Misurazioni dei parametri di suzione non nutritiva utilizzando un sistema di trasduttori di pressione personalizzato
Summary
Il dispositivo di suzione non nutritiva (NNS) può facilmente raccogliere e quantificare le caratteristiche NNS utilizzando un ciuccio collegato a un trasduttore di pressione e registrato tramite un sistema di acquisizione dati e laptop. La quantificazione dei parametri NNS può fornire preziose informazioni sullo sviluppo neurologico attuale e futuro di un bambino.
Abstract
Il dispositivo di suzione non nutritiva (NNS) è un sistema di trasduttori di pressione trasportabile e facile da usare che quantifica il comportamento NNS dei bambini su un ciuccio. La registrazione e l’analisi del segnale NNS utilizzando il nostro sistema possono fornire misure della durata (s), dell’ampiezza (cmH2O) e della frequenza (Hz) del burst NNS di un bambino. Una valutazione accurata, affidabile e quantitativa delle NNS ha un valore immenso nel fungere da biomarcatore per il futuro sviluppo dell’alimentazione, del linguaggio, cognitivo e motorio. Il dispositivo NNS è stato utilizzato in numerose linee di ricerca, alcune delle quali hanno incluso la misurazione delle caratteristiche della NNS per studiare gli effetti degli interventi relativi all’alimentazione, la caratterizzazione dello sviluppo della NNS tra le popolazioni e la correlazione dei comportamenti di suzione con il successivo sviluppo neurologico. Il dispositivo è stato utilizzato anche nella ricerca sulla salute ambientale per esaminare come le esposizioni in utero possono influenzare lo sviluppo delle NNS infantili. Pertanto, l’obiettivo generale nella ricerca e nell’utilizzo clinico del dispositivo NNS è correlare i parametri NNS con gli esiti dello sviluppo neurologico per identificare i bambini a rischio di ritardi nello sviluppo e fornire un rapido intervento precoce.
Introduction
La suzione non nutritiva (NNS) è uno dei primi comportamenti che un bambino può eseguire con la bocca subito dopo la nascita e quindi ha il potenziale per fornire informazioni significative sullo sviluppo del cervello1. La NNS si riferisce a movimenti di suzione senza apporto nutrizionale (ad esempio, succhiare un ciuccio) ed è caratterizzata da una serie di espressioni ritmiche e movimenti di suzione della mascella e della lingua con pause per la respirazione. È stato notato che i parametri comuni di NNS includono un burst NNS medio (serie di cicli di risucchio) di 6-12 cicli di risucchio con una frequenza intra-burst di due risucchi al secondo2; tuttavia, le caratteristiche della NNS variano tra le popolazioni cliniche 3,4 e cambiano dinamicamente durante il primo anno di vita5. Questi cambiamenti sono attribuiti alla crescita della cavità orale e all’anatomia associata, alla maturazione delle capacità di alimentazione e allo sviluppo neurologico e alle esperienze. Le basi neurali della NNS includono principalmente il generatore di pattern centrale di suzione nel grigio centrale del tronco encefalico, che comprende un’intricata rete di interneuroni e i nuclei dei motoneuroni facciali e trigeminali6. Una NNS coordinata si basa anche su percorsi neurali intatti tra le regioni corticali e del tronco encefalico per modulare le sue prestazioni agli stimoli sensoriali 7,8, il che rende la NNS un indicatore praticabile della funzione e dello sviluppo neurale precoce.
Le misure NNS sono collegate al successo dell’alimentazione nei neonati prematuri 9,10 e sia i risultati della suzione che dell’alimentazione sono stati collegati al successivo sviluppo motorio, comunicativo e cognitivo 11,12,13. In uno studio retrospettivo che ha caratterizzato 23 bambini in età prescolare con disturbi del linguaggio e motori, l’87% aveva una storia di problemi di alimentazione precoce, che includevano difficoltà a succhiare11. Le prestazioni di suzione nutritiva immediatamente dopo la nascita e le segnalazioni di difficoltà di alimentazione da parte del caregiver erano significativamente associate a più domini di neurosviluppo nei bambini di età12,14. È interessante notare che la sensibilità e la specificità delle prestazioni alimentari erano superiori alla valutazione ecografica del cervello sulle misure di esito dello sviluppo neurologico12. In un altro studio, i punteggi delle prestazioni motorie orali di suzione valutati tramite la scala di valutazione oro-motoria neonatale15 nella prima infanzia sono stati associati a capacità motorie, linguaggio e misure di intelligenza a 2 e 5 anni di età in una coorte di bambini nati prematuramente 13,16.
Dato che la suzione e l’alimentazione possono essere indicatori sensibili degli esiti dello sviluppo neurologico durante l’infanzia, vi è un bisogno fondamentale di una valutazione accessibile, accurata e quantitativa della NNS per aiutare a identificare i bambini a rischio di sviluppo ritardato e disordinato per fornire un intervento precoce. Questa necessità ha portato alla progettazione e all’utilizzo della ricerca del dispositivo NNS del Speech & Neurodevelopment Lab (SNL). Questo dispositivo portatile include un ciuccio attaccato all’estremità di un’impugnatura facile da impugnare, collegato a un trasduttore di pressione personalizzato progettato internamente e collegato a un centro di acquisizione dati (DAC). Il DAC si collega a un laptop e i dati vengono registrati tramite un software di acquisizione e analisi dei dati. Il trasduttore di pressione misura le variazioni di pressione all’interno del ciuccio e le converte in un segnale di tensione. Il DAC contiene convertitori che modificano il segnale di tensione analogico in valori digitali in cmH2O che vengono visualizzati e registrati tramite il software di acquisizione e analisi dei dati. Le misure di esito NNS che possono essere analizzate dalla forma d’onda del segnale di aspirazione includono la durata NNS (la durata di un burst di aspirazione misurata in s), l’ampiezza (misurata come altezza di picco sottratta dal picco minimo in cmH2O), cicli/burst (numero di cicli di aspirazione all’interno di un burst), la frequenza (frequenza intra-burst misurata in Hz), i cicli (numero di cicli di aspirazione che si verificano in un minuto), e burst (numero di burst di risucchio che si verificano in un minuto).
Protocol
Representative Results
Discussion
Il dispositivo NNS presenta diverse limitazioni che è importante riconoscere. Sebbene la NNS fornisca informazioni critiche sull’alimentazione9, esiste una notevole quantità di estrapolazione dalla NNS alle prestazioni di alimentazione. Le soluzioni a questa limitazione hanno incluso team di ricerca che hanno abbinato i risultati della NNS con osservazioni effettive sull’alimentazione e questionari completi relativi all’alimentazione per i caregiver per catturare più pienamente il modo in cui l…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo riconoscere le seguenti fonti di finanziamento NIH: DC016030 e DC019902. Vorremmo anche ringraziare i membri del Speech & Neurodevelopment Lab e le famiglie che hanno partecipato ai nostri numerosi studi.
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 |
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