新生児集中治療室のためのブラッドカルディアに基づくストレス計算機。マルチシステムアプローチ

A Bradycardia-Based Stress Calculator for the Neonatal Intensive Care Unit: A Multisystem Approach.

• Mario Lavanga
• Bieke Bollen
• Katrien Jansen
• Els Ortibus
• Gunnar Naulaers
• Sabine Van Huffel
• Alexander Caicedo

抄録

新生児集中治療室（NICU）における早期生活ストレスは、未熟児の健康状態を悪化させ、神経発達の遅れを招く可能性がある。ハンズオンケアや手技的な痛みは無呼吸、低酸素状態、睡眠覚醒障害を誘発し、最終的には成熟に影響を与える可能性があるが、早期生活ストレスを定量化するための生理学的フィンガープリントに基づくデータ駆動型の方法は存在していない。本研究では、NICU患者の徐脈、低酸素イベント、周産期ストレスの関係を調査することで、自動ストレス検出器を提供することを目的としている。3つの異なるモニタリング群に分けて136人の患者から脳波、心電図、および3時間以上の記録を行った。これらの被験者では、Leuven Pain Scaleを用いてストレス負荷を評価した。各徐脈呪文の情報に基づいてストレスの有無を検出するために、異なる部分空間線形判別分析モデルを設計した。分類の結果、曲線下面積は[0.80-0.96]の範囲で、カッパスコアは[0.41-0.80]の範囲であった。この結果から、ストレスは心血管系と神経系の相互作用だけでなく、脱飽和度や脳波の規則性を高めるように思われる。ストレス負荷が呼吸異常に対する反応を高め、最終的には神経学的・行動的発達に影響を与える可能性があると考えられる。

Early life stress in the neonatal intensive care unit (NICU) can predispose premature infants to adverse health outcomes and neurodevelopment delays. Hands-on-care and procedural pain might induce apneas, hypoxic events, and sleep-wake disturbances, which can ultimately impact maturation, but a data-driven method based on physiological fingerprints to quantify early-life stress does not exist. This study aims to provide an automatic stress detector by investigating the relationship between bradycardias, hypoxic events and perinatal stress in NICU patients. EEG, ECG, and were recorded from 136 patients for at least 3 h in three different monitoring groups. In these subjects, the stress burden was assessed using the Leuven Pain Scale. Different subspace linear discriminant analysis models were designed to detect the presence or the absence of stress based on information in each bradycardic spell. The classification shows an area under the curve in the range [0.80-0.96] and a kappa score in the range [0.41-0.80]. The results suggest that stress seems to increase desaturations and EEG regularity as well as the interaction between the cardiovascular and neurological system. It might be possible that stress load enhances the reaction to respiratory abnormalities, which could ultimately impact the neurological and behavioral development.

Copyright © 2020 Lavanga, Bollen, Jansen, Ortibus, Naulaers, Van Huffel and Caicedo.