Besleyici Olmayan Emme Parametreleri Özel Bir Basınç Dönüştürücü Sistemi Kullanılarak Ölçümler
Summary
Besleyici olmayan emme (NNS) cihazı, bir basınç dönüştürücüsüne bağlı bir emzik kullanarak NNS özelliklerini kolayca toplayabilir ve ölçebilir ve bir veri toplama sistemi ve dizüstü bilgisayar aracılığıyla kaydedebilir. NNS parametrelerinin nicelleştirilmesi, bir çocuğun mevcut ve gelecekteki nörogelişimi hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.
Abstract
Besleyici olmayan emme (NNS) cihazı, bebeklerin emzik üzerindeki NNS davranışlarını ölçen, taşınabilir, kullanıcı dostu bir basınç dönüştürücü sistemidir. Sistemimiz kullanılarak NNS sinyalinin kaydedilmesi ve analizi, bir bebeğin NNS patlama süresinin (s), genliğinin (cmH2O) ve frekansının (Hz) ölçümlerini sağlayabilir. NNS’nin doğru, güvenilir ve nicel değerlendirmesi, gelecekteki beslenme, konuşma-dil, bilişsel ve motor gelişim için bir biyobelirteç olarak hizmet etmede büyük bir değere sahiptir. NNS cihazı, bazıları beslenmeyle ilgili müdahalelerin etkilerini araştırmak, popülasyonlar arasında NNS gelişimini karakterize etmek ve emme davranışlarını müteakip nörogelişim ile ilişkilendirmek için NNS özelliklerinin ölçülmesini içeren çok sayıda araştırma hattında kullanılmıştır. Cihaz ayrıca rahimdeki maruziyetlerin bebek NNS gelişimini nasıl etkileyebileceğini incelemek için çevre sağlığı araştırmalarında da kullanılmıştır. Bu nedenle, NNS cihazının araştırma ve klinik kullanımındaki kapsayıcı amaç, gelişimsel gecikme riski taşıyan çocukları belirlemek ve hızlı erken müdahale sağlamak için NNS parametrelerini nörogelişimsel sonuçlarla ilişkilendirmektir.
Introduction
Besleyici olmayan emme (NNS), bir bebeğin doğumdan hemen sonra ağzıyla gerçekleştirebileceği ilk davranışlardan biridir ve bu nedenle beyin gelişimi hakkında anlamlı bilgiler sağlama potansiyeline sahiptir1. NNS, besin alımı olmadan emme hareketlerini ifade eder (örneğin, bir emzik emmek) ve nefes almak için duraklama molaları ile çene ve dilin bir dizi ritmik ifadesi ve emme hareketi ile karakterize edilir. NNS’nin ortak parametrelerinin, saniyede iki emme intra-patlama frekansı ile 6-12 emme döngüsünden oluşan ortalama bir NNS patlamasını (emme döngüsü serisi) içerdiği not edilmiştir2; bununla birlikte, NNS özellikleri klinik popülasyonlar arasında farklılık gösterir 3,4 ve yaşamın ilk yılında dinamik olarak değişir5. Bu değişiklikler, ağız boşluğunun ve ilişkili anatominin büyümesine, beslenme becerilerinin olgunlaşmasına ve nörogelişime ve deneyimlere bağlanır. NNS’nin nöral bazları esas olarak, karmaşık bir internöron ağı ve fasiyal ve trigeminal motor nöron çekirdeklerini içeren beyin sapının merkezi grisindeki emme merkezi model üretecini içerir6. Koordineli bir NNS ayrıca, performansını duyusal uyaranlara 7,8 göre modüle etmek için kortikal ve beyin sapı bölgeleri arasındaki bozulmamış nöral yollara dayanır, bu da NNS’yi erken nöral fonksiyon ve gelişimin uygun bir göstergesi haline getirir.
NNS ölçümleri prematüre bebeklerde beslenme başarısı ile bağlantılıdır 9,10 ve hem emme hem de beslenme sonuçları sonraki motor, iletişim ve bilişsel gelişim ile bağlantılıdır 11,12,13. Dil ve motor bozukluğu olan 23 okul öncesi çağındaki çocuğu karakterize eden retrospektif bir çalışmada, %87’sinde emme güçlüğü de dahil olmak üzere erken beslenme sorunları öyküsü vardı11. Doğumdan hemen sonra besleyici emme performansı ve beslenme güçlüğüne ilişkin bakıcı raporları, 18 aylık çocuklarda birden fazla nörogelişim alanı ile önemli ölçüde ilişkiliydi12,14. İlginç bir şekilde, beslenme performansının duyarlılığı ve özgüllüğü, nörogelişimsel sonuç ölçümlerinde beynin ultrason değerlendirmesinden daha yüksekti12. Başka bir çalışmada, erken bebeklik döneminde yenidoğan oral-motor değerlendirme ölçeği15 aracılığıyla değerlendirilen emme/oral motor performans puanları, prematüre doğançocuklardan oluşan bir kohortta 2 ve 5 yaşlarında motor beceriler, dil ve zeka ölçümleri ile ilişkilendirilmiştir 13,16.
Emme ve beslenmenin çocukluk boyunca nörogelişimsel sonuçların hassas göstergeleri olabileceği göz önüne alındığında, erken müdahale sağlamak için gecikmiş ve düzensiz gelişim riski taşıyan çocukları belirlemeye yardımcı olmak için NNS’nin erişilebilir, doğru ve nicel değerlendirmesine kritik bir ihtiyaç vardır. Bu ihtiyaç, Konuşma ve Nörogelişim Laboratuvarı’nın (SNL) NNS cihazının tasarımına ve araştırma kullanımına yol açtı. Bu taşınabilir cihaz, tutması kolay bir sapın ucuna takılmış, şirket içinde tasarlanmış özelleştirilmiş bir basınç dönüştürücüsüne bağlı ve bir veri toplama merkezine (DAC) bağlı bir emzik içerir. DAC bir dizüstü bilgisayara bağlanır ve veriler, veri toplama ve analiz yazılımı aracılığıyla kaydedilir. Basınç dönüştürücü, emzik içindeki basınç değişikliklerini ölçer ve bunu bir voltaj sinyaline dönüştürür. DAC, analog voltaj sinyalini, veri toplama ve analiz yazılımı aracılığıyla görselleştirilen ve kaydedilen cmH2O cinsinden dijital değerlere dönüştüren dönüştürücüler içerir. Emme sinyali dalga biçiminden analiz edilebilen NNS sonuç ölçümleri şunları içerir: NNS süresi (bir emme patlamasının ne kadar sürdüğü s cinsinden ölçülür), genlik (cmH2O cinsinden tepe-çukur ile çıkarılan tepe yüksekliği olarak ölçülür), döngüler/patlama (bir patlama içindeki emme döngülerinin sayısı), frekans (Hz cinsinden ölçülen patlama içi frekans), döngüler (bir dakika içinde meydana gelen emme döngülerinin sayısı), ve patlamalar (bir dakika içinde meydana gelen emme patlamalarının sayısı).
Protocol
Representative Results
Discussion
NNS cihazının, kabul edilmesi gereken önemli birkaç sınırlaması vardır. NNS, besleme9 hakkında kritik bilgiler sağlasa da, NNS’den besleme performansına önemli miktarda ekstrapolasyon vardır. Bu sınırlamaya yönelik çözümler, NNS’nin beslenme ile nasıl ilişkili olduğunu daha iyi yakalamak için NNS sonuçlarını gerçek beslenme gözlemleriyle eşleştiren araştırma ekiplerini ve bakıcılar için beslemeyle ilgili kapsamlı anketleri içermektedir18…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Aşağıdaki NIH finansman kaynaklarına teşekkür etmek isteriz: DC016030 ve DC019902. Ayrıca, Konuşma ve Nörogelişim Laboratuvarı üyelerine ve sayısız çalışmamıza katılan ailelere teşekkür etmek istiyoruz.
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 |
References
- Poore, M. A., Barlow, S. M. Suck predicts neuromotor integrity and developmental outcomes. Pers Speech Sci Orofacial Disorders. 19 (1), 44-51 (2009).
- Wolff, P. H. The serial organization of sucking in the young infant. Pediatrics. 42 (6), 943-956 (1968).
- Estep, E., Barlow, S. M., Vantipalli, R., Finan, D., Lee, J. Non-nutritive suck parameters in preterm infants with RDS. J Neonatal Nur. 14 (1), 28-34 (2008).
- Lau, C., Alagugurusamy, R., Schanler, R. J., Smith, E. O., Shulman, R. J. Characterization of the developmental stages of sucking in preterm infants during bottle feeding. Acta Paediatr. 89 (7), 846-852 (2000).
- Martens, A., Hines, M., Zimmerman, E. Changes in non-nutritive suck between 3 and 12 months. Early Human Dev. 149, 105141 (2020).
- Barlow, S. M., Estep, M. Central pattern generation and the motor infrastructure for suck, respiration, and speech. J Comm Disorders. 39 (5), 366-380 (2006).
- Poore, M., Zimmerman, E., Barlow, S. M., Wang, J., Gu, F. Patterned orocutaneous therapy improves sucking and oral feeding in preterm infants. Acta Paediatr. 97 (7), 920-927 (2008).
- Zimmerman, E., Foran, M. Patterned auditory stimulation and suck dynamics in full-term infants. Acta Paediatr. 106 (5), 727-732 (2017).
- Bingham, P. M., Ashikaga, T., Abbasi, S. Prospective study of non-nutritive sucking and feeding skills in premature infants. Arch Dis Childhood. 95 (3), F194-F200 (2010).
- Pineda, R., Dewey, K., Jacobsen, A., Smith, J. Non-nutritive sucking in the preterm infant. Am J of Perinatol. 36 (3), 268-277 (2019).
- Malas, K., Trudeau, N., Chagnon, M., McFarland, D. H. Feeding-swallowing difficulties in children later diagnosed with language impairment. Dev Med Child Neurol. 57 (9), 872-879 (2015).
- Mizuno, K., Ueda, A. Neonatal feeding performance as a predictor of neurodevelopmental outcome at 18 months. Dev Med Child Neurol. 47 (5), 299-304 (2005).
- Wolthuis-Stigter, M. I., et al. Sucking behaviour in infants born preterm and developmental outcomes at primary school age. Dev Med Child Neurol. 59 (8), 871-877 (2017).
- Adams-Chapman, I., Bann, C. M., Vaucher, Y. E., Stoll, B. J. Association between feeding difficulties and language delay in preterm infants using Bayley scales of infant development – Third edition. J Pediatr. 163 (3), 680-685 (2013).
- Palmer, M. M., Crawley, K., Blanco, I. A. Neonatal oral-motor assessment scale: A reliability study. J Perinatol. 13 (1), 28-35 (1993).
- Wolthuis-Stigter, M. I., et al. The association between sucking behavior in preterm infants and neurodevelopmental outcomes at 2 years of age. J Pediatr. 166 (1), 26-30 (2015).
- Hill, R. R., Hines, M., Martens, A., Pados, B. F., Zimmerman, E. A pilot study of non-nutritive suck measures immediately pre- and post-frenotomy in full term infants with problematic feeding. J Neonatal Nurs. 28 (6), 413-419 (2022).
- Hines, M., Hardy, N., Martens, A., Zimmerman, E. Birth order effects on breastfeeding self-efficacy, parent report of problematic feeding and infant feeding abilities. J Neonatal Nurs. 28 (1), 16-20 (2022).
- Murray, E. H., Lewis, J., Zimmerman, E. Non-nutritive suck and voice onset time: Examining infant oromotor coordination. PLoS One. 16 (4), 30250529 (2021).
- Zimmerman, E., DeSousa, C. Social visual stimuli increase infants suck response: A preliminary study. PLoS One. 13 (11), e0207230 (2018).
- Zimmerman, E., Carpenito, T., Martens, A. Changes in infant non-nutritive sucking throughout a suck sample at 3-months of age. PLoS One. 15 (7), e0235741 (2020).
- Kim, C., et al. Associations between biomarkers of prenatal metals exposure and non-nutritive suck among infants from the PROTECT birth cohort in Puerto Rico. Front Epidemiol. 2, 1057515 (2022).
- Morton, S., et al. Non-nutritive suck and airborne metal exposures among Puerto Rican infants. Sci Total Environ. 789, 148008 (2021).
- Zimmerman, E., et al. Associations of gestational phthalate exposure and non-nutritive suck among infants from the Puerto Rico Testsite for Exploring Contamination Threats (PROTECT) birth cohort study. Environ Int. 152, 106480 (2021).
- Zimmerman, E., et al. Examining the association between prenatal maternal stress and infant non-nutritive suck. Pediatr Res. 93, 1285-1293 (2023).
- Martens, A., Phillips, H., Hines, M., Zimmerman, E. An examination of the association between infant non-nutritive suck and developmental outcomes at 12 months. PLoS One. 19 (2), e0298016 (2024).
- Zimmerman, E., Barlow, S. M. Pacifier stiffness alters the dynamics of the suck central pattern generator. J Neonatal Nurs. 14 (3), 79-86 (2008).
- Zimmerman, E., Forlano, J., Gouldstone, A. Not all pacifiers are created equal: A mechanical examination of pacifiers and their influence on suck patterning. Am J Speech-Lang Pathol. 26 (4), 1202-1212 (2017).
- Choi, B. H., Kleinheinz, J., Joos, U., Komposch, G. Sucking efficiency of early orthopaedic plate and teats in infants with cleft lip and palate. Int J Oral Maxillofacial Surg. 20 (3), 167-169 (1991).
- Clark, H. M., Henson, P. A., Barber, W. D., Stierwalt, J. A. G., Sherrill, M. Relationships among subjective and objective measures of tongue strength and oral phase swallowing impairments. Am J Speech-Lang Pathol. 12 (1), 40-50 (2003).
- Wahyuni, L. K., et al. A comparison of objective and subjective measurements of non-nutritive sucking in preterm infants. Paediatr Indonesia. 62 (4), 274-281 (2022).
- Neiva, F. C. B., Leone, C., Leon, C. R. Non-nutritive sucking scoring system for preterm newborns. Acta Paediatr. 97 (10), 1370-1375 (2008).
- Pereira, M., Postolache, O., Girão, P. A smart measurement and stimulation system to analyze and promote non-nutritive sucking of premature babies. Measurement Sci Rev. 11 (6), 173-180 (2011).
- Grassi, A., et al. Sensorized pacifier to evaluate non-nutritive sucking in newborns. Med Eng Phys. 38 (4), 398-402 (2016).
- Cunha, M., et al. A promising and low-cost prototype to evaluate the motor pattern of nutritive and non-nutritive suction in newborns. J Pediatr Neonatal Individualized Med. 8 (2), 1-11 (2019).
- Nascimento, M. D., et al. Reliability of the S-FLEX device to measure non-nutritive sucking pressure in newborns. Audiol Comm Res. 24, e2191 (2019).
- Truong, P., et al. Non-nutritive suckling system for real-time characterization of intraoral vacuum profile in full term neonates. IEEE J Translat Eng Health Med. 11, 107-115 (2023).
- Ebrahimi, Z., Moradi, H., Ashtiani, S. J. A compact pediatric portable pacifier to assess non-nutritive sucking of premature infants. IEEE Sensors J. 20 (2), 1028-1034 (2020).
- Akbarzadeh, S., et al. Evaluation of Apgar scores and non-nutritive sucking skills in infants using a novel sensitized non-nutritive sucking system. 42nd Ann Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. , 4282-4285 (2020).
- Akbarzadeh, S., et al. Predicting feeding conditions of premature infants through non-nutritive sucking skills using a sensitized pacifier. IEEE Trans Biomed Eng. 69 (7), 2370-2378 (2022).
- Barlow, S. M., Finan, D. S., Lee, J., Chu, S. Synthetic orocutaneous stimulation entrains preterm infants with feeding difficulties to suck. J Perinatol. 28, 541-548 (2008).
- Barlow, S. M., et al. Frequency-modulated orocutaneous stimulation promotes non-nutritive suck development in preterm infants with respiratory distress syndrome or chronic lung disease. J Perinatol. 34, 136-142 (2014).
- Song, D., et al. Patterned frequency-modulated oral stimulation in preterm infants: A multicenter randomized controlled trial. PLoS One. 14 (2), e0212675 (2019).
- Soos, A., Hamman, A. Implementation of the NTrainer system into clinical practice targeting neurodevelopment of pre-oral skills and parental involvement. Newborn Infant Nurs Rev. 15 (2), 46-48 (2015).
