Évaluation des mécanismes d'allaitement des nouveau-nés avec une technologie de sucette modifiée et des algorithmes d'IA

Une tétine modifiée et des algorithmes d'IA pour analyser les données qu'elle produit pourraient déterminer si les nouveau-nés apprennent les mécanismes appropriés de l'allaitement, selon une étude récente.

Plus précisément, les chercheurs de l'Université de Californie à San Diego ont mesuré si les bébés généraient suffisamment de force de succion pour allaiter et s'ils tétaient régulièrement, sur la base de huit paramètres indépendants.

Les résultats, publiés dans l'édition en ligne du 18 avril de Journal IEEE d'ingénierie translationnelle en santé et médecinefournissent aux chercheurs des données objectives montrant que les évaluations standard peuvent être améliorées et pourraient potentiellement empêcher des interventions chirurgicales.

Actuellement, pour déterminer si un nourrisson se nourrit correctement, les cliniciens s'appuient sur deux mesures. L’une est objective : le bébé prend-il suffisamment de poids ? L'autre est plus subjective : les cliniciens mettent un doigt dans la bouche du bébé et évaluent dans quelle mesure le bébé tète ce doigt.

La méthode que nous avons développée avec nos partenaires cliniques remplace cette évaluation subjective par des données objectives. »

James Friend, professeur au Département de génie mécanique et aérospatial et au Département de chirurgie de l'UC San Diego et l'un des auteurs principaux de l'article

La méthode de test comporte deux éléments. L’un est un appareil composé d’une simple tétine, reliée à un tube de 36 pouces de long relié à son tour à un capteur de vide et à une puce qui collecte les données du capteur. L'appareil peut se connecter à n'importe quel ordinateur portable.

« Nous voulions garder la technologie aussi simple que possible avec des composants disponibles dans le commerce et rentables pour faciliter l'adoption en clinique », a déclaré Friend, membre du corps professoral de la Jacobs School of Engineering de l'UC San Diego.

Le deuxième composant est un logiciel qui affiche les données et utilise des algorithmes d’apprentissage automatique pour identifier les anomalies et les valeurs aberrantes. Le logiciel enregistre les données lorsqu'un nourrisson tète la tétine et compare ces données avec les informations provenant d'autres nourrissons. Deux algorithmes d'apprentissage automatique différents analysent les données et signalent les modèles anormaux s'ils sont présents.

Des études antérieures ont montré que l'allaitement non nutritif avec une tétine produit des données qui peuvent être utilisées pour évaluer l'allaitement maternel.

« C'est rassurant pour moi de pouvoir m'appuyer sur des données scientifiques pour étayer mes évaluations », a déclaré Erin Walsh, co-auteure principale de l'étude, orthophoniste et consultante en lactation à l'UC San Diego Health. « Nous espérons que nos résultats aideront à soutenir les parents qui ont du mal à allaiter et à améliorer les résultats de santé à long terme. »

Les résultats de l'étude ont pour la plupart validé les conclusions des cliniciens. Mais l'étude a également montré que l'évaluation subjective de la capacité de succion des nourrissons par un clinicien insérant le bout de son doigt dans la bouche du nourrisson, ce qui est actuellement une pratique courante, pourrait être améliorée grâce aux données générées par l'appareil.

« La détection précoce des difficultés d'allaitement au cours du premier mois est essentielle, car elle coïncide avec la phase importante d'établissement du lait et de susceptibilité aux lésions mammaires », a déclaré Phuong Truong, premier auteur de l'article et titulaire d'un doctorat. étudiant dans le laboratoire de Friend.

Même si les mères peuvent recevoir une assistance médicale, l'absence d'outils de mesure précis signifie que l'identification des problèmes sous-jacents peut prendre plus de temps, ce qui pourrait contribuer à une baisse des taux d'allaitement, a-t-elle déclaré. « Notre système de mesure vise à fournir des données rapides et précises sur la capacité de succion d'un nourrisson dès le début, permettant ainsi aux cliniciens de s'attaquer rapidement aux causes profondes et potentiellement d'atténuer l'attrition de l'allaitement », a déclaré Truong.

Une opération du frein de langue est-elle nécessaire ?

On estime que 7 % des bébés reçoivent un diagnostic de frein de langue, dans lequel la connexion entre la langue et le plancher de la bouche est trop forte et limite le mouvement de la langue. Cette pathologie présente des difficultés lors de l'allaitement et nécessite souvent une intervention chirurgicale, connue sous le nom de frénotomie, au cours de laquelle le tissu conjonctif entre la langue et le plancher buccal est coupé.

Les données de l'appareil ont montré qu'il n'y avait aucun changement avant et après l'opération pour la moitié des nourrissons examinés qui avaient subi une frénotomie. L’autre moitié, dont les données étaient anormales et que les algorithmes ont identifiées comme nécessitant une frénotomie, a bénéficié de l’opération avec un comportement d’allaitement nettement amélioré après l’opération.

Ces résultats suggèrent que, dans certains cas, les interventions chirurgicales pourraient potentiellement être évitées.

Les données de l'appareil ont également mis en évidence un comportement d'allaitement anormal chez cinq bébés, qui n'avait pas été détecté lors d'un examen clinique.

Ces résultats sont importants car les frénotomies ont été multipliées par dix en moins d’une décennie. « Nos données montrent que les frénotomies ne constituent pas une solution globale aux difficultés d'allaitement », a ajouté Walsh.

Comment l’étude a été menée

L'étude de validation de principe a été approuvée par le comité d'examen interne de l'UC San Diego. Des parents de nourrissons nés à terme et en bonne santé âgés de moins de 30 jours ont été recrutés dans le centre pour la voix et la déglutition de l'UC San Diego, l'UC San Diego Health La Jolla Pediatrics et l'UC San Diego Jacobs Medical Center.

Au total, les 91 participants à l'étude de preuve de concept ont été recrutés lors de soins post-partum de routine avec leur pédiatre généraliste à l'UC San Diego Health ou lors de consultations avec des spécialistes de l'alimentation dans leurs sites respectifs. Les critères d'inclusion des nourrissons incluaient les nourrissons nés à terme et en bonne santé, ayant établi l'allaitement et sans complications significatives à la naissance ou après l'accouchement.

Les cliniciens ne connaissaient pas les données du dispositif dans cette étude et effectuaient des évaluations uniquement basées sur la pratique standard. Après les évaluations cliniques, les parents ont eu la possibilité d'introduire la tétine modifiée pour une mesure de 60 secondes du vide de succion intra-oral de leur nourrisson.

Prochaines étapes

Les prochaines étapes comprennent la réalisation d'un essai clinique en dehors de l'UC San Diego Health dans le but ultime de rendre le dispositif et l'algorithme largement disponibles dans les cabinets pédiatriques, où ils pourraient être utilisés lors de la première visite d'un nourrisson.

Friend et Walsh sont en train de créer une entreprise pour obtenir une licence sur la technologie de l'UC San Diego et l'apporter à la clinique.

L'étude a été financée en partie par l'initiative Galvanizing Engineering in Medicine de l'UC San Diego, des National Institutes of Health, de la Fondation Willia H. et Mattie Wattis Harris et du Centre Krupp de l'UC San Diego pour la recherche intégrative.