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 recherche avant la collecte de données à l’aide du dispositif NNS. Ces séances de formation comprennent l’examen du protocole suivant.

1. Configuration de l’appareil NNS

1. Ouvrez le boîtier transportable (Figure 1) et retirez les composants suivants de l’appareil : DAC et son cordon d’alimentation, boîtier de transducteur de pression personnalisé (boîtier NNS) avec poignée de récepteur de sucette et câble gris attaché, ordinateur portable et cordon USB qui le relie au DAC, et sucette.
2. Branchez les composants suivants : le cordon d’alimentation dans le DAC et une prise de courant à trois broches, un câble gris connecté au boîtier NNS dans le premier port rond avant du DAC et un cordon USB dans l’ordinateur portable et le DAC (Figure 2).
3. Allumez le DAC à l’aide de l’interrupteur d’alimentation situé à l’arrière et connectez-vous à l’ordinateur portable/ordinateur.

2. Étalonnage de l’appareil NNS

1. Retirez le calibrateur de pression et la seringue de 1 ml de l’étui.
2. Dévissez le récepteur de sucette noir de la poignée. Vissez la poignée sur l’appareil de mesure de pression de manière à ce qu’elle soit horizontale avec l’appareil de mesure de pression (Figure 3A-C).
3. Tirez complètement le piston de la seringue, puis vissez-le en position haute sur le calibrateur de pression. La seringue doit être perpendiculaire à l’calibrateur de pression (Figure 3D).
4. Sur l’ordinateur portable, ouvrez la feuille de calcul intitulée SNL Suck Analyzer Calibration File.
   REMARQUE : Ce fichier contient des formules qui évaluent la variabilité de la pression entre l’application d’acquisition et d’analyse des données et l’appareil de mesure de la pression mesurée en psi. Il y a une boîte dans le coin supérieur gauche pour la saisie des données, qui est utilisée pour entrer les lectures de données du calibrateur de pression et du fichier d’étalonnage LabChart (décrit ci-dessous).
   1. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur l’onglet Duplicate and Rename as Date , puis sélectionnez Déplacer ou Copier.
   2. Dans la fenêtre contextuelle Déplacer ou Copier, cochez la case Créer une copie dans le fichier d’étalonnage de l’analyseur SNL Suck, puis cliquez sur OK.
   3. Double-cliquez sur l’onglet qui vient d’être copié et renommez-le en tant que date actuelle.
5. Ouvrez le fichier d’acquisition et d’analyse des données sur le bureau de l’ordinateur portable intitulé Fichier d’étalonnage.
   REMARQUE : Assurez-vous que la feuille de calcul est toujours visible sur l’écran de l’ordinateur portable, ce qui peut nécessiter de réduire et de réorganiser la feuille de calcul et les fenêtres de l’application d’acquisition et d’analyse de données.
6. Appuyez sur le bouton d’alimentation de l’appareil de calibrage de pression pour l’allumer.
7. Sur l’ordinateur portable, sélectionnez Démarrer dans le fichier d’étalonnage lorsque l’engrenage du boîtier NNS est à zéro. Vérifiez l’échantillonnage de la forme d’onde dans le temps sur le fichier.
   REMARQUE : La boîte NNS dispose de deux options de réglage : Zéro et Échantillon. Assurez-vous qu’il est réglé sur Zéro avant de commencer l’étalonnage. Le bouton Démarrer du fichier ne s’activera que lorsque le fichier sera ouvert après la mise sous tension du DAC. Si le fichier est ouvert et que vous ne pouvez pas cliquer sur le bouton Démarrer, fermez-le, mettez le DAC sous tension et rouvrez-le.
8. Dans leurs cellules respectives de la feuille de calcul (c.-à-d. sous les colonnes Programme DAC et Red Calibrator), notez la valeur dans le coin supérieur droit du fichier d’étalonnage et la valeur sur l’appareil d’étalonnage de pression lorsque le psi est à 0,00 (Figure 4A).
9. Tournez l’engrenage de zéro à échantillon sur la boîte NNS. Attendez environ 15 s pour laisser suffisamment de temps au transducteur de pression pour changer de fonction d’enregistrement.
10. Appuyez lentement sur le piston de la seringue jusqu’à ce que le calibrateur de pression atteigne une valeur aussi proche que possible de 0,2 psi, puis remplissez le fichier d’étalonnage avec les valeurs du calibrateur de pression dans leurs cellules respectives dans la feuille de calcul.
11. Répétez l’étape 2.10. pour les valeurs psi suivantes : 0,4, 0,6 et 0,8 (Figure 4A).
12. Une fois toutes les valeurs saisies dans la feuille de calcul, cliquez sur Arrêter dans le fichier d’étalonnage. Dans la feuille de calcul, vérifiez les cellules Slope and Goodness of Fit situées à droite du tableau qui a été utilisé pour saisir les valeurs psi de l’application d’acquisition et d’analyse de données et de l’appareil d’étalonnage (Figure 4B). Si les deux cellules sont surlignées en vert, l’étalonnage a réussi ; Passez à l’étape 2.13.
    REMARQUE : Si l’une ou les deux cellules sont rouges, effacez les valeurs dans les cellules de mesure psi dans la feuille de calcul, tournez la case NNS de l’échantillon à zéro, fermez le fichier d’étalonnage, éteignez le calibrateur de pression en appuyant sur le bouton d’alimentation , dévissez complètement la seringue du calibrateur de pression et tirez complètement le piston de la seringue avant de le revisser. Répétez les étapes 2.5. - 2.12.
13. Fermez le fichier d’étalonnage sans l’enregistrer, mettez l’engrenage du boîtier NNS à zéro et éteignez le calibrateur de pression en appuyant sur le bouton d’alimentation .
14. Dévissez la seringue du calibrateur de pression. Tirez à nouveau complètement le piston de la seringue, puis revissez-le sur le calibrateur de pression.
15. Sur le bureau de l’ordinateur, sélectionnez et ouvrez le fichier intitulé Fichier de paramètres maître. Sur le canal supérieur du fichier, cliquez sur la flèche des options déroulantes dans Suck Pressure et sélectionnez Arithmétique.
    REMARQUE : Assurez-vous que la feuille de calcul est toujours visible sur l’écran de l’ordinateur portable/de l’ordinateur, ce qui peut nécessiter de réduire et de réorganiser les fenêtres de la feuille de calcul et de l’application d’acquisition et d’analyse de données.
16. Dans les parenthèses de la zone de texte Formule du fichier d’acquisition et d’analyse des données, tapez les valeurs de la feuille de calcul qui se trouvent dans les cellules bleues au-dessus des cellules Pente et qualité de l’ajustement (Figure 4C). Cliquez sur OK dans le fichier.
17. Rallumez le calibrateur de pression à l’aide du bouton d’alimentation . Appuyez sur Démarrer dans le fichier de paramètres maître. Remettez la boîte NNS sur Échantillon et attendez 15 s.
18. Abaissez le piston de la seringue à une température aussi proche que celle indiquée sur le calibrateur de pression.
19. Faites défiler vers la droite dans la feuille de calcul et enregistrez la valeur du fichier de paramètres maître sous la cellule étiquetée DAC et la valeur du calibrateur de pression sous la cellule étiquetée Calibrateur (Figure 4D). Si la cellule de pourcentage d’erreur est mise en évidence en vert, l’étalonnage est terminé avec succès. S’il est rouge, effacez les données saisies à cette étape et redémarrez le processus d’étalonnage à partir de l’étape 2.13.
20. Cliquez sur Arrêter dans le fichier de paramètres maître. Mettez la case NNS à zéro. Enregistrez le fichier de paramètres maître en sélectionnant Fichier, puis Enregistrer en tant que paramètres. Nommez le fichier comme la date de l’étalonnage réussi.
21. Dans la feuille de calcul, sélectionnez Fichier > Enregistrer , puis Fichier > Fermer.
22. Éteignez le calibrateur de pression en appuyant sur le bouton d’alimentation . Dévissez la poignée et la seringue du calibrateur de pression et revissez le récepteur noir sur la poignée. Éteignez, débranchez et rangez les composants de l’appareil dans le boîtier.

3. Collecte de données non nutritives sur la succion

1. Complétez les étapes 1.1. - 1.3. pour la configuration de l’appareil NNS.
2. Lavez-vous les mains, mettez des gants en latex et fixez une sucette nouvellement ouverte au récepteur de la sucette (Figure 5).
3. Ouvrez le fichier d’acquisition et d’analyse des données sur le bureau de l’ordinateur portable avec la dernière date d’étalonnage. Une fois le fichier ouvert, sélectionnez Démarrer.
4. Tournez l’engrenage de la boîte NNS de zéro à échantillon. Attendez environ 15 s pour laisser suffisamment de temps au transducteur de pression pour changer de fonction d’enregistrement.
5. Offrez la sucette à l’enfant dans une position confortable et tenez-la pour qu’il puisse téter pendant 2 à 5 minutes (ou aussi longtemps que possible pour l’enfant et confortable avec sa personne qui s’occupe de lui).
   REMARQUE : Les positions préférables pour mesurer le NNS chez les enfants seraient des positions d’alimentation optimales pour leur âge. Le chercheur ou un soignant peut offrir la sucette à l’enfant (Figure 6).
6. Lorsque l’enfant a terminé ou que 5 minutes se sont écoulées, récupérez la poignée de la sucette de la personne qui la tenait pour l’enfant et appuyez sur Stop sur la lime. Changez l’engrenage de la boîte NNS de l’échantillon à zéro.
7. Retirez la sucette du récepteur et jetez-la en toute sécurité en suivant tous les protocoles sanitaires de l’établissement. Retirez et jetez les gants en toute sécurité et lavez-vous les mains.
8. Enregistrez le fichier en sélectionnant Enregistrer sous et nommez le fichier avec le numéro d’identification du participant et la date de collecte des données. Enregistrez le fichier sur le bureau de l’ordinateur portable.
9. Éteignez, débranchez et rangez les composants de l’appareil dans le boîtier.

4. L’analyse des substances non nutritives est très présente

1. À l’aide d’un ordinateur de bureau ou d’un ordinateur portable doté du logiciel d’acquisition et d’analyse des données, ouvrez le fichier de données NNS du participant sur le bureau en double-cliquant dessus.
2. Identifiez manuellement les salves d’aspiration à l’aide des critères suivants : les salves NNS ayant plus d’un cycle d’aspiration, chaque cycle d’aspiration ayant une amplitude d’au moins 1 cmH₂O, et les formes d’onde à moins de 1000 ms l’une de l’autre étant considérées comme faisant partie de la même salve d’aspiration (Figure 7).
   REMARQUE : Il est utile de modifier la vue de la forme d’onde (cliquez sur la case Définir la mise à l’échelle horizontale en bas à droite de l’écran pour avoir les options de zoom avant et arrière) pour mieux identifier les cycles NNS du bruit. L’analyse est réalisée dans une vue 50:1. Il est important de noter que lorsque nous explorons les NNS dans l’ensemble des populations, ces critères peuvent changer à mesure que diverses populations présentent des modèles de NNS modifiés.
3. Pour définir les paramètres d’analyse des pics, sélectionnez Analyse des pics, puis Paramètres, puis Options de table. Cochez les cases T Début, T Fin, Hauteur, Surface du pic et Période . Toutes les autres cases doivent être décochées.
4. À l’aide du curseur, cliquez et faites glisser une case autour de la première rafale NNS identifiée selon les critères décrits à l’étape 4.2.
5. Cliquez sur Analyser (dans le cadre des options d’analyse des pics dans la barre d’outils supérieure), ce qui permet d’identifier les pics avec les paramètres spécifiés à l’étape 4.3.
6. Cliquez sur le bouton Macro d’analyse en rafale , ce qui générera un menu contextuel du pavé de données.
7. Dans le bloc de données, insérez une ligne dans la colonne au-dessus des données en cliquant avec le bouton droit de la souris sur cette colonne, en sélectionnant Insérer une ligne pour la première rafale NNS et en tapant Min 0-1 (ou la minute à laquelle la première rafale se produit).
8. Continuez les étapes 4.4. - 4.6. jusqu’à ce que toutes les rafales NNS aient été sélectionnées. Continuez à noter la minute pendant laquelle les sursauts se produisent en caractérisant la minute spécifique (par exemple, Min 1-2, Min 2-3) dans le bloc de données.
9. Une fois l’analyse terminée, sélectionnez Fichier > Enregistrer sous, puis enregistrez le fichier NNS analysé en tant qu’ID du participant, date et initiales du chercheur. En outre, sélectionnez Fichier > Exporter > Data Pad uniquement en tant que fichier texte > Enregistrer pour enregistrer le fichier Data Pad séparément.
   REMARQUE : Il est important d’enregistrer le fichier NNS brut, le fichier NNS analysé et le fichier texte.
10. Traitez le fichier texte à l’aide d’une macro en rafale NNS personnalisée. Cela produit un fichier texte analysé qui contient les variables de rafale suivantes : durée, fréquence, hauteur (amplitude), nombre de rafales, cycles/rafale et cycles/minute pour chaque rafale NNS. Il contient également une moyenne pour les deux minutes consécutives de NNS avec le nombre de cycles le plus élevé, qui est souvent utilisée pour les analyses finales. Ajustez en fonction de la fenêtre d’analyse à analyser.

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’aspiration à moins de 1000 ms l’une de l’autre. Une fois les rafales identifiées, la macro personnalisée génère les résultats NNS.

Le SNL a utilisé l’appareil pour évaluer les paramètres de la SNNS chez 25 nourrissons immédiatement avant et après la frénotomie (une intervention chirurgicale visant à soulager un frein lingual serré)¹⁷. Après la frénotomie, les nourrissons ont montré une diminution de l’amplitude du NNS (M = 13,52 cmH₂O, SD = 5,39 avant la frénotomie ; M = 10,25 cmH₂O, SD = 4,93 après la frénotomie) et la durée de la rafale (M = 5,21 s, SD = 2,62 avant la frénotomie ; M = 4,04 s, SD = 1,72 après la frénotomie) ; cependant, ces résultats, qui indiquaient une réduction du comportement du NNS, auraient pu être liés à la douleur après la chirurgie¹⁷. Cette étude souligne que le système de dispositif NNS pourrait être utilisé comme mesure pré-/post-résultat après des interventions et/ou des chirurgies liées à l’alimentation pour informer les praticiens de leur efficacité. Une étude des effets de l’ordre de naissance sur une variété de résultats liés à l’alimentation du nourrisson et de la personne qui s’occupe du nourrisson chez 56 paires de mères et de nourrissons n’a révélé aucune différence dans les caractéristiques du NNS mesurées à l’aide du dispositif NNS entre les nourrissons atteints (durée M = 4,41 s, ET = 2,39 ; fréquence M = 2,03 Hz, ET = 0,41 ; amplitude M = 12,74 cmH,₂O, ET = 6,99 ; rafales M = 4,33, ET = 0,41) et sans (durée M = 5,70 s, ET = 4,15 ; fréquence M = 2,11 Hz, ET = 0,21 ; amplitude M = 16,28 cmH₂O, ET = 8,13 ; rafales M = 4,85, ET = 2,30) frères et sœurs¹⁸. Ces résultats non statistiquement significatifs sur les résultats de la NNS correspondaient au résultat de l’absence de différence dans les performances alimentaires évaluées par les scores de compétences alimentaires orales chez ces nourrissons¹⁸. Le dispositif NNS a été utilisé dans une ligne de recherche évaluant la relation entre les comportements oromoteurs précoces des NNS et le babillage. Dans un groupe de 26 nourrissons nés à terme, Murray et ^coll.19 ont signalé que la durée de la rafale de NNS (M = 4,93 s, plage = 0,94 - 11,97), la fréquence (M = 2,06 Hz, plage = 1,36 - 2,75) et l’amplitude (M = 12,32 cmH₂O, plage = 1,19 - 28,03) étaient des prédicteurs significatifs du coefficient de variation de la mesure de vocalisation du temps d’apparition de la voix (VOT) dans un modèle de régression multiple (F[4,18] = 3,613, p = 0,02, R² = 0,45). Plus précisément, une durée de rafale NNS plus longue et une fréquence intra-rafale NNS plus élevée ont entraîné une variation accrue des VOT. D’autres recherches sur la relation entre le comportement précoce du NNS et les habiletés oromotrices ultérieures sont en cours dans le SNL.

Plusieurs études utilisant le dispositif NNS ont contribué à approfondir notre compréhension du développement et des caractéristiques de NNS et de la façon dont des expériences sensorielles supplémentaires peuvent moduler ses performances ^5,20,21. Martens et ^coll.5 ont saisi les différences dans les résultats de la SNNS tout au long de la première année de vie dans une étude longitudinale à mesures répétées menée auprès de 26 nourrissons nés à terme âgés de 3 et 12 mois. Plus précisément, les mesures des résultats de la NNS concernant les rafales de succion/min (Mdn à 3 mois = 4,50 ; Mdn à 12 mois = 2,50), les cycles/rafales (Mdn à 3 mois = 9,60 ; Mdn à 12 mois = 2,50) et la durée des rafales (Mdn à 3 mois = 4,74 s ; Mdn à 12 mois = 1,67 s) ont diminué, l’amplitude de la NNS (Mdn à 3 mois = 14,05 cmH₂O ; médiane sur 12 mois = 19,75 cmH₂O) a augmenté, et la fréquence NNS (Mdn à 3 mois = 2,09 Hz ; Mdn à 12 mois = 2,11 Hz) est restée constante à l’âge de⁵ ans. Zimmerman et ^coll.21 ont utilisé l’appareil NNS pour normaliser la mesure des NNS et étudier les caractéristiques des NNS dans un seul échantillon d’aspiration. Chez 54 nourrissons nés à terme à l’âge de 3 mois, les nourrissons ont eu en moyenne 14,50 rafales de succion (plage de cycles/rafales = 2 à 69 ; amplitude = 0,55 à 34,60 cmH₂O ; gamme de fréquences 0,69 à 7,81 Hz) pendant un échantillon de 5 minutes. Les analyses des points d’arrêt ont révélé des différences physiologiques dans les cycles/rafales et l’amplitude des NNS tout au long des 5 minutes d’échantillonnage du comportement des NNS, soulignant l’importance de collecter plus d’une rafale de succion NNS pour évaluer la fonction de succion²¹. L’établissement de normes de résultats NNS et de protocoles de mesure standardisés est primordial pour une évaluation NNS valide et fiable afin d’identifier plus précisément les enfants qui peuvent avoir des comportements oromoteurs retardés ou désordonnés. Zimmerman et DeSousa²⁰ ont utilisé le dispositif NNS pour examiner comment les stimuli visuels affectent la réponse NNS dans un groupe de 15 nourrissons nés à terme de moins de 6 mois. Une analyse de synthèse par paires a montré un effet principal significatif pour les rafales de NNS et les stimuli visuels (F[2, 26] = 8,975, p = 0,001), et des comparaisons par paires a révélé que les nourrissons augmentaient le nombre de rafales de NNS lorsqu’ils étaient présentés visuellement avec le visage d’une femme par rapport à un stimulus visuel d’une voiture exposée à l’odeur maternelle. Ces résultats mettent en évidence l’importance des effets sociaux et maternels sur le comportement lié à l’alimentation.

Une autre ligne de recherche dans laquelle le dispositif NNS a été utilisé est l’examen des effets des expositions in utero, comme les facteurs environnementaux et maternels, sur le développement du NNS chez le nourrisson 22,23,24,25. L’exposition prénatale à certains métalloïdes, à la pollution atmosphérique fine et aux phtalates, mesurée dans les échantillons urinaires prélevés sur des mères pendant la grossesse dans la cohorte PROTECT (Puerto Rico Testsite for Exploring Contamination Threats), a été associée de manière significative à des différences dans les paramètres NNS 22,23,24. Plus précisément, dans près de 200 groupes de participants mère-enfant de l’étude PROTECT, l’amplitude de la NNS (M = 17,1 cmH,₂O, ET = 6,9) et la durée de la rafale (M = 6,1 s, ET = 3,6) étaient associées à l’exposition prénatale à des concentrations de particules fines²³ et à l’amplitude de la NNS (M = 16,7 cmH₂O, ET = 6,59) et à la fréquence (M = 1,92 Hz, ET = 0,25) étaient liés aux niveaux d’exposition aux phtalates pendant la gestation²⁴. Il a également été rapporté que le stress maternel prénatal avait des effets sur les résultats de la SNN, car des niveaux de stress maternel plus élevés étaient associés à des poussées de succion plus longues (Mdn = 5,29, IQR = 3,95, IC à 95 % = 0,01 - 0,17) et à moins de rafales de succion/min (Mdn = 5,00, IQR = 3,00, IC à 95 % = -0,13 - -0,02) dans une grande cohorte de 237 dyades mère-enfant du programme ECHO (Environmental influences on Child Health Outcomes)²⁵. Les mesures NNS à l’aide de l’appareil NNS ont été sensibles pour détecter les relations entre ces expositions environnementales et maternelles, ce qui peut informer et faciliter des changements positifs en matière d’environnement et de santé publique.

Collectivement, les résultats des projets qui ont utilisé le dispositif NNS ont démontré son efficacité à quantifier le rendement des NNS et des modèles de résultats fiables qui ont grandement contribué à la littérature sur les NNS. Dans la cohorte PROTECT, une exposition prénatale plus élevée aux métaux était associée à une diminution de l’amplitude du NNS et à une augmentation de la durée, des cycles/rafales et des cycles/min du NNS au cours des 2 premiers mois de la vie chez les nourrissons nés à terme^22,23. De plus, des durées de rafale de NNS plus longues et plus de cycles/rafale de NNS et de cycles/min à 3 mois étaient associés à des scores plus faibles dans les évaluations du développement cognitif à 12 mois²⁶. Ainsi, des amplitudes plus grandes et des cycles et durées de rafale plus courts peuvent indiquer un comportement NNS plus organisé au cours de la 1ère^{année de} vie. Cette hypothèse correspond aux changements dans le développement des NNS précédemment décrits par Martens et ^al.5, ce qui soutient l’idée que ces paramètres NNS représentent une performance organisée et un développement sain.

Figure 1 : boîtier d’un appareil NNS portable. Les composants de l’appareil sont étiquetés et mis à l’échelle. Le boîtier protège les composants de l’appareil et contient des roues et une poignée extensible qui facilitent le transport de l’appareil. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : configuration du périphérique NNS Les composants de l’appareil sont étiquetés et mis à l’échelle. L’appareil NNS ne nécessite pas beaucoup d’espace pour s’installer et tous les cordons et plug-ins du système sont longs, ce qui offre une flexibilité pour une variété de salles de collecte de données et de postes de chercheur/soignant. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Configuration de l’étalonnage de la pression. (A) Calibrateur de pression et récepteur de sucette et poignée. (B) Calibrateur de pression avec récepteur de sucette vissé de la poignée. (C) Calibrateur de pression avec poignée attachée. (D) Calibrateur de pression avec poignée et seringue de 1 mL attachées. Le piston de la seringue doit être complètement retiré avant d’être vissé sur le calibrateur de pression. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Fichier d’étalonnage de l’analyseur d’aspiration. (A) Cellules où les enregistrements de pression sont indiqués, tels que mesurés par le fichier d’étalonnage et le dispositif d’étalonnage à l’aide de la seringue de 1 mL à 0,0, 0,2, 0,4, 0,6 et 0,8 psi. (B) Les cellules Pente et Qualité de l’ajustement se renseignent automatiquement une fois que tous les enregistrements de pression sont entrés dans (A). Les cellules vertes indiquent que l’étalonnage a réussi, les cellules rouges nécessitent que le processus d’étalonnage soit refait. (C) Ces cellules bleues se rempliront également automatiquement une fois les enregistrements de pression terminés. Ces valeurs doivent être saisies dans le fichier de paramètres maître dans la zone de texte Formule. (D) Cellules où les enregistrements de pression sont indiqués, mesurés à l’aide du fichier maître des paramètres et du dispositif d’étalonnage à l’aide de la seringue de 1 mL à 0,5 psi. La cellule Pourcentage d’erreur se renseigne automatiquement une fois les mesures branchées. Le vert signifie que l’étalonnage est réussi, le rouge signifie que le processus d’étalonnage doit être refait à partir de l’étape 2.13. dans le Protocole. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : sucette, récepteur et poignée. Les composants de l’appareil sont étiquetés et mis à l’échelle. Une sucette nouvellement ouverte se fixe facilement au récepteur. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 6 : Exemple de collecte de données NNS. Un chercheur ou un soignant peut offrir la sucette au participant, puis tenir la poignée comme une bouteille pendant la collecte de données. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 7 : Forme d’onde NNS. Le transducteur de pression personnalisé mesure la compression des NNS en cmH₂O au fil du temps, et le logiciel fournit un biofeedback en direct des performances des NNS et enregistre ses données pour l’analyse. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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 saisir la relation entre la SNNS et l’alimentation¹⁸. De plus, un nourrisson peut avoir un NNS bien structuré, mais avoir des difficultés à s’alimenter en raison des exigences supplémentaires de coordination de la déglutition des nutriments. De plus, en raison de la normalisation et à des fins d’équipement, l’appareil NNS n’a utilisé qu’une seule sucette spécifique dans les enquêtes sur les NNS. Les performances de succion peuvent ne pas être entièrement représentatives des caractéristiques NNS de l’enfant si les bébés utilisent des sucettes différentes à la maison, car les sucettes peuvent différer considérablement dans leurs propriétés physiques, ce qui peut affecter les performances NNS^27,28. Un autre défi avec l’appareil NNS est qu’il ne capture que l’aspect expression de la succion non nutritive et ne mesure aucun paramètre d’aspiration. L’expression fait référence à la pression positive qu’un nourrisson exerce sur un mamelon ou une sucette en se refermant dessus à l’aide de la langue et de la mandibule. La composante d’aspiration se produit lorsqu’un nourrisson abaisse la langue et la mandibule pour agrandir la cavité buccale tout en scellant le nasopharynx pour créer une pression intra-orale négative. Bien que l’aspiration soit une caractéristique importante d’une réponse de succion, sa mesure précise exigerait que les participants obtiennent une étanchéité adéquate autour de l’appareil et la capacité de créer une pression négative intra-orale. Ces exigences seraient difficiles dans les populations cliniques, en particulier chez les nourrissons atteints de fente labiale et/ou palatine²⁹. Le dispositif NNS est actuellement utilisé dans des populations cliniques qui auraient du mal à sceller autour d’un mamelon et à créer une pression négative intra-orale, et l’évaluation de leurs caractéristiques d’expression fournit toujours des informations précieuses sur leur comportement NNS.

Le dispositif NNS présente des avantages pour décrire la fonction NNS par rapport aux options non instrumentales, notamment grâce à sa précision. L’évaluation des NNS en milieu clinique se fait souvent sans équipement biomédical, ce qui rend son évaluation subjective et limitée à l’expérience d’un évaluateur. Des différences significatives ont été signalées dans l’évaluation de la performance des tâches oropharyngées entre les évaluations subjectives cliniques et la mesure objective³⁰ enregistrée biomédicalement, dont l’effet a été spécifiquement observé dans l’évaluation NNS³¹. Wahyuni et ^coll.31 ont signalé des différences significatives entre le score subjectif et un transducteur de pression d’aspiration biomédical dans les résultats NNS du nombre de succions par rafale, du temps entre les rafales et de la pression de succion dans une grande cohorte de bébés prématurés. Les NNS peuvent être évalués cliniquement de manière pratique par l’observation de nourrissons suçant une sucette ou leurs mains/doigts et potentiellement avec le doigt ganté d’un clinicien comme substitut d’une sucette. Neiva et ^coll.32 ont élaboré et validé une évaluation de la performance NNS chez les nourrissons prématurés à l’aide d’un doigt ganté et d’un système de notation complet. Bien que l’évaluation clinique soit limitée dans son évaluation et sa précision, elle peut donner un aperçu du comportement des NNS et est couramment utilisée en raison des difficultés d’accès, d’utilisation et d’interprétation des méthodes objectives pour mesurer la fonction des NNS dans les milieux cliniques.

Outre le dispositif NNS, il existe plusieurs options quantitatives pour mesurer les performances NNS. Pereira et ^coll.33 ont décrit un système qui mesure les paramètres NNS et peut fournir une stimulation NNS par l’intermédiaire d’une pompe pneumatique sur une sucette avec un système complexe de composants de dispositifs, de microcontrôleurs et de plusieurs logiciels. Grassi et ^al.34 ont mis au point un appareil utilisant une sucette de forme non conventionnelle qui peut mesurer quantitativement les pressions de compression et d’aspiration du NNS simultanément. Ils ont rapporté des résultats préliminaires chez un petit groupe de nourrissons dans l’unité de soins intensifs néonatals (USIN). Cunha et ^coll.35 ont conçu un appareil qui mesure les pressions NNS sur une sucette à l’aide d’un capteur de pression et d’un circuit amplificateur et ont étudié les différences entre les NNS et la succion nutritive sur leur dispositif entre une petite cohorte de nourrissons pré-nés et nés à terme. Nascimento et ^al.36 ont mis au point le dispositif S-FLEX, qui est un système portable qui comprend une sucette fixée à un capteur de pression capable de mesurer la pression maximale et moyenne du comportement NNS. Truong et ^coll.37 ont décrit un système NNS composé d’une sucette à usage unique, d’un capteur de pression, d’une unité d’acquisition de données et d’un logiciel personnalisé qui a évalué les mesures de la ventouse intrabuccale pendant la performance de la NNS dans une cohorte de nourrissons nés à terme et en bonne santé. Ebrahimi et ^coll.38 ont présenté des résultats préliminaires sur un large éventail de résultats de la SNNS à l’aide d’une sucette sans fil et portable composée d’unités de mesure de la pression et d’alimentation sur quatre nourrissons d’une unité de soins intensifs néonatals. Akbarzadeh et ^coll.39 ont mis au point un système de succion non nutritif sensibilisé qui peut évaluer l’expression et les pressions d’aspiration à l’aide d’une sucette de recherche dotée d’un convertisseur analogique-numérique et d’un microcontrôleur, qui peuvent transmettre des données sans fil. Ce système sensibilisé a été utilisé dans des études portant sur de grands échantillons de nourrissons prématurés évaluant la performance du NNS avec des scores d’Apgar^{de 39} et une pleine réalisation de l’alimentation orale^{de 40}. Une autre option quantitative pour l’évaluation des NNS est le système NTrainer, qui comprend un amplificateur pneumatique attaché à une sucette en silicone qui peut évaluer les paramètres NNS et fournir une stimulation orosensorielle pulsée qui imite les modèles moteurs NNS typiques⁴¹. Le système NTrainer a été utilisé pour caractériser le comportement des NNS dans les populations cliniques et comme stratégie d’intervention pour les nourrissons dans l’unité de soins intensifs néonatals afin d’améliorer les paramètres des NNS, de faciliter le succès de l’alimentation orale et de réduire les séjours à l’hôpital 41,42,43. Bien que sa mise en œuvre clinique nécessite des ressources et une formation considérables, les membres de l’équipe de l’USIN et les parents de nourrissons de l’USIN signalent des effets positifs de son utilisation⁴⁴.

En plus des autres méthodes quantitatives qui décrivent le comportement des NNS, le dispositif NNS est une option idéale pour évaluer la fonction des NNS. Le système de l’appareil est transportable et facile à installer, et a été utilisé pour collecter des données en milieu hospitalier, clinique et à domicile. Le dispositif NNS est très sûr et hygiénique, car le seul matériau en contact avec le nourrisson est une sucette commerciale courante qui peut être facilement fixée et retirée de la poignée de la sucette (Figure 5). La collecte de données NNS est simple avec l’appareil, car la poignée facile à tenir permet aux soignants ou au personnel clinique d’offrir la sucette comme un biberon (Figure 6) tandis que l’ordinateur portable fournit un biofeedback en temps réel de la forme d’onde NNS (Figure 7). Les pipelines d’étalonnage et d’analyse personnalisés et rationalisés facilitent son accessibilité à d’autres équipes de recherche^17,25 et à des cliniciens. De plus, le dispositif NNS mesure le comportement des NNS avec une grande précision. Le processus d’étalonnage de l’appareil NNS vérifie que le capteur du transducteur de pression enregistre des mesures de pression de précision sur un signal de vérité au sol. Ce processus garantit la validité des données et la précision du capteur.

Les implications scientifiques et cliniques du dispositif NNS sont vastes. Des mesures quantitatives, valides et fiables de la fonction du NNS ont une immense valeur dans l’évaluation précoce de l’état neuromoteur des nourrissons. Le NNS est l’une des premières fonctions motrices observables in utero et pendant la petite enfance, et il peut servir de comportement accessible et fiable pour identifier les enfants à risque de retards ou de troubles potentiels dans les domaines de l’alimentation, de la cognition, de la parole-langage et du développement moteur 9,11,12,14 . De nombreuses études ont démontré les possibilités de recherche à l’aide du dispositif NNS, car il a été utilisé pour évaluer les effets des expériences liées à l’alimentation et des interventions/procédures chirurgicales^17,20, caractériser le développement du NNS tout au long de la première année de vie⁵, corréler le comportement de succion avec le développement d’autres comportements oromoteurs¹⁹ et identifier les expositions environnementales et maternelles qui peuvent avoir un impact négatif sur le développement neurologique des enfants 22,23,24,25. Les orientations futures du dispositif NNS comprennent la caractérisation des profils NNS dans les populations cliniques afin d’améliorer ses capacités de diagnostic dans l’identification des enfants à risque de développement perturbé.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Case	Pelican	1560
Logiciel d’acquisition et d’analyse de données/LabChart	ADInstruments	8.1.25
Centre d’acquisition de données (PowerLab 2/26)	ADInstruments	ML826
Ordinateur portable	Dell	Latitude 5480
Calibrateur de pression	Meriam Process Technologies	M101
Sucette Soothie	Phillips Avent	SCF190/01
Seringue	CareTouch	CTSLL1