Mesures des paramètres de succion non nutritive à l’aide d’un système de transducteur de pression personnalisé

Summary

Le dispositif de succion non nutritive (NNS) peut facilement collecter et quantifier les caractéristiques des NNS à l’aide d’une sucette connectée à un transducteur de pression et enregistrée par un système d’acquisition de données et un ordinateur portable. La quantification des paramètres NNS peut fournir des informations précieuses sur le développement neurologique actuel et futur d’un enfant.

Abstract

Le dispositif de succion non nutritive (NNS) est un système de transducteur de pression transportable et convivial qui quantifie le comportement NNS des nourrissons sur une sucette. L’enregistrement et l’analyse du signal NNS à l’aide de notre système peuvent fournir des mesures de la durée, de l’amplitude (cmH₂O) et de la fréquence (Hz) d’un nourrisson. Une évaluation précise, fiable et quantitative des NNS a une immense valeur en tant que biomarqueur pour l’alimentation, la parole, le langage, le développement cognitif et moteur futur. Le dispositif NNS a été utilisé dans de nombreuses lignes de recherche, dont certaines ont inclus la mesure des caractéristiques NNS pour étudier les effets des interventions liées à l’alimentation, la caractérisation du développement des NNS dans les populations et la corrélation des comportements de succion avec le développement neurologique ultérieur. L’appareil a également été utilisé dans la recherche en santé environnementale pour examiner comment les expositions in utero peuvent influencer le développement du NNS chez le nourrisson. Ainsi, l’objectif primordial de la recherche et de l’utilisation clinique du dispositif NNS est de corréler les paramètres NNS avec les résultats neurodéveloppementaux afin d’identifier les enfants à risque de retards de développement et de fournir une intervention précoce rapide.

Introduction

La succion non nutritive (NNS) est l’un des premiers comportements qu’un nourrisson peut adopter avec sa bouche peu de temps après la naissance et a donc le potentiel de fournir des informations significatives sur le développement du cerveau¹. Le NNS fait référence à des mouvements de succion sans apport nutritionnel (par exemple, sucer une sucette) et se caractérise par une série d’expressions rythmiques et de mouvements de succion de la mâchoire et de la langue avec des pauses pour la respiration. Les paramètres communs des NNS comprennent une rafale moyenne de NNS (série de cycles de succion) de 6 à 12 cycles de succion avec une fréquence intra-rafale de deux succions par seconde² ; cependant, les caractéristiques du NNS varient entre les populations cliniques ^3,4 et changent dynamiquement au cours de la première année de vie⁵. Ces changements sont attribués à la croissance de la cavité buccale et de l’anatomie associée, à la maturation des capacités d’alimentation et du développement neurologique, et aux expériences. Les bases neuronales du NNS comprennent principalement le générateur de motif central de succion dans le gris central du tronc cérébral, comprenant un réseau complexe d’interneurones et les noyaux de motoneurones faciaux et trijumeaux⁶. Un NNS coordonné s’appuie également sur des voies neuronales intactes entre les régions corticales et du tronc cérébral pour moduler sa performance aux stimuli sensoriels ^7,8, ce qui fait du NNS un indicateur viable de la fonction et du développement neuronaux précoces.

Les mesures de la NNS sont liées au succès de l’alimentation chez les prématurés ^9,10, et les résultats de la succion et de l’alimentation ont été liés au développement moteur, cognitif et de communication ultérieur 11,12,13. Dans une étude rétrospective qui a caractérisé 23 enfants d’âge préscolaire souffrant de troubles du langage et de la motricité, 87% avaient des antécédents de problèmes d’alimentation précoces, qui comprenaient des difficultés à sucer¹¹. La performance de succion nutritive immédiatement après la naissance et les rapports de la personne qui s’occupait de l’enfant ont signalé des difficultés d’alimentation étaient significativement associés à plusieurs domaines du développement neurologique chez les enfants de 18 mois âgés de^12,14 ans. Fait intéressant, la sensibilité et la spécificité de la performance alimentaire étaient plus élevées que l’évaluation échographique du cerveau sur les mesures de résultats neurodéveloppementaux¹². Dans une autre étude, les scores de succion/performance motrice orale évalués via l’échelle d’évaluation oro-motrice néonatale¹⁵ dans la petite enfance étaient associés aux habiletés motrices, au langage et aux mesures de l’intelligence à l’âge de 2 et 5 ans dans une cohorte d’enfants nés prématurément ^13,16.

Étant donné que la succion et l’alimentation peuvent être des indicateurs sensibles des résultats neurodéveloppementaux tout au long de l’enfance, il existe un besoin critique d’une évaluation accessible, précise et quantitative des NNS pour aider à identifier les enfants à risque de développement retardé et désordonné afin de fournir une intervention précoce. Ce besoin a conduit à la conception et à l’utilisation en recherche de l’appareil NNS du Speech & Neurodevelopment Lab (SNL). Cet appareil portable comprend une sucette fixée à l’extrémité d’une poignée facile à tenir, connectée à un transducteur de pression personnalisé conçu en interne et connecté à un centre d’acquisition de données (DAC). Le DAC se connecte à un ordinateur portable et les données sont enregistrées via un logiciel d’acquisition et d’analyse de données. Le transducteur de pression mesure les changements de pression à l’intérieur de la sucette et les convertit en un signal de tension. Le DAC contient des convertisseurs qui transforment le signal de tension analogique en valeurs numériques en cmH₂O qui sont visualisées et enregistrées via le logiciel d’acquisition et d’analyse des données. Les mesures des résultats NNS qui peuvent être analysées à partir de la forme d’onde du signal d’aspiration comprennent la durée NNS (durée d’une rafale d’aspiration mesurée en s), l’amplitude (mesurée comme la hauteur du pic soustraite par le creux de crête en cmH₂O), les cycles/rafale (nombre de cycles d’aspiration dans une rafale), la fréquence (fréquence intra-rafale mesurée en Hz), les cycles (nombre de cycles d’aspiration qui se produisent en une minute), et les rafales (nombre de rafales de succion qui se produisent en une minute).

Protocol

Le comité d’examen institutionnel de l’Université Northeastern a approuvé des études utilisant le dispositif NNS sur des sujets humains (15-06-29 ; 16-04-06 ; 17-08-19). Le consentement éclairé a été obtenu de la part des personnes qui s’occupaient des enfants. Tout le personnel de recherche a suivi une formation sur les sujets humains avant de collecter des données avec le dispositif NNS. L’équipe SNL a généré plusieurs ressources et protocoles de formation pour les nouveaux membres du personnel de …

Representative Results

Le dispositif NNS a été utilisé dans de nombreuses études publiées qui intègrent les mesures de résultats NNS 17,18,19. Dans l’exemple de données illustré à la figure 7, les salves ont été identifiées manuellement à l’aide des critères suivants : plus d’un cycle d’aspiration par salve, des cycles ayant une amplitude d’au moins 1 cmH2O et des formes d’onde d’as…

Discussion

Le dispositif NNS présente plusieurs limites qu’il est important de reconnaître. Bien que les NNS fournissent des informations essentielles sur l’alimentation^{du 9}, il y a une quantité considérable d’extrapolation des NNS à la performance alimentaire. Pour remédier à cette limite, les équipes de recherche ont associé les résultats de la SNNS à des observations réelles sur l’alimentation et à des questionnaires complets sur l’alimentation pour les soignants afin de mieux saisi…

Materials

Case	Pelican	1560
Data Acquisition and Analysis Software/LabChart	ADInstruments	8.1.25
Data Acquisition Center (PowerLab 2/26)	ADInstruments	ML826
Laptop	Dell	Latitude 5480
Pressure Calibrator	Meriam Process Technologies	M101
Soothie Pacifier	Phillips Avent	SCF190/01
Syringe	CareTouch	CTSLL1