A COMPARISON OF NEONATAL MORTALITY BETWEEN HOSPITALS WITH LEVEL III NEWBORN INTENSIVE CARE UNITS AND ALL OTHER HOUSTON HOSPITALS

A number of medical and social developments have had an impact on the neonatal mortality over the past ten to 15 years in the United States. The purpose of this study was to examine one of these developments, Newborn Intensive Care Units (NICUs), and evaluate their impact on neonatal mortality in Houston, Texas.^ This study was unique in that it used as its data base matched birth and infant death records from two periods of time: 1958-1960 (before NICUs) and 1974-1976 (after NICUs). The neonatal mortality of single, live infants born to Houston resident mothers was compared for two groups: infants born in hospitals which developed NICUs and infants born in all other Houston hospitals. Neonatal mortality comparisons were made using the following birth-characteristic variables: birthweight, gestation, race, sex, maternal age, legitimacy, birth order and prenatal care.^ The results of the study showed that hospitals which developed NICUs had a higher percentage of their population with high risk characteristics. In spite of this, they had lower neonatal mortality rates in two categories: (1) white 3.5-5.5 pounds birthweight infants, (2) low birthweight infants whose mothers received no prenatal care. Black 3.5-5.5 pounds birthweight infants did equally well in either hospital group. While the differences between the two hospital groups for these categories were not statistically significant at the p < 0.05 level, data from the 1958-1960 period substantiate that a marked change occurred in the 3.5-5.5 pounds birthweight category for those infants born in hospitals which developed NICUs. Early data were not available for prenatal care. These findings support the conclusion that, in Houston, NICUs had some impact on neonatal mortality among moderately underweight infants. ^

Biochemical mechanisms involved in pulmonary hypo-alveolarization induced by peroxides contaminating parenteral nutrition in newborn guinea pig

La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

Biochemical mechanisms involved in pulmonary hypo-alveolarization induced by peroxides contaminating parenteral nutrition in newborn guinea pig

La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

Implementing universal newborn hearing screening programs : early identification of hearing loss.

Shipping list no.: 99-0282-P.

Skin exposure during conventional phototherapy in preterm infants: A randomized controlled trial

Objective: To assess the effect of reduced skin exposure in preterm infants receiving overhead phototherapy treatment on total serum bilirubin (TSB). Methods: Randomized controlled trial. Preterm infants (>1500 g birthweight and less than or equal to 36 weeks gestation) were randomized to being nursed either partially clothed with only disposable nappies and in posturally supported positions (n = 30) or naked without postural support (n = 29). Primary outcome was mean TSB percentage change at 24 h of completed conventional overhead phototherapy treatment (irradiance of 6 muWcm(-2)/nm at a wavelength of 425-475 nm). The incidence of rebound jaundice, number of infants continuing to receive phototherapy treatment at 24 h periods, parental stress, mother-infant interaction and mean TSB percentage change at 24 h of completed conventional overhead phototherapy treatment were examined. Results: Mean TSB percentage change at 24 h of completed treatment for the partially clothed group was 15.4% (+/-18) and for the naked group 19% (+/-15) (mean difference 3.6% 95% CI -5.1, 12.3). No other outcomes were significantly affected by reduced skin exposure to overhead phototherapy treatment. Conclusion: Our results show no statistically significant difference in TSB level change using either nursing practice.

Monitoring Infants By Automatic Video Processing

This work has, as its objective, the development of non-invasive and low-cost systems for monitoring and automatic diagnosing specific neonatal diseases by means of the analysis of suitable video signals. We focus on monitoring infants potentially at risk of diseases characterized by the presence or absence of rhythmic movements of one or more body parts. Seizures and respiratory diseases are specifically considered, but the approach is general. Seizures are defined as sudden neurological and behavioural alterations. They are age-dependent phenomena and the most common sign of central nervous system dysfunction. Neonatal seizures have onset within the 28th day of life in newborns at term and within the 44th week of conceptional age in preterm infants. Their main causes are hypoxic-ischaemic encephalopathy, intracranial haemorrhage, and sepsis. Studies indicate an incidence rate of neonatal seizures of 0.2% live births, 1.1% for preterm neonates, and 1.3% for infants weighing less than 2500 g at birth. Neonatal seizures can be classified into four main categories: clonic, tonic, myoclonic, and subtle. Seizures in newborns have to be promptly and accurately recognized in order to establish timely treatments that could avoid an increase of the underlying brain damage. Respiratory diseases related to the occurrence of apnoea episodes may be caused by cerebrovascular events. Among the wide range of causes of apnoea, besides seizures, a relevant one is Congenital Central Hypoventilation Syndrome (CCHS) \cite{Healy}. With a reported prevalence of 1 in 200,000 live births, CCHS, formerly known as Ondine's curse, is a rare life-threatening disorder characterized by a failure of the automatic control of breathing, caused by mutations in a gene classified as PHOX2B. CCHS manifests itself, in the neonatal period, with episodes of cyanosis or apnoea, especially during quiet sleep. The reported mortality rates range from 8% to 38% of newborn with genetically confirmed CCHS. Nowadays, CCHS is considered a disorder of autonomic regulation, with related risk of sudden infant death syndrome (SIDS). Currently, the standard method of diagnosis, for both diseases, is based on polysomnography, a set of sensors such as ElectroEncephaloGram (EEG) sensors, ElectroMyoGraphy (EMG) sensors, ElectroCardioGraphy (ECG) sensors, elastic belt sensors, pulse-oximeter and nasal flow-meters. This monitoring system is very expensive, time-consuming, moderately invasive and requires particularly skilled medical personnel, not always available in a Neonatal Intensive Care Unit (NICU). Therefore, automatic, real-time and non-invasive monitoring equipments able to reliably recognize these diseases would be of significant value in the NICU. A very appealing monitoring tool to automatically detect neonatal seizures or breathing disorders may be based on acquiring, through a network of sensors, e.g., a set of video cameras, the movements of the newborn's body (e.g., limbs, chest) and properly processing the relevant signals. An automatic multi-sensor system could be used to permanently monitor every patient in the NICU or specific patients at home. Furthermore, a wire-free technique may be more user-friendly and highly desirable when used with infants, in particular with newborns. This work has focused on a reliable method to estimate the periodicity in pathological movements based on the use of the Maximum Likelihood (ML) criterion. In particular, average differential luminance signals from multiple Red, Green and Blue (RGB) cameras or depth-sensor devices are extracted and the presence or absence of a significant periodicity is analysed in order to detect possible pathological conditions. The efficacy of this monitoring system has been measured on the basis of video recordings provided by the Department of Neurosciences of the University of Parma. Concerning clonic seizures, a kinematic analysis was performed to establish a relationship between neonatal seizures and human inborn pattern of quadrupedal locomotion. Moreover, we have decided to realize simulators able to replicate the symptomatic movements characteristic of the diseases under consideration. The reasons is, essentially, the opportunity to have, at any time, a 'subject' on which to test the continuously evolving detection algorithms. Finally, we have developed a smartphone App, called 'Smartphone based contactless epilepsy detector' (SmartCED), able to detect neonatal clonic seizures and warn the user about the occurrence in real-time.

Oxygen targeting in preterm infants using the Masimo SET Radical pulse oximeter

BACKGROUND: A pretrial clinical improvement project for the BOOST-II UK trial of oxygen saturation targeting revealed an artefact affecting saturation profiles obtained from the Masimo Set Radical pulse oximeter.

METHODS: Saturation was recorded every 10 s for up to 2 weeks in 176 oxygen dependent preterm infants in 35 UK and Irish neonatal units between August 2006 and April 2009 using Masimo SET Radical pulse oximeters. Frequency distributions of % time at each saturation were plotted. An artefact affecting the saturation distribution was found to be attributable to the oximeter's internal calibration algorithm. Revised software was installed and saturation distributions obtained were compared with four other current oximeters in paired studies.

RESULTS: There was a reduction in saturation values of 87-90%. Values above 87% were elevated by up to 2%, giving a relative excess of higher values. The software revision eliminated this, improving the distribution of saturation values. In paired comparisons with four current commercially available oximeters, Masimo oximeters with the revised software returned similar saturation distributions.

CONCLUSIONS: A characteristic of the software algorithm reduces the frequency of saturations of 87-90% and increases the frequency of higher values returned by the Masimo SET Radical pulse oximeter. This effect, which remains within the recommended standards for accuracy, is removed by installing revised software (board firmware V4.8 or higher). Because this observation is likely to influence oxygen targeting, it should be considered in the analysis of the oxygen trial results to maximise their generalisability.

Agreement of Mixed Venous Carbon Dioxide Tension (PvCO2) and Transcutaneous Carbon Dioxide (PtCO2) Measurements in Ventilated Infants

Background: Noninvasive transcutaneous carbon dioxide monitoring has been shown to be accurate in infants and children, limited data are available to show the usefulness and limitations of partial transcutaneous carbon dioxide tension (PtCO2) value. Objectives: The current study prospectively determines the effectiveness and accuracy of PtCO2 measurements in newborns. Materials and Methods: Venous blood gas sampling and monitoring of the PtCO2 level (TCM TOSCA, Radiometer) were done simultaneously. All measurements are performed on mechanically ventilated infants. Partial venous carbon dioxide tension (PvCO2) values divided into three groups according to hypocapnia (Group 1: < 4.68 kPa), normocapnia (Group 2: 4.68–7.33 kPa), hypercapnia (Group 3: > 7.33 kPa) and then PvCO2 and PtCO2 data within each group were compared separately. Results: A total of 168 measurements of each PvCO2 and PtCO2 data were compared in three separated groups simultaneously (13 in Group 1, 118 in Group 2, and 37 in Group 3). A bias of more than ± 0.7 kPa was considered unacceptable. PtCO2 was related to PvCO2 with acceptable results between the two measurements in hypocapnia (mean difference 0.20 ± 0.19 kPa) and normocapnia (0.002 ± 0.30 kPa) groups. On the other hand in hypercapnia group PtCO2 values were statistically significant (P < 0.001) and lower than PvCO2 data (mean difference 0.81 ± 1.19 kPa) Conclusions: PtCO2 measurements have generally good agreement with PvCO2 in hypocapnic and normocapnic intubated infants but there are some limitations especially with high level of CO2 tension. Monitoring of PtCO2 is generally a useful non-invasive indicator of PvCO2 in hypocapnic and normocapnic infants.

Risk of Wheezing Attacks in Infants With Transient Tachypnea Newborns

Background: The most common reason of respiratory distress in the newborn is transient tachypnea of the newborn (TTN). There are some reports saying that TTN is associated with increased frequencies of wheezing attacks. Objectives: The aims of this study were to determine the risk factors associated with TTN and to determine the association between TTN and the development of wheezing syndromes in early life. Materials and Methods: In a historical cohort study, we recorded the characteristics of 70 infants born at the Shohadaye Kargar Hospital in Yazd between March 2005 and March 2009 and who were hospitalized because of TTN in the neonatal intensive-care unit. We called their parents at least four years after the infants were discharged from the hospital and asked about any wheezing attacks. Seventy other infants with no health problems during the newborn period were included in the study as the control group. Results: The rate of wheezing attacks in newborns with TTN was more than patients with no TTN diagnosis (P = 0.014). TTN was found to be an independent risk factor for later wheezing attacks (relative risk [RR] = 2.8). Conclusions: The most obvious finding of this study was that TTN was an independent risk factor for wheezing attacks. So long-term medical care is suggested for these patients who may be at risk, because TTN may not be as transient as has been previously thought.

Plasma D-lactate Levels in Necrotizing Enterocolitis in Premature Infants

Background: D-Lactate is normally present in the blood of humans at nanomolar concentrations due to methylglyoxal metabolism; millimolar D-lactate concentrations can arise due to excess gastrointestinal microbial production. Objectives: To examine the levels of plasma D-lactate in the necrotizing enterocolitis in premature infants. Patients and Methods: 128 premature infants were divided into control (group I, n = 69), feeding intolerance (group II, n = 42) and NEC (group III, n = 27) groups. Plasma D-lactate levels were measured at the onset of feeding intolerance or NEC and at weeks 2-3 in control infants (group I) by ELISA. Data were analyzed using descriptive statistics, non-parametric tests and Student’s t-test. Results: In groups I, II, III, median birth weights were 1845.7 ± 267.5 g, 1913.1 ± 306.5 g, and 1898.4 ± 285.3 g, median gestational ages were 34.3 ± 1.7 weeks, 33.9 ± 2.2 weeks and 35.1 ± 2.6 weeks, ages of sampling were 12.3 ± 2.9 days, 14.6 ± 3.7 days and 15.1 ± 1.8 days, respectively. The differences of median birth weights, median gestational ages and ages of sampling were not statistically significant (P > 0.05). The plasma D-lactate levels in groups I, II, III were 3.6 ± 1.9 μg/mL, 12.7 ± 8.3 μg/mL, and 35.4 ± 29.1 μg/mL, respectively, group III had higher plasma D-lactate level than groups I, II, and the difference among these groups was significant (x2 = 21.6, P < 0.01). Conclusions: Plasma D-lactate significantly increased early in NEC. Plasma D-lactate levels were associated with extensive disease in NEC infants. Therefore, it could be used as a diagnosis indicator in the early stage of NEC.