Physical activity programs for promoting bone mineralization and growth in preterm infants

  • Review
  • Intervention

Authors

  • Sven M Schulzke,

    Corresponding author
    1. King Edward Memorial Hospital, School of Women's and Infant's Health, University of Western Australia, Perth, Western Australia, Australia
    • Sven M Schulzke, School of Women's and Infant's Health, University of Western Australia, King Edward Memorial Hospital, 374 Bagot Rd, Subiaco, Perth, Western Australia, 6008, Australia. sven.schulzke@unibas.ch.

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  • Daniel Trachsel,

    1. University Children's Hospital Basel, Dept of Pediatric Intensive Care/Pulmonology, Basel, Switzerland
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  • Sanjay K Patole

    1. King Edward Memorial Hospital, School of Women's and Infant's Health, University of Western Australia, Perth, Western Australia, Australia
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Abstract

Background

Lack of physical stimulation may contribute to metabolic bone disease of preterm infants resulting in poor bone mineralization and growth. Physical activity programs combined with adequate nutrition might help to promote bone mineralization and growth.

Objectives

To determine the effect of physical activity programs on bone mineralization, the risk of fractures and growth in preterm infants.

Search methods

The standard search strategy of the Cochrane Neonatal Review Group (CNRG) was used. The search included the CENTRAL (The Cochrane Library, Issue 3, 2009), MEDLINE, EMBASE, CINAHL (1966 to September 2009), cross-references and handsearching of abstracts of the Society for Pediatric Research and the International Journal of Sports Medicine.

Selection criteria

Randomized and quasi-randomized controlled trials comparing physical activity programs (extension and flexion, range-of-motion exercises) to no organized physical activity programs in preterm infants.

Data collection and analysis

Data collection, study selection, and data analysis were performed according to the methods of the CNRG.

Main results

Eight trials enrolling 214 preterm infants (gestational age 26 to 34 weeks) were included in this review. All were small (N = 16 to 49) single center studies evaluating daily physical activity for 3.5 to 8 weeks during initial hospitalization. The methodological quality and reporting of all trials was limited.

Three trials demonstrated moderate short-term benefits of physical activity on bone mineralization at completion of the physical activity program. The only trial assessing long-term effects on bone mineralization showed no effect of physical activity administered during initial hospitalization on bone mineralization at 12 months corrected age. Meta-analysis from three trials demonstrated a positive effect of physical activity on daily weight gain (Weighted Mean Difference (WMD) 2.77 g/kg/d, 95% CI 1.62, 3.92). Data from three trials showed a positive effect on linear growth (WMD 0.14 cm/week, 95% CI 0.02, 0.26) but not on head growth (WMD -0.03 cm/week, 95% CI -0.14, 0.09) during the study period. None of the trials assessed fractures or other outcomes relevant to this review.

Authors' conclusions

There is some evidence that physical activity programs might promote short-term weight gain and bone mineralization in preterm infants. Data is inadequate to assess harm or long-term effects. Current evidence does not support the routine use of physical activity programs in preterm infants. Further trials incorporating infants with a high baseline risk of osteopenia are required. These trials should address adverse events, long-term outcomes, and the effects of nutritional intake (calories, protein, calcium, phosphorus).

摘要

背景

為促進早產兒骨質礦化及生長的物理活動計劃

缺乏身體刺激可能會導致早產兒因代謝性骨疾病引致較差的骨質礦化及生長。物理活動計劃在適當的營養供給之下也許可以幫助促進骨質礦化及生長。

目標

本篇回顧的基本目標是要探討是否物理活動計劃可以促進骨質礦化及生長並減少骨折的風險。

搜尋策略

使用之標準搜尋策略是以考藍新生兒回顧群, 這是在2006年9月所執行的搜尋,包括PUBMED, EMBASE, CINAHL,考藍主要註冊控制的試驗 (主要的,考藍實症醫學資料庫,第三冊,2006) ,橫跨兒科研究及國際運動醫學期刊之參考文獻及人工搜尋的摘要。並沒有語言的設限。

選擇標準

隨機及數據化隨機的控制的試驗,比較在早產兒,物理活動計劃 (伸展與屈曲,每日幾分鐘的伸展範圍內的運動,一星期數日持續至少兩個星期) 與非組織性的物理活動計劃。合適的研究包括,那些提供給實驗組物理活動的,有或無提供按摩或接觸刺激給實驗組及控制組的,以及至少有一項結果是相關的資訊。

資料收集與分析

兩名回顧者獨立搜尋並摘取所包括之研究數據。三名回顧者選擇並評估所包括之研究。統計方法包括相對風險,風險差異,分岔性數據平均數據,有95% 信賴區間的連續性數據的平均差異。數據的歧異性是以統計來測量。數據的分析整理是以一個固定的效益模型。

主要結論

六篇試驗比較169位早產兒 (懷孕週數26到34週) 被引進本篇回顧。所有的試驗都是小型單一醫學中心的研究,評估在起初住院期間每天安排物理活動持續3.5到4週。所有試驗的方法品質都不好。沒有任何一篇有敘述關於病人配置的隱藏隨機化或試圖隱藏處置的方法。只有兩個試驗試圖使與這項回顧結果相關的處置者不知道。兩個試驗 (N = 55) 顯示物理活動完成時對骨質礦化有中度短期的好處。數據因為方法的差異無法分析整理。唯一一個評估長期骨質礦化的效益的試驗 (N = 20) 顯示在起初的住院期間物理活動對校正年齡12個月大時的骨質礦化沒有好處。從三組研究計畫的分析 (N = 78) 顯示物理活動在研究期間對每日體重增加的效果 (WMD −0.04 cm/week, 95% CI −0.19, 0.11) 或頭圍 (WMD −0.03 cm/week, 95% CI −0.14, 0.09) 。I2統計法暗示對身長生長分析的歧異 (p = 0.006, I2 = 86.9%) 。沒有任何一篇評估骨折或其他與本篇回顧相關的結果。對於研究計畫中子群的出生體重及鈣/磷的攝取的分析的數據並不充分。

作者結論

從這六組小型、隨機的且方法及報告品質都不好的研究,所得知物理活動對早產兒骨質礦化及體重增加有中度短期的好處的證據是微薄的。因所提供的研究參與者的規模小及較差的骨質礦化和生長的低基礎風險,這些發現的臨床重要性是可存疑的。這些數據對評估傷害或長期效應是不適當的。目前的證據並未證明早產兒標準物理活動計劃的合理性。我們需要對於處於高度骨質疏鬆風險的極低體重兒所設計的試驗的進一步評估。未來的試驗應該針對壞處及長期結果報告,包括骨折、生長、骨質礦化、骨架變形及神經發展缺陷。這些試驗應當敘述營養攝取 (卡洛里,蛋白質,鈣離子,磷離子) 可能影響物理活動的效果的可能性。

翻譯人

本摘要由高雄醫學大學附設醫院劉小玲翻譯。

此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院 (National Health Research Institutes, Taiwan) 統籌。

總結

為促進早產兒骨質礦化及生長的物理活動計劃。早產兒的照顧通常是以減少物理活動為目標以期減少壓力及壓力引起的合併症。然而缺少身體活動可能會導致產生不理想的骨骼生長發育,如同在長期臥床的孩童和成人所見的。一般相信物理活動計劃 (每日幾分鐘活動及按壓所有肢體的所有關節) 可能可以促進早產兒骨骼的生長發育。本篇回顧發現物理活動在短時間內對於骨骼的生長發育可能只有很小的益處。對於長期好處和壞處的評估資料並不充分。基於目前所知,物理活動計劃無法被建議成為照顧早產兒的標準程序。

Résumé

Programmes d'activité physique pour promouvoir la minéralisation et la croissance osseuses des nouveau-nés prématurés

Contexte

Chez les nouveau-nés prématurés, le manque de stimulation physique pourrait contribuer à une maladie osseuse métabolique nuisant à la minéralisation et à la croissance osseuses. Des programmes d'activité physique combinés à une nutrition adéquate pourraient permettre de stimuler la minéralisation et la croissance osseuses.

Objectifs

Déterminer les effets des programmes d'activité physique sur la minéralisation osseuse, le risque de fractures et la croissance des nouveau-nés prématurés.

Stratégie de recherche documentaire

La stratégie de recherche documentaire standard du groupe de revue Cochrane sur la néonatologie (CNRG) a été utilisée. Cela incluait notamment des recherches dans CENTRAL (Bibliothèque Cochrane, numéro 3, 2009), MEDLINE, EMBASE et CINAHL (1966 à septembre 2009), l'examen des références croisées, et des recherches manuelles dans les résumés de la Society for Pediatric Research et l'International Journal of Sports Medicine.

Critères de sélection

Les essais contrôlés randomisés et quasi-randomisés comparant des programmes d'activité physique (extension et flexion, amplitude de mouvement) à une absence de programmes d'activité physique organisés chez des nouveau-nés prématurés.

Recueil et analyse des données

Le recueil des données, la sélection des études et l'analyse des données ont été effectués selon les méthodes du CNRG.

Résultats Principaux

Huit essais portant sur 214 nouveau-nés prématurés (d'âge gestationnel compris entre 26 et 34 semaines) ont été inclus dans cette revue. Tous étaient des études monocentriques à petite échelle (N = 16 à 49) évaluant des activités physiques quotidiennes pendant 3,5 à 8 semaines au cours de l'hospitalisation initiale. La qualité méthodologique était limitée et les essais étaient mal documentés.

Trois essais indiquaient que l'activité physique avait des effets bénéfiques modérés à court terme sur la minéralisation osseuse à la fin du programme d'activité physique. Le seul essai évaluant les effets à long terme sur la minéralisation osseuse ne rapportait aucun effet de l'activité physique effectuée pendant l'hospitalisation initiale sur la minéralisation osseuse à 12 mois d'âge corrigé. La méta-analyse de trois essais révélait un effet positif de l'activité physique sur la prise de poids quotidienne (différence moyenne pondérée (DMP) de 2,77 g/kg/jour, IC à 95 %, entre 1,62 et 3,92). Les données de trois essais montraient un effet positif sur la croissance linéaire (DMP de 0,14 cm/semaine, IC à 95 %, entre 0,02 et 0,26) mais pas sur la croissance de la tête (DMP de -0,03 cm/semaine, IC à 95 %, entre -0,14 et 0,09) au cours de la période d'étude. Aucun de ces essais n'évaluait les fractures ou d'autres critères de jugement pertinents.

Conclusions des auteurs

Certaines preuves indiquent que les programmes d'activité physique pourraient stimuler la prise de poids et la minéralisation osseuse à court terme chez les nouveau-nés prématurés. Les données sont insuffisantes pour évaluer les effets délétères ou à long terme. Les preuves actuelles ne permettent pas de recommander l'utilisation systématique de programmes d'activité physique chez les nouveau-nés prématurés. D'autres essais recrutant des nourrissons présentant un risque élevé d'ostéopénie à l'inclusion sont nécessaires. Ces essais devraient examiner les événements indésirables, les critères de jugement à long terme et les effets de l'apport nutritionnel (calories, protéines, calcium, phosphore).

Plain language summary

Physical activity programs for promoting bone mineralization and growth in preterm infants

Babies born too early (premature babies) are often cared for in a fashion that minimizes physical activity in order to reduce stress and stress-related complications. However, lack of physical activity might lead to poor bone development and growth as seen in bed-ridden children and adults. It is believed that physical activity programs (moving and pressing all joints on all limbs for several minutes a day) may promote bone development and growth in premature babies. This review found that physical activity might have a small benefit on bone development and growth over a short term. There was inadequate data to assess long-term benefits and harms. Based on current knowledge, physical activity programs cannot be recommended as a standard procedure for premature babies.

Résumé simplifié

Programmes d'activité physique pour promouvoir la minéralisation et la croissance osseuses des nouveau-nés prématurés

Programmes d'activité physique pour promouvoir la minéralisation et la croissance osseuses des nouveau-nés prématurés

Dans la prise en charge des bébés qui sont nés trop tôt (prématurés), l'activité physique est souvent limitée au minimum afin de réduire le stress et les complications liées au stress. Néanmoins, le manque d'activité physique pourrait nuire au développement et à la croissance des os, comme on peut l'observer chez les enfants et les adultes alités. On pense que des programmes d'activité physique (appuyer sur les articulations de tous les membres et les mobiliser plusieurs minutes par jour) pourraient stimuler la croissance et le développement osseux des bébés prématurés. Cette revue a observé que l'activité physique pourrait avoir de petits effets bénéfiques sur la croissance et le développement osseux à court terme. Les données étaient insuffisantes pour évaluer les effets bénéfiques et délétères à long terme. Sur la base des connaissances actuelles, les programmes d'activité physique ne peuvent pas être recommandés en tant que procédure standard chez les bébés prématurés.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st February, 2013
Traduction financée par: Instituts de Recherche en Sant� du Canada, Minist�re de la Sant� et des Services Sociaux du Qu�bec, Fonds de recherche du Qu�bec-Sant� et Institut National d'Excellence en Sant� et en Services Sociaux