Medições de parâmetros de sucção não nutritivos usando um sistema de transdutor de pressão personalizado

Resumo

O dispositivo de sucção não nutritiva (NNS) pode facilmente coletar e quantificar as características do NNS usando uma chupeta conectada a um transdutor de pressão e registrada por meio de um sistema de aquisição de dados e laptop. A quantificação dos parâmetros do NNS pode fornecer informações valiosas sobre o neurodesenvolvimento atual e futuro de uma criança.

Resumo

O dispositivo de sucção não nutritiva (NNS) é um sistema transdutor de pressão transportável e fácil de usar que quantifica o comportamento NNS dos bebês em uma chupeta. A gravação e análise do sinal NNS usando nosso sistema podem fornecer medidas da duração (s) da explosão de NNS de um bebê, amplitude (cmH₂O) e frequência (Hz). A avaliação precisa, confiável e quantitativa do NNS tem imenso valor em servir como um biomarcador para o desenvolvimento futuro da alimentação, da fala, da linguagem e do motor. O dispositivo NNS tem sido usado em várias linhas de pesquisa, algumas das quais incluíram a medição das características do NNS para investigar os efeitos das intervenções relacionadas à alimentação, caracterizando o desenvolvimento do NNS entre as populações e correlacionando os comportamentos de sucção com o neurodesenvolvimento subsequente. O dispositivo também tem sido usado em pesquisas de saúde ambiental para examinar como as exposições no útero podem influenciar o desenvolvimento de NNS infantis. Assim, o objetivo geral na pesquisa e utilização clínica do dispositivo NNS é correlacionar os parâmetros do NNS com os resultados do neurodesenvolvimento para identificar crianças em risco de atrasos no desenvolvimento e fornecer intervenção precoce rápida.

Introdução

A sucção não nutritiva (NNS) é um dos primeiros comportamentos que um bebê pode realizar com a boca logo após o nascimento e, portanto, tem o potencial de fornecer informações significativas sobre^{o desenvolvimento do} cérebro. NNS refere-se a movimentos de sucção sem ingestão nutricional (por exemplo, chupar chupeta) e é caracterizada por uma série de expressões rítmicas e movimentos de sucção da mandíbula e da língua com pausas para respirar. Observou-se que os parâmetros comuns do NNS incluem uma explosão média de NNS (série de ciclos de sucção) de 6-12 ciclos de sucção com uma frequência intra-explosão de duas sucções por segundo²; no entanto, as características da SNN variam entre as populações^clínicas3,4 e mudam dinamicamente durante o primeiro ano de^vida5. Essas alterações são atribuídas ao crescimento da cavidade oral e anatomia associada, maturação das habilidades alimentares e neurodesenvolvimento e experiências. As bases neurais do NNS incluem principalmente o gerador de padrão central de sucção no cinza central do tronco encefálico, compreendendo uma intrincada rede de interneurônios e os núcleos do neurônio motor facial e trigêmeo⁶. Um NNS coordenado também depende de vias neurais intactas entre as regiões corticais e do tronco encefálico para modular seu desempenho a estímulos sensoriais ^7,8, o que torna o NNS um indicador viável da função e desenvolvimento neural inicial.

As medidas de NNS estão ligadas ao sucesso alimentar em bebês prematuros ^9,10, e os resultados de sucção e alimentação têm sido associados ao desenvolvimento motor, de comunicação e cognitivo subsequente 11,12,13. Em um estudo retrospectivo que caracterizou 23 crianças em idade pré-escolar com alterações motoras e de linguagem, 87% tinham histórico de problemas de alimentação precoce, que incluíam dificuldades na sucção¹¹. O desempenho da sucção nutritiva imediatamente após o nascimento e os relatos dos cuidadores de dificuldades alimentares foram significativamente associados a múltiplos domínios do neurodesenvolvimento em crianças de 18 meses de idade^12,14. Curiosamente, a sensibilidade e a especificidade do desempenho alimentar foram maiores do que a avaliação ultrassonográfica do cérebro em medidas de resultados do neurodesenvolvimento¹². Em outro estudo, os escores de desempenho motor oral/sucção avaliados por meio da escala de avaliação motora oral^{neonatal 15} na primeira infância foram associados a habilidades motoras, linguagem e medidas de inteligência aos 2 e 5 anos de idade em uma coorte de crianças nascidas prematuramente^13,16.

Dado que a sucção e a alimentação podem ser indicadores sensíveis dos resultados do neurodesenvolvimento ao longo da infância, há uma necessidade crítica de avaliação acessível, precisa e quantitativa do NNS para ajudar a identificar crianças em risco de atraso e desenvolvimento desordenado para fornecer intervenção precoce. Essa necessidade levou ao projeto e à utilização de pesquisa do dispositivo NNS do Laboratório de Fala e Neurodesenvolvimento (SNL). Este dispositivo portátil inclui uma chupeta presa à extremidade de uma alça fácil de segurar, conectada a um transdutor de pressão personalizado projetado internamente e conectado a um centro de aquisição de dados (DAC). O DAC se conecta a um laptop e os dados são registrados por meio de um software de aquisição e análise de dados. O transdutor de pressão mede as mudanças de pressão dentro da chupeta e as converte em um sinal de tensão. O DAC contém conversores que alteram o sinal de tensão analógica para valores digitais em cmH₂O que são visualizados e registrados por meio do software de aquisição e análise de dados. As medidas de resultado do NNS que podem ser analisadas a partir da forma de onda do sinal de sucção incluem duração do NNS (quanto tempo dura uma rajada de sucção medida em s), amplitude (medida como altura do pico subtraída pelo pico-vale em cmH₂O), ciclos/explosão (número de ciclos de sucção dentro de uma rajada), frequência (frequência intra-explosão medida em Hz), ciclos (número de ciclos de sucção que ocorrem em um min), e rajadas (número de rajadas de sucção que ocorrem em um minuto).

Protocolo

O conselho de revisão institucional da Northeastern University aprovou estudos usando o dispositivo NNS com seres humanos (15-06-29; 16-04-06; 17-08-19). O consentimento informado foi obtido dos cuidadores das crianças. Todo o pessoal de pesquisa concluiu o treinamento em seres humanos antes de coletar quaisquer dados com o dispositivo NNS. A equipe do SNL gerou vários recursos e protocolos de treinamento para novos pesquisadores concluírem antes da coleta de dados usando o dispositivo NNS. Essas sessões de treinamento incluem a revisão do protocolo a seguir.

1. Configuração do dispositivo NNS

1. Abra a caixa transportável (Figura 1) e remova os seguintes componentes do dispositivo: DAC e seu cabo de alimentação, caixa transdutora de pressão personalizada (caixa NNS) com alça receptora de chupeta e cabo cinza conectado, laptop e o cabo USB que o conecta ao DAC e chupeta.
2. Conecte os seguintes componentes: o cabo de alimentação no DAC e uma tomada de três pinos, um cabo cinza conectado à caixa NNS na primeira porta redonda frontal do DAC e um cabo USB no laptop e no DAC (Figura 2).
3. Ligue o DAC usando o botão liga/desliga na parte traseira e faça login no laptop/computador.

2. Calibração do dispositivo NNS

1. Remova o calibrador de pressão e a seringa de 1 mL do estojo.
2. Desaparafuse o receptor de chupeta preto da alça. Aparafuse a alça no calibrador de pressão de forma que a alça fique na horizontal com o calibrador de pressão (Figura 3A-C).
3. Puxe o êmbolo da seringa totalmente para fora e aparafuse-o na posição superior do calibrador de pressão. A seringa deve estar perpendicular ao calibrador de pressão (Figura 3D).
4. No laptop, abra a planilha rotulada SNL Suck Analyzer Calibration File.
   NOTA: Este arquivo contém fórmulas que avaliam a variabilidade da pressão entre o aplicativo de aquisição e análise de dados e o dispositivo calibrador de pressão medido em psi. Há uma caixa no canto superior esquerdo para entrada de dados, que é usada para inserir leituras de dados do calibrador de pressão e do LabChart Calibração File (descrito abaixo).
   1. Clique com o botão direito do mouse na guia que diz Duplicar e Renomear como Data e selecione Mover ou Copiar.
   2. Na janela pop-up Mover ou Copiar, clique na caixa Criar uma cópia no arquivo de calibração do SNL Suck Analyzer e clique em Ok.
   3. Clique duas vezes na guia que acabou de ser copiada e renomeie-a como a data atual.
5. Abra o arquivo de aquisição e análise de dados na área de trabalho do laptop rotulado Arquivo de calibração.
   NOTA: Certifique-se de que a planilha ainda possa ser visualizada na tela do laptop, o que pode exigir a minimização e reorganização da planilha e das janelas do aplicativo de aquisição e análise de dados.
6. Pressione o botão liga/desliga no dispositivo calibrador de pressão para ligá-lo.
7. No laptop, selecione Iniciar no arquivo de calibração enquanto a engrenagem da caixa NNS estiver em zero. Verifique a amostragem da forma de onda ao longo do tempo no arquivo.
   NOTA: A caixa NNS tem duas opções de configuração: Zero e Amostra. Certifique-se de que esteja definido como Zero antes de iniciar a calibração. O botão Iniciar do arquivo só será ativado quando o arquivo for aberto depois que o DAC for ligado. Se o arquivo for aberto e o botão Iniciar não puder ser clicado, feche o arquivo, ligue o DAC e reabra o arquivo.
8. Em suas respectivas células na planilha (ou seja, nas colunas Programa DAC e Calibrador Vermelho), registre o valor no canto superior direito do Calibração File e o valor no dispositivo calibrador de pressão enquanto psi está em 0.00 (Figura 4A).
9. Gire a engrenagem de Zero para Sample na caixa NNS. Aguarde aproximadamente 15 s para dar tempo suficiente para que o transdutor de pressão mude as funções de gravação.
10. Pressione lentamente o êmbolo da seringa até que o calibrador de pressão atinja um valor o mais próximo possível de 0.2 psi e, em seguida, preencha a calibração File com os valores do calibrador de pressão em suas respectivas células na planilha.
11. Repita a etapa 2.10. para os seguintes valores de psi: 0,4, 0,6 e 0,8 (Figura 4A).
12. Depois que todos os valores forem inseridos na planilha, clique em Parar no arquivo de calibração. Na planilha, verifique as células Slope e Goodness of Fit localizadas à direita da tabela que foi usada para inserir os valores de psi do aplicativo de aquisição e análise de dados e do dispositivo de calibração (Figura 4B). Se ambas as células estiverem destacadas em verde, a calibração foi bem-sucedida; Prossiga para a etapa 2.13.
    NOTA: Se uma ou ambas as células estiverem vermelhas, limpe os valores nas células de medição psi na planilha, gire a caixa NNS de Sample para Zero, feche a calibração File , desligue o calibrador de pressão pressionando o botão Power , desparafuse totalmente a seringa do calibrador de pressão e puxe o êmbolo da seringa totalmente para fora antes de aparafusá-lo novamente. Repita as etapas 2.5. - 2.12.
13. Feche o Calibração File sem salvar, gire a engrenagem na caixa NNS para Zero e desligue o calibrador de pressão pressionando o botão Liga / Desliga .
14. Desaparafuse a seringa do calibrador de pressão. Puxe o êmbolo da seringa totalmente para fora novamente e aparafuse-o novamente no calibrador de pressão.
15. Na área de trabalho do computador, selecione e abra o arquivo rotulado Arquivo de configurações mestre. No canal superior do arquivo, clique na seta para opções suspensas em Pressão de sucção e selecione Aritmética.
    NOTA: Certifique-se de que a planilha ainda possa ser visualizada na tela do laptop/computador, o que pode exigir a minimização e reorganização da planilha e das janelas do aplicativo de aquisição e análise de dados.
16. Entre parênteses da caixa de texto Fórmula no arquivo de aquisição e análise de dados, digite os valores da planilha que estão localizados nas células azuis acima das células Inclinação e Qualidade do Ajuste (Figura 4C). Clique em OK no arquivo.
17. Ligue o calibrador de pressão novamente usando o botão Liga / Desliga . Pressione Iniciar no arquivo de configurações mestre. Gire a caixa NNS de volta para Sample e aguarde 15 s.
18. Pressione o êmbolo da seringa o mais próximo possível de 0.5 psi conforme lido no calibrador de pressão.
19. Role para a direita na planilha e registre o valor do arquivo de configurações mestre na célula identificada DAC e o valor do calibrador de pressão na célula rotulada Calibrador (Figura 4D). Se a célula de erro percentual estiver destacada em verde, a calibração foi concluída com êxito. Se estiver vermelho, limpe os dados inseridos nesta etapa e reinicie o processo de calibração a partir da etapa 2.13.
20. Clique em Parar no arquivo de configurações mestre. Gire a caixa NNS para Zero. Salve o arquivo de configurações mestre selecionando Arquivo e, em seguida, Salvar como configurações. Nomeie o arquivo como a data da calibração bem-sucedida.
21. Na planilha, selecione Arquivo > Salvar e, em seguida, Arquivar > Fechar.
22. Desligue o calibrador de pressão pressionando o botão Liga / Desliga . Desaparafuse a alça e a seringa do calibrador de pressão e aperte o receptor preto de volta na alça. Desligue, desconecte e embale os componentes do dispositivo de volta no estojo.

3. Coleta de dados de sucção não nutritiva

1. Conclua as etapas 1.1. - 1.3. para configuração de dispositivo NNS.
2. Lave as mãos, coloque luvas de látex e coloque uma chupeta recém-aberta no receptor da chupeta (Figura 5).
3. Abra o arquivo de aquisição e análise de dados na área de trabalho do laptop com a data de calibração mais recente. Depois que o arquivo for aberto, selecione Iniciar.
4. Gire a engrenagem da caixa NNS de Zero para Sample. Aguarde aproximadamente 15 s para dar tempo suficiente para que o transdutor de pressão mude as funções de gravação.
5. Ofereça a chupeta à criança em uma posição confortável e segure-a para que ela chupe por 2 a 5 minutos (ou o tempo que for tolerável para a criança e confortável com o cuidador).
   NOTA: Posições preferenciais para medir NNS em crianças seriam posições de alimentação ideais para sua idade. O pesquisador ou um cuidador pode oferecer a chupeta à criança (Figura 6).
6. Quando a criança terminar ou 5 minutos tiverem passado, recupere a alça da chupeta de quem a estava segurando para a criança e pressione Parar no arquivo. Altere a engrenagem da caixa NNS de Sample para Zero.
7. Remova a chupeta do receptor e descarte-a com segurança seguindo os protocolos sanitários institucionais. Remova e descarte as luvas com segurança e lave as mãos.
8. Salve o arquivo selecionando Salvar como e nomeie o arquivo com o número de identificação do participante e a data da coleta de dados. Salve o arquivo na área de trabalho do laptop.
9. Desligue, desconecte e embale os componentes do dispositivo de volta no estojo.

4. Analisar amples não nutritivos suga

1. Usando um desktop ou laptop que tenha o software de aquisição e análise de dados, abra o arquivo de dados NNS do participante na área de trabalho clicando duas vezes nele.
2. Identifique manualmente as rajadas de sucção usando os seguintes critérios: rajadas de NNS com mais de um ciclo de sucção, cada ciclo de sucção com uma amplitude de pelo menos 1 cmH₂O e formas de onda dentro de 1000 ms uma da outra sendo consideradas como parte da mesma explosão de sucção (Figura 7).
   NOTA: É útil modificar a visualização da forma de onda (clique na caixa Definir escala horizontal no canto inferior direito da tela para ter opções de aumentar e diminuir o zoom) para identificar melhor os ciclos NNS do ruído. A análise é concluída em uma visão de 50:1. É importante observar que, à medida que exploramos o NNS em todas as populações, esses critérios podem mudar à medida que várias populações exibem padrões NNS alterados.
3. Para definir as configurações de análise de pico, selecione Análise de pico, Configurações e Opções de tabela. Marque as caixas T Início, T Fim, Altura, Área de pico e Período . Todas as outras caixas devem estar desmarcadas.
4. Use o cursor para clicar e arrastar uma caixa ao redor da primeira intermitência de NNS identificada com os critérios descritos na etapa 4.2.
5. Clique em Analisar (como parte das opções de análise de pico na barra de ferramentas superior), que identificará picos com parâmetros especificados na etapa 4.3.
6. Clique no botão Macro de análise de explosão , que gerará um menu pop-up do painel de dados.
7. No painel de dados, insira uma linha na coluna acima dos dados clicando com o botão direito do mouse nessa coluna, selecionando Inserir linha para a primeira intermitência de NNS e digitando Min 0-1 (ou em qualquer minuto em que a primeira intermitência ocorra).
8. Continue as etapas 4.4. - 4.6. até que todas as intermitências NNS tenham sido selecionadas. Continue a acompanhar o minuto em que as rajadas ocorrem caracterizando o minuto específico (por exemplo, Min 1-2, Min 2-3) no bloco de dados.
9. Quando a análise estiver concluída, selecione Arquivo > Salvar como e salve o arquivo NNS analisado como ID do participante, data e iniciais do pesquisador. Além disso, selecione Arquivo > Exportar > Bloco de Dados Somente como Arquivo de Texto > Salvar para salvar o arquivo do bloco de dados separadamente.
   NOTA: É importante salvar o arquivo NNS bruto, o arquivo NNS analisado e o arquivo de texto.
10. Processe o arquivo de texto por meio de uma macro de intermitência NNS personalizada. Isso produz um arquivo de texto analisado que contém as seguintes variáveis de intermitência: duração, frequência, altura (amplitude), contagem de intermitência, ciclos/intermitência e ciclos/minuto para cada intermitência de NNS. Ele também contém uma média para os dois minutos consecutivos de NNS com a maior contagem de ciclos, que geralmente é usada para análises finais. Ajuste dependendo de qual janela de análise precisa ser analisada.

Resultados

O dispositivo NNS tem sido usado em vários estudos publicados que incorporam medidas de resultados ^NNS17,18,19. Nos dados de exemplo mostrados na Figura 7, as rajadas foram identificadas manualmente com os seguintes critérios: mais de um ciclo de sucção por rajada, ciclos com pelo menos uma amplitude de 1 cmH₂O e formas de onda de sucção dentro de 1000 ms uma da outra. Depois que as intermitências são identificadas, a macro personalizada gera os resultados do NNS.

O SNL usou o dispositivo para avaliar os parâmetros da SNN em 25 bebês imediatamente antes e após a frenotomia (um procedimento cirúrgico para aliviar um frênulo lingual apertado)¹⁷. Após a frenotomia, os bebês demonstraram uma diminuição na amplitude da SNN (M = 13,52 cmH₂O, DP = 5,39 pré-frenotomia; M = 10,25 cmH₂O, DP = 4,93 pós-frenotomia) e duração do burst (M = 5,21 s, DP = 2,62 pré-frenotomia; M = 4,04 s, DP = 1,72 pós-frenotomia); no entanto, esses resultados, que indicaram redução do comportamento da SNN, podem estar relacionados à dor após a cirurgia¹⁷. Este estudo destaca que o sistema de dispositivos NNS pode ser usado como uma medida pré/pós-resultado após intervenções e/ou cirurgias relacionadas à alimentação para informar os profissionais sobre sua eficácia. Uma investigação dos efeitos da ordem de nascimento em uma variedade de resultados de alimentação de cuidadores e bebês em 56 pares de mães e bebês não relatou diferença nas características do NNS medidas por meio do dispositivo NNS entre bebês com (duração M = 4,41 s, DP = 2,39; frequência M = 2,03 Hz, DP = 0,41; amplitude M = 12,74 cmH₂O, SD = 6,99; rajadas M = 4,33, DP = 0,41) e sem (duração M = 5,70 s, DP = 4,15; frequência M = 2,11 Hz, DP = 0,21; amplitude M = 16,28 cmH₂O, DP = 8,13; bursts M = 4,85, DP = 2,30) irmãos¹⁸. Esses resultados não estatisticamente significativos nos desfechos da SNN corresponderam ao resultado de nenhuma diferença no desempenho alimentar avaliado por meio dos escores de habilidades de alimentação oral entre esses bebês¹⁸. O dispositivo NNS tem sido utilizado em uma linha de pesquisa que avalia a relação entre os comportamentos oromotores precoces do NNS e o balbucio. Em um grupo de 26 bebês nascidos a termo, Murray et ^al.19 relataram que a duração do burst de NNS (M = 4,93 s, intervalo = 0,94 - 11,97), frequência (M = 2,06 Hz, intervalo = 1,36 - 2,75) e amplitude (M = 12,32 cmH₂O, intervalo = 1,19 - 28,03) foram preditores significativos do coeficiente de variação da medida de vocalização balbucionada do tempo de início da voz (VOT) em um modelo de regressão múltipla (F [4,18] = 3,613, p = 0,02, R² = 0,45). Especificamente, a duração mais longa do burst do NNS e a frequência intraburst do NNS mais alta aumentaram a variação no VOT. Mais pesquisas sobre a relação entre o comportamento precoce do SNN e as habilidades oromotoras subsequentes estão em andamento no SNL.

Vários estudos usando o dispositivo NNS contribuíram para aprofundar nossa compreensão do desenvolvimento do NNS, recursos e como experiências sensoriais adicionais podem modular seu desempenho ^5,20,21. Martens et ^al.5 capturaram diferenças nos resultados da SNN ao longo do primeiro ano de vida em um estudo longitudinal de medidas repetidas em 26 bebês nascidos a termo aos 3 e 12 meses de idade. Especificamente, as medidas de resultado do NNS de bursts de sucção/min (Mdn de 3 meses = 4,50; Mdn de 12 meses = 2,50), ciclos/burst (Mdn de 3 meses = 9,60; Mdn de 12 meses = 2,50) e duração do burst (Mdn de 3 meses = 4,74 s; Mdn de 12 meses = 1,67 s) diminuíram, a amplitude do NNS (Mdn de 3 meses = 14,05 cmH₂O; mediana de 12 meses = 19,75 cmH₂O) aumentou, e a frequência de SNN (Mdn de 3 meses = 2,09 Hz; Mdn de 12 meses = 2,11 Hz) permaneceu constante com^{a idade de 5} anos. Zimmerman et ^al.21 usaram o dispositivo NNS para padronizar a medição do NNS e investigar as características do NNS em uma única amostra de sucção. Em 54 bebês nascidos a termo aos 3 meses de idade, os bebês tiveram uma média de 14,50 rajadas de sucção (ciclos/faixa de explosão = 2 - 69; faixa de amplitude = 0,55 - 34,60 cmH₂O; faixa de frequência 0,69 - 7,81 Hz) durante uma amostra de 5 minutos. As análises de ponto de interrupção revelaram diferenças fisiológicas nos ciclos/burst e amplitude do NNS ao longo dos 5 minutos de amostragem do comportamento do NNS, enfatizando a importância de coletar mais de um NNS suck burst para avaliar a função de sucção²¹. O estabelecimento de normas de resultados de SNN e protocolos de medição padronizados são fundamentais para uma avaliação válida e confiável do SNN para identificar com mais precisão crianças que podem ter comportamentos oromotores atrasados ou desordenados. Zimmerman e DeSousa²⁰ usaram o dispositivo NNS para examinar como os estímulos visuais afetam a resposta NNS em um grupo de 15 bebês nascidos a termo com menos de 6 meses de idade. Uma ANOVA de medidas repetidas mostrou um efeito principal significativo para explosões de NNS e estímulos visuais (F [2, 26] = 8,975, p = 0,001), e comparações post-hoc em pares revelaram que os bebês aumentaram o número de explosões de NNS quando apresentados visualmente com o rosto de uma mulher em comparação com um estímulo visual de um carro enquanto expostos ao cheiro materno. Esses resultados destacam a importância dos efeitos sociais e maternos no comportamento relacionado à alimentação.

Outra linha de pesquisa em que o dispositivo NNS tem sido utilizado é examinar os efeitos das exposições no útero, como fatores ambientais e maternos, no desenvolvimento do NNS infantil 22,23,24,25. A exposição pré-natal a certos metalóides, poluição do ar fino e ftalatos, conforme medido em amostras urinárias de mães durante a gravidez na coorte Puerto Rico Testsite for Exploring Contamination Threats (PROTECT), foi significativamente associada a diferenças nos parâmetros NNS 22,23,24. Especificamente, em cerca ou mais de 200 grupos de participantes mãe-bebê do PROTECT, a amplitude do NNS (M = 17,1 cmH₂O, DP = 6,9) e a duração da explosão (M = 6,1 s, DP = 3,6) foram associadas à exposição pré-natal a concentrações de material particulado fino²³ e amplitude NNS (M = 16,7 cmH₂O, DP = 6,59) e frequência (M = 1,92 Hz, DP = 0,25) foram relacionadas com os níveis de exposição gestacional ao ftalato²⁴. O estresse materno pré-natal também foi relatado como tendo efeitos nos resultados da SNN, pois níveis mais altos de estresse materno relatados foram associados a explosões de sucção mais longas (Mdn = 5,29, IQR = 3,95, IC 95% = 0,01 - 0,17) e menos explosões de sucção/min (Mdn = 5,00, IQR = 3,00, IC 95% = -0,13 - -0,02) em uma grande coorte de 237 díades mãe-bebê do Programa de Influências Ambientais nos Resultados de Saúde Infantil (ECHO)²⁵. As medidas de NNS usando o dispositivo NNS têm sido sensíveis para detectar relações entre essas exposições ambientais e maternas, o que pode informar e facilitar mudanças positivas no meio ambiente e na saúde pública.

Coletivamente, os resultados de projetos que usaram o dispositivo NNS demonstraram sua eficácia na quantificação do desempenho do NNS e padrões confiáveis de resultados que contribuíram muito para a literatura do NNS. Na coorte PROTECT, a maior exposição pré-natal ao metal foi associada à diminuição da amplitude do NNS e ao aumento da duração, ciclos/burst e ciclos/min do NNS nos primeiros 2 meses de vida em bebês a termo^22,23. Além disso, durações de explosão de NNS mais longas e mais ciclos de NNS/explosão e ciclos/min em 3 meses foram associados a pontuações mais baixas nas avaliações de desenvolvimento cognitivo em 12 meses²⁶. Assim, amplitudes maiores e ciclos e durações de burst mais curtos podem indicar um comportamento mais organizado da SNN no^1º ano de vida. Essa hipótese coincide com as mudanças no desenvolvimento da SNN descritas anteriormente por Martens et ^al.5, o que reforça a noção de que esses parâmetros da SNN representam desempenho organizado e desenvolvimento saudável.

Figura 1: Estojo de dispositivo NNS portátil. Os componentes do dispositivo são rotulados e dimensionados. O estojo mantém os componentes do dispositivo seguros e contém rodas e uma alça extensível que facilita o transporte do dispositivo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Configuração do dispositivo NNS. Os componentes do dispositivo são rotulados e dimensionados. O dispositivo NNS não requer muito espaço para ser configurado e todos os cabos e plug-ins do sistema são longos, o que oferece flexibilidade para uma variedade de diferentes salas de coleta de dados e posições de pesquisador/cuidador. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Configuração da calibração de pressão. (A) Calibrador de pressão e receptor e alça da chupeta. (B) Calibrador de pressão com receptor de chupeta aparafusado na alça. (C) Calibrador de pressão com alça acoplada. (D) Calibrador de pressão com alça e seringa de 1 mL acoplada. O êmbolo da seringa precisa ser totalmente puxado para fora antes de ser aparafusado no calibrador de pressão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Arquivo de calibração do analisador de sucção. (A) Células onde os registros de pressão são indicados conforme medido pelo arquivo de calibração e dispositivo de calibração usando a seringa de 1 mL a 0.0, 0.2, 0.4, 0.6 e 0.8 psi. (B) As células de inclinação e qualidade do ajuste serão preenchidas automaticamente assim que todos os registros de pressão forem inseridos em (A). As células verdes indicam que a calibração foi bem-sucedida, os glóbulos vermelhos exigem que o processo de calibração seja refeito. (C) Essas células azuis também serão preenchidas automaticamente assim que os registros de pressão forem concluídos. Esses valores precisam ser inseridos no Arquivo de Configurações Mestre na caixa de texto Fórmula. (D) Células onde os registros de pressão são indicados medidos por meio do Master Settings File e dispositivo de calibração usando a seringa de 1 mL a 0.5 psi. A célula Erro percentual será preenchida automaticamente assim que as medidas forem conectadas. Verde significa que a calibração foi bem-sucedida, vermelho requer que o processo de calibração seja refeito a partir da etapa 2.13. no protocolo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Chupeta, receptor e alça. Os componentes do dispositivo são rotulados e dimensionados. Uma chupeta recém-aberta se conecta facilmente ao receptor. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Exemplo de coleta de dados NNS. Um pesquisador ou cuidador pode oferecer a chupeta ao participante e, em seguida, segurar a alça como uma mamadeira durante a coleta de dados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 7: Forma de onda NNS. O transdutor de pressão personalizado mede a compressão do NNS em cmH₂O ao longo do tempo, e o software fornece biofeedback ao vivo do desempenho do NNS e registra seus dados para análise. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussão

O dispositivo NNS tem várias limitações que é importante reconhecer. Embora o NNS forneça uma visão crítica sobre a alimentação⁹, há uma quantidade considerável de extrapolação do NNS para o desempenho da alimentação. As soluções para essa limitação incluíram equipes de pesquisa emparelhando os resultados do NNS com observações reais de alimentação e questionários abrangentes relacionados à alimentação para os cuidadores para capturar mais completamente como o NNS se relaciona com a alimentação¹⁸. Além disso, um bebê pode ter um NNS bem padronizado, mas ainda ter desafios com a alimentação devido às demandas adicionais de coordenar a deglutição de nutrientes. Além disso, devido à padronização e para fins de equipamento, o dispositivo de SNN utilizou apenas uma chupeta específica nas investigações de SNN. O desempenho da sucção pode não ser totalmente representativo das características da SNN da criança se os bebês usarem chupetas diferentes em casa, pois as chupetas podem diferir significativamente nas propriedades físicas, o que pode afetar o desempenho da SNN^27,28. Outro desafio com o dispositivo NNS é que ele captura apenas o aspecto de expressão da sucção não nutritiva e não mede nenhum parâmetro de sucção. A expressão refere-se à pressão positiva que um bebê exerce sobre um mamilo ou chupeta, fechando-o usando a língua e a mandíbula. O componente de sucção é quando um bebê abaixa a língua e a mandíbula para aumentar a cavidade oral enquanto sela a nasofaringe para criar pressão intraoral negativa. Embora a sucção seja uma característica importante de uma resposta de sucção, sua medição precisa exigiria que os participantes obtivessem uma vedação adequada ao redor do dispositivo e a capacidade de criar pressão negativa intraoral. Esses requisitos seriam desafiadores em populações clínicas, particularmente em lactentes com fissura labiopalatina²⁹. O dispositivo NNS está atualmente sendo empregado em populações clínicas que teriam dificuldade em selar ao redor de um mamilo e criar pressão negativa intraoral, e a avaliação de suas características de expressão ainda fornece informações valiosas sobre seu comportamento NNS.

O dispositivo NNS tem vantagens na descrição da função NNS em comparação com opções não instrumentais, principalmente com sua precisão. A avaliação de NNS em ambientes clínicos geralmente ocorre sem equipamento biomédico, o que torna sua avaliação subjetiva e limitada à experiência do avaliador. Diferenças significativas foram relatadas na avaliação do desempenho da tarefa orofaríngea entre as classificações subjetivas clínicas e a medição objetiva registrada biomedicamente³⁰, cujo efeito foi especificamente observado na avaliação da SNN³¹. Wahyuni et ^al.31 relataram diferenças significativas entre a pontuação subjetiva e um dispositivo transdutor de pressão de sucção biomédica nos resultados da SNN do número de sucções por explosão, o tempo entre as rajadas e a pressão de sucção em uma grande coorte de bebês prematuros. As maneiras comuns pelas quais o NNS pode ser avaliado clinicamente são por meio de observações de bebês chupando chupeta ou com as mãos/dedos e, potencialmente, com o dedo enluvado de um médico como substituto de uma chupeta. Neiva et ^al.32 desenvolveram e validaram uma avaliação do desempenho da SNN em prematuros usando um dedo enluvado e um sistema de pontuação abrangente. Embora a avaliação clínica seja limitada em sua avaliação e precisão, ela pode oferecer algumas informações sobre o comportamento da SNN e é comumente empregada devido aos desafios de acessar, usar e interpretar métodos objetivos para medir a função da SNN em ambientes clínicos.

Além do dispositivo NNS, existem várias opções quantitativas para medir o desempenho do NNS. Pereira et ^al.33 descreveram um sistema que mede os parâmetros da SNN e pode fornecer estimulação da SNN por meio de uma bomba pneumática em uma chupeta com um sistema complexo de componentes do dispositivo, microcontroladores e vários programas de software. Grassi et ^al.34 desenvolveram um dispositivo usando uma chupeta com formato não convencional que pode medir quantitativamente as pressões de compressão e sucção do NNS simultaneamente. Eles relataram resultados preliminares em um pequeno grupo de bebês na unidade de terapia intensiva neonatal (UTIN). Cunha et ^al.35 projetaram um dispositivo que mede as pressões de NNS em uma chupeta usando um sensor de pressão e um circuito amplificador e investigaram as diferenças entre NNS e sucção nutritiva em seu dispositivo entre uma pequena coorte de bebês pré e a termo. Nascimento et ^al.36 desenvolveram o dispositivo S-FLEX, que é um sistema portátil que inclui uma chupeta acoplada a um sensor de pressão que pode medir a pressão máxima e média do comportamento da SNN. Truong et ^al.37 descreveram um sistema NNS composto por chupeta de uso único, sensor de pressão, unidade de aquisição de dados e software personalizado que avaliou as medidas de vácuo intraoral durante a realização do NNS em uma coorte de bebês saudáveis a termo. Ebrahimi et ^al.38 apresentaram resultados preliminares em uma ampla gama de resultados da SNN usando uma chupeta sem fio e portátil composta por unidades de medição de pressão e fonte de alimentação em quatro bebês de uma UTIN. Akbarzadeh et ^al.39 desenvolveram um sistema de sucção não nutritiva sensibilizado que pode avaliar as pressões de expressão e sucção com uma chupeta de pesquisa que possui um conversor analógico-digital implementado e um microcontrolador, que pode transmitir dados sem fio. Este sistema sensibilizado tem sido empregado em estudos com grandes amostras de prematuros que investigaram o desempenho da SNN com escores de Apgar³⁹ e a realização total de alimentos orais⁴⁰. Outra opção quantitativa para avaliação da SNN é o sistema NTrainer, que inclui um amplificador pneumático acoplado a uma chupeta de silicone que pode avaliar os parâmetros da SNN e fornecer estimulação orossensorial pulsada que imita os padrões motores típicos da SNN⁴¹. O sistema NTrainer tem sido usado para caracterizar o comportamento da SNN em populações clínicas e como uma estratégia de intervenção para bebês na UTIN para melhorar os parâmetros da SNN, facilitar o sucesso da alimentação oral e diminuir o tempo de internação 41,42,43. Embora exija recursos e treinamento consideráveis para ser implementada clinicamente, os membros da equipe da UTIN e os pais de bebês na UTIN relatam efeitos positivos de seu uso⁴⁴.

Além dos outros métodos quantitativos que descrevem o comportamento do NNS, o dispositivo NNS é uma opção ideal para avaliar a função do NNS. O sistema do dispositivo é transportável e fácil de configurar e tem sido usado para coletar dados em ambientes hospitalares, clínicos e domésticos. O dispositivo NNS é altamente seguro e higiênico, pois o único material em contato com o bebê é uma chupeta comercial comum que pode ser facilmente colocada e removida da alça da chupeta (Figura 5). A coleta de dados do NNS é simples com o dispositivo, pois a alça fácil de segurar permite que os cuidadores ou a equipe clínica ofereçam a chupeta como uma mamadeira (Figura 6), enquanto o laptop fornece biofeedback em tempo real da forma de onda do NNS (Figura 7). Os pipelines de calibração e análise personalizados e simplificados facilitam sua acessibilidade a outras equipes de pesquisa^17,25 e médicos. Além disso, o dispositivo NNS mede o comportamento do NNS com alta precisão. O processo de calibração do dispositivo NNS verifica se o sensor do transdutor de pressão está registrando medições de pressão de precisão em um sinal verdadeiro de aterramento. Esse processo garante que os dados sejam válidos e que o sensor seja preciso.

As implicações clínicas e de pesquisa do dispositivo NNS são vastas. Medidas quantitativas, válidas e confiáveis da função da SNN têm imenso valor na avaliação precoce do estado neuromotor dos bebês. A SNN é uma das primeiras funções motoras observáveis no útero e durante a infância, e pode servir como um comportamento acessível e confiável para identificar crianças em risco de possíveis atrasos ou prejuízos nos domínios de alimentação, cognitivo, fonoaudiológico e de desenvolvimento motor 9,11,12,14 . Inúmeros estudos têm demonstrado as possibilidades de pesquisa utilizando o dispositivo NNS, uma vez que tem sido utilizado para avaliar os efeitos de experiências e intervenções/procedimentos cirúrgicos relacionados à alimentação^17,20, caracterizar o desenvolvimento da SNN ao longo do primeiro ano de vida⁵, correlacionar o comportamento de sucção com o desenvolvimento de outros comportamentos oromotores¹⁹ e identificar exposições ambientais e maternas que podem impactar negativamente o neurodesenvolvimento das crianças 22,23,24,25. As direções futuras para o dispositivo NNS incluem a caracterização de perfis NNS em populações clínicas para melhorar suas capacidades diagnósticas na identificação de crianças em risco de desenvolvimento interrompido.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Case	Pelican	1560
Software de Aquisição e Análise de Dados/LabChart	ADInstruments	8.1.25
Centro de Aquisição de Dados (PowerLab 2/26)	ADInstruments	ML826
Laptop	Dell	Latitude 5480
Calibrador de Pressão	Meriam Process Technologies	M101
Soothie Chupeta	Phillips Avent	SCF190/01
Seringa	CareTouch	CTSLL1