Ciertamente no soy médico, pero una posibilidad es el reflujo ácido. Mi sobrino tenía un reflujo ácido realmente malo y la única forma en que dormía cómodamente era sobre su estómago.
Yo sugeriría hablar con su pediatra sobre esto (lo que debería haber hecho antes de publicar aquí) y preguntar sobre el posible reflujo ácido. Si eso es lo que es, es una solución simple con receta Zantac (esencialmente). Se lo dará a su bebé dos veces al día, a una dosis especificada por el médico de su bebé, y el cambio de ácido desaparecerá muy rápidamente.