Who Drugged the Baby? Managing Neonatal Abstinence Syndrome

Who Drugged the Baby? Managing Neonatal Abstinence Syndrome

James H. Nichols, PhD, DABCC, FACBProfessor of Pathology, Microbiology, and Immunology

Medical Director, Clinical ChemistryAssociate Medical Director of Clinical Operations

Vanderbilt University School of MedicineNashville, TN 37232‐5310

[email protected]

Objectives

• Define Neonatal Abstinence Syndrome (NAS)• Describe the regulations mandating the reporting of NAS

• Identify the types of specimens and limitations of drug testing for NAS

Case• Baby boy born 38 1/7 wks (2609 g) via induced vaginal delivery secondarẙ 

to decelerations noted on nonstress test. (at term delivery)• Pregnancy complicated by polysubstance abuse (noncompliant on 

buprenorphine), G2L1, Pos Hepatitis C, HSV (on acyclovir), Factor V Leiden mutation (transitioned from lovenox to ASA).

• Uncomplicated delivery Apgar Score 9,9; admitted to weborn nursery at risk, transferred to NICU for NAS score of 11 requiring pharmacologic intervention. On trial (randomized to methadone or morphine) for several weeks as well as phenobarb for severity of NAS scores.

• Discharged after 6 weeks in NICU at 4600 g (NAS score 1‐2) to father living with baby’s grandparents, DCS involved, mom on supervised visitation. 

• Infant is currently doing well at 6 months of age, at risk for developmental delays due to early Hx, DCS continues involvement.

• Meconium sent at 3 days post birth was negative for drugs of abuse!• Newborn cord testing at 2 days post birth was positive for cocaine, 

morphine, buprenorphine‐glucuroinide and 6‐monacetyl morphine!

Audience Poll

• What is the risk to a fetus exposed to drugs?A. Slow weight gainB. Birth defectsC. IrritabilityD. All of the above

Neonatal Abstinence Syndrome

• Neonatal abstinence syndrome (NAS) is a group of problems that occur in a newborn who was exposed to addictive illegal or prescription drugs while in the mother’s womb. 

• These drugs can include amphetamines, barbiturates, benzodiazepines, cocaine, marijuana and opiates/narcotics. 

• These substances pass through the placenta to the baby during pregnancy and the baby becomes addicted along with the mother. 

NAS Symptoms• At birth, the baby is no longer getting the drug and symptoms 

of withdrawal occur. • Symptoms can begin within 1‐3 days of birth or may take 5‐10 

days to appear, and can last as long as 6 months. • Mottled skin, diarrhea/vomiting, excessive sucking, poor 

feeding, slow weight gain, fever, rapid breathing, hyperactive reflexes, increased muscle tone, sleep problems, irritability, excessive or high‐pitched crying, sweating, trembling and seizures. 

• Drug use during pregnancy is also associated with birth defects, low birthweight, prematurity and sudden infant death syndrome.

Audience Poll

• Which drug is responsible for the highest number of NAS cases reported?A. MarijuanaB. CocaineC. OpiatesD. Amphetamines

NAS Causes

• The most common substances causing NAS are the opiate class of drugs (ex. morphine, heroin). 

• NAS can occur when a pregnant women takes:– A prescription medication prescribed to her – An illicit medication – A prescription medication written for someone else but diverted to her 

Audience Poll

• Can a mother be convicted of a crime if a baby is exposed to drugs in utero?A. YesB. NoC. Only if the patient dies or suffers irreparable 

harmD. Both parents, biologic mother and father can be 

convicted

NAS as a Reportable Condition• Over the last decade, the incidence of NAS in Tennessee has 

increased by 15‐fold, far exceeding the national increase (3‐fold over same time period). 

• A subcabinet working group focused on NAS was convened in 2012, consisting of Commissioner‐level representation from the Departments of Health, Children’s Services, Mental Health and Substance Abuse Services, Safety and Human Services as well as the Bureau of Health Care Finance and Administration (Medicaid) and the Children’s Cabinet . The group is focused on policy and program strategies to reduce NAS (largely through primary prevention). 

• Previous data on the incidence of NAS was obtained through analysis of hospital discharge data or Medicaid claim data, both of which are associated with significant time lags. 

NAS as a Reportable Condition• The Tennessee Department of Health made Neonatal Abstinence 

Syndrome (NAS) a reportable condition on January 1, 2013. Providers who diagnose NAS are required to report to the Department through an online portal within 30 days of diagnosis. 

• During 2014, the Tennessee General Assembly enacted Public Chapter 820, effective April 24, 2014, which amends T.C.A. § 39‐13‐107. The new law provides that a woman can be charged with a misdemeanor if she illegally uses narcotics during pregnancy and if the baby is harmed as a result (ex. Neonatal Abstinence Syndrome). 

• The intent of PC 820 is to give law enforcement and district attorneys a tool to address illicit drug use among pregnant women, through treatment programs including drug courts and particularly in egregious cases such as more than one NAS delivery. 

Audience Poll

• What is the most common specimen for neonatal drug testing?A. UrineB. BloodC. HairD. MeconiumE. Umbilical cord

Neonatal Drug Testing Specimens• Urine – Detects recent exposure (past 1‐3 days)• Meconium – Detects fetal exposure from second trimester 

to term (up to 20 weeks, remember full term = 39 wks)• Cord – In theory detects exposure comparable to meconium 

(formed during first 5 wks fetal development)• Other samples not common blood, saliva, hair, nails…• Specimen collection challenges, differences in metabolites, 

exposure timing and test cutoffs can lead to discrepancies between results!

• m(OH)‐benzoylecognine, for example, is primary metabolite of cocaine in meconium. Urine IA and common GC/MS tuned to BE may miss 25% of babies + for cocaine. 14

Drug Detection Limit

Urine Detection Window

Amphetamines 500 ng/mL pH dependent urine elimination: 1 – 7 days

Barbiturates 200 ng/mL Long-Acting – several weeksShort/Intermediate acting:

1 – 4 daysBenzodiazepines 200 ng/mL Long-Acting/High dose:

several days to weeksShort-Acting/Low dose:

1 – 4 daysCannabinoids 50 ng/mL Infrequent users/Single exposure:

2 – 5 daysChronic Smokers: 3 – 4 weeks

Cocaine Metabolite

300 ng/mL 1 – 3 days

Methadone 300 ng/mL 1 – 3 daysOpiates 300 ng/mL 1 – 3 days

Phencyclidine 25 ng/mL 1 – 2 weeks/ longer if chronic use

Drug Detection Confirmation CutoffsDrug Urine

(ng/mL)Meconium(ng/g)

Cord(ng/g)

Amphetamine 20 20 5Benzodiazepine

alprazolamclonazepam

2020

2020

2ND

Barbiturates 20 50 1Cannabinoids (∆9THC) 5 5 0.05Cocaine Metabolite

benzoylecgoninecocaethylene

20ND

2020

1ND

OpiateMorphineOxycodone

2020

22

2?

Note: Drugs/mets vary by sample type, not all methods detect all drugs/mets!

History of Newborn Drug Testing• Mid 1970’s EMIT allows newborn & maternal urine tests for 

drugs of abuse• Maternal testing requires informed consent• Newborn testing does not require maternal consent• Newborn urine testing slowly adopted, 1988 ‐ 1st report on 

meconium screening for drugs of abuse• 1990 ‐ 1st report on meconium GC/MS confirmation for 

cocaine• 1991 ‐Meconium 5 drug panel available from reference lab 

(MecStat‐5)• Now there are complex panels of drugs offered on a variety of 

sample matrixes optimized for various metabolites (using chromatography/TOF MS and EIA technologies)

Sample Collection Challenges• Hair begins growth in 3rd trimester (prior 12 weeks)

• Limited by amount available for collection• Urine absorbs into diapers – some gel diapers will trap and hold drugs and urine analytes, don’t attempt to squeeze liquid from diapers!

• Plastic diapers and tape can irritate newborn skin even tear skin when removing! Aspirating liquid from plastic diapers is NOT easy!

Meconium Sample Limitations• Meconium not available in 8‐20 % of births (USDTL statistics)

• Stressed babies in greatest need of testing – pass meconium prior to birth

• Other newborns take several days to pass meconium – pooling and storing during collection?

• Heterogeneous sample – varies from watery to viscous 

• Loss in diaper and incomplete collections over several days of collection

Cord Sample Collection• Easier to collect than meconium• Available on every newborn at birth• Lots of specimen ‐virtually no QNS’s• Lowers nursing costs for specimen collection• Requires saving a section of cord, washing it in saline and placing in appropriately labeled container.

• Discussion Question: What labeling issues might arise from cord sample collections?

Sample Matrix Result Agreement• USDTL reported Meconium vs Cord Agreement

– Amphetamines  96.6 %– Opiates  94.9 %– Cocaine  99.2 %– Cannabinoids  90.7 %

• FPIA Urine vs Meconium (GC/MS)– Sensitivity (Maternal or newborn urine) = 40%– Specificity  = 97% ‐ neg both maternal/newborn– Efficiency = 74%

Moccio R, Shields J, Rockwell GF, Nichols JN. The clinical utility of meconium drug testing. Journal Clinical Ligand Assay 2003;26:30-36.

Vanderbilt Toxicology Laboratory

• 24 hour, 7 day, stat, rapid TAT available• Urine only• Immunoassay reactive samples reported as:

– preliminary result; confirmation pending

• Urine confirmation reported within 4 days• Meconium and cord samples sent out to reference laboratory for testing, confirmed results are returned (7 – 10 days)

Cord Samples• Collected at every birth• Labeled with baby’s name (prevents need for relabeling later when preparing sample for send‐out testing)

• Accessioned as “received in lab”• Held for up to 7 days for add‐on cord drug testing if baby readmitted with NAS symptoms

• If no drug test ordered, sample commented as discarded with date/time

Summary• NAS is a serious illness for at risk newborns• NAS is a reportable disease and moms can be convicted for exposing their babies to drugs during pregnancy

• Variety of specimens can be used for laboratory testing to substantiate history and clinical symptoms

• Results may not agree between specimens for several reasons:– Assays have varying thresholds for positivity– Individual samples reflect different exposure timing– Collection challenges may show preanalytic variability– A single positive for any sample is sufficient evidence