMB2COT, financé par le CER, utilise l’échographie, l’apprentissage profond et la neuroanatomie computationnelle pour suivre la croissance du cerveau des nouveau-nés avec une précision sans précédent. À l’aide de scanners provenant d’unités de soins intensifs néonatals, le projet va évaluer le développement du cerveau par rapport à la croissance attendue dans l’utérus, réduire les artefacts d’imagerie et mesurer le cerveau avec une grande précision. Conçu pour une utilisation abordable au chevet du patient, WOMB2COT entend améliorer le diagnostic et les soins lorsque les nouveau-nés sont confrontés aux plus grands risques.

Objectif

Over 25% of infants worldwide are born too soon and/or too small due to adverse exposures during pregnancy, such as maternal malnutrition and infections. Such exposures can also disrupt the maturation of the fetal brain, which is rapidly developing during pregnancy and the first year of life. Hence, these small vulnerable newborns (SVNs), if they survive, are at high risk of poor neurodevelopmental outcomes in later life.

Monitoring anatomical growth is key to optimising and determining SVN care pathways, especially in the first days after birth. Ultrasound (US) enables non-invasive imaging of fetal and neonatal brain anatomy, but growth assessments are based on coarse metrics (e.g. head circumference), with pre- and post-birth measurements rarely integrated.

WOMB2COT will tackle these hurdles with a technically ambitious programme that combines US imaging with deep learning (DL) and computational neuroanatomy. We will develop advanced DL-based US image analysis techniques, including neural radiance fields, image registration, and domain adaptation, to quantify brain development in the most vulnerable preterm infants compared to their expected in utero growth trajectory. This approach will utilise longitudinal cUS scans collected in neonatal intensive care units (NICUs), offering a more detailed, objective evaluation of neonatal brain growth and bridging the care gap as these infants transition from intra- to extra-uterine life.

We aim to reduce US imaging artefacts (e.g. acoustic shadows) and enhance structural specificity to sub-millimetre resolution to extract brain morphometrics (BMs), surpassing coarse and qualitative assessments. Building on our population atlas of healthy brain maturation (Nature 2023) and advanced computational tools, we will compare SVN growth with age-matched healthy fetuses. To maximise its diagnostic utility, WOMB2COT will be developed for low-cost, point-of-care US equipment, benefiting regions with the highest SVN burden.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
Contribution nette de l'UE
€ 1 499 990,00
Adresse
WELLINGTON SQUARE UNIVERSITY OFFICES
OX1 2JD Oxford
Royaume-Uni
Région
South East (England) Berkshire, Buckinghamshire and Oxfordshire Oxfordshire
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 499 990,00

Bénéficiaires (1)