全身运动质量评估在高危儿中的应用概况▲
2021-12-24练芮含张小妮易彬
练芮含 张小妮 易彬*
1 甘肃中医药大学,兰州市 730000;2 甘肃省妇幼保健院,兰州市 730050
【提要】 随着社会发展和医学技术的提高,具有高危因素的新生儿和儿童的存活率明显提高,但后遗症问题逐渐成为影响孩子、家庭乃至国家发展的重要因素,尤其以脑性瘫痪为代表的神经系统疾病最为突出。全身运动质量评估(GMA)可及早识别高危儿的神经发育异常以便及早进行积极的干预治疗。本文就GMA在高危儿中的应用概况综述如下。
高危儿是指在孕围生期及出生后存在影响儿童生长发育的各种危险因素(包括生物、社会及环境危险因素)或在常规儿童保健检查时所发现的心理行为发育偏离正常轨迹的特殊儿童。随着社会的发展和医学技术的提高,我国每年新发现存在儿童生长发育高危因素的儿童高达150万,占出生儿童的10%左右[1];这些小儿若不进行常规保健检测则不会被发现,也得不到相应的干预,可能会引发难以挽回的后果;部分这类儿童即使存活,也可能会出现难以恢复的神经系统后遗症,如脑性瘫痪(cerebral palsy,CP)、智力障碍等。对于高危儿来说,我们不仅要让其存活,而且要尽量让其发育正常或尽可能接近正常。因此,对高危儿的健康管理不仅要对其进行必要体格检查,而且还要对其进行多维度、多层次的监测,其中尤其以早期开始、长期随访的动态神经运动发育监测最重要[2-3]。全身运动质量评估(general movements assessment,GMA)是一种针对婴儿发育障碍性疾病进行早期诊断的评估技术,在国际上得到了广泛的应用[4]。本文就GMA的原理和内容、评估方法和规范、近年来GMA在国内外的应用概况综述如下。
1 GMA的原理和内容
依据发育神经学观点,在个体发育过程中神经组织的功能必须满足机体本身及其周围环境所需, 发育中的生物体在其每个发育阶段都应与其内部和外部环境的需要相适应。人类胎儿和幼儿有其一系列独特的自发运动模式,在胎儿期其中枢神经系统内源性产生的运动模式可持续到出生后,大体上出生后头2个月内的运动模式是出生前胎儿运动模式的延续,其中最常出现的最复杂的运动模式称为全身运动(GMs)最早出现于妊娠9~10周的胎儿(从末次月经算起),持续到出生后20周左右[4-5]。GMs按时间的发育历程分为:足月前GMs(胎儿和早产儿阶段)、扭动运动(从足月到足月后6~9周龄)、不安运动(足月后6~9周龄到20周龄)。全身运动的质量可以反映出机体神经系统的完整性,足月前GMs常观察到其腿、臂、头颈或躯干的孤立或变化运动,偶见大幅度运动,但速度较快;扭动运动是指以全身变化运动为顺序的小至中等幅度、速度缓慢至中等、运动轨迹在形式上呈现为椭圆体、给人留下扭动的印象;不安运动是一种小幅度中速运动,遍布颈、躯干、四肢,发生在各个方向、运动加速度可变、在清醒婴儿中持续存在、发生的频率随年龄而变化,可分为连续性不安运动、间歇性不安运动、偶发性不安运动。足月前GMs和扭动运动阶段的异常包括单调性GMs (poor repertoire GMs,PR),痉挛-同步性GMs (cramped-synchronised GMs,CS),混乱性GMs (chaotic GMs,Ch);不安运动阶段的异常包括异常性不安运动(abnormal fidgety movements,AF)和不安运动缺乏(absence of fidget movements,F-)[5-6]。
2 GMA的评估方法和规范
对于世界各地的许多临床医生和研究人员来说,GMA在评估神经运动发育方面非常有用,但也有人质疑其效果,理由是操作成本高、需要长时间的培训来实现其严格性和可重复性、经过批准的培训师数量少[7]。获得认证的合格评估人员是获得可靠结果的必要条件,而且评估员必须经常使用,他们的技能才熟练[8]。
进行GMA评估,需配置独立的GMs拍片室和临床诊室,配备标准化的数码摄像机、拍摄床,室内要安静、光线柔和、温度适宜;婴儿取仰卧位,足部靠近摄像机纵向摆位于拍摄床内拍摄定位线的中央,记录员要确保摄录到婴儿整个身体的运动;要避免小儿哭闹,避免用玩具吸引或家长逗引小儿。按照GMs发育轨迹,每名小儿宜接受2~3次评估。早产儿阶段宜拍摄约1小时,足月儿阶段宜拍摄约10分钟的全身运动录像,经过剪辑后选择有意义的3个片段进行评估,如果结果异常则应增加评估次数。采用整体视觉Gestalt知觉评估GMs,首先要区别正常GMs和异常GMs,如确定异常则要再进一步区分属于何种亚类。评估者要通过严格的培训考核取得GMA欧洲资格证书,要采用双人核盘制度,由资深评估员审核,对疑难病例则由培训指导单位复核后方可发放报告[8]。
3 GMA的临床应用概况
3.1 在早产儿、低出生体重儿中的应用 早产可导致小儿大脑不同区域的结构损伤或髓鞘化发育中断,最常见的早产儿脑损伤是脑室周围白质软化 (PVL)。PVL小儿常伴有神经/轴突性疾病,损伤可涉及大脑白质、丘脑、基底神经节、大脑皮层、脑干和小脑[9]。脑神经发育异常多继发于脑损伤,出生后GMA异常的早产儿其脑体积常小于足月儿,尤其是小脑体积,这可能是早产儿GMA异常的主要原因[10]。
极早产儿和极低出生体重儿的不安运动缺乏比足月出生婴儿常见,但随着年龄的增长,至纠正年龄12~16+6周时其不安运动会逐渐正常化[11]。目前,较多关于GMA在早产儿和低出生体重儿的神经系统发育评估的研究,一般都具有不同阶段的录像视频及良好的随访资料。但在高危儿管理中,由于地域、思想观念、经济条件或资源限制,对早产儿的随访并不理想,因此可能存在录像视频不完整或缺失某一阶段视频资料的情况。de Bock等[12]针对这种较为普遍的临床常规环境做了研究,他们收集了所有可用的小于33周的早产儿的GMA,有些在纠正月龄1个月评估,有些在纠正月龄3个月评估,有些两个阶段的资料都有。结果显示,13.1%的小儿GMA正常,60.7%的小儿轻度异常,26.2%小儿明确异常,在临床实际工作中将GMA作为一种有效的方法来分层评估早产儿的发育风险更有说服力。
在早产儿出生后的最初几周内,GMA可作为其后期神经发育结果的敏感测量方法,但GMA评估的特异性低于敏感性,特异性低可能会引起对早产儿的过度干预,因此将GMA与其他神经发育评估方法结合使用可提高预测早产儿神经发育结果的准确性[13-14]。
3.2 在CP患儿中的应用 CP的早期诊断需从病史开始,并通过神经影像学、标准化神经学症状和标准化运动评估来显示患儿的一切异常表现[15],婴儿期CP的早期诊断能为早期治疗提供机会。痉挛性CP的早期标志包括痉挛-同步性GMs以及随后3~5个月时的不安运动缺乏,而后者是后期神经功能缺陷的可靠标志[16-17]。此外,在3~5个月大时若出现重复的踢腿、重复的张闭嘴,以及异常的手指姿势等,表明孩子以后会表现出较差的主动活动能力[18]。最终发展为单侧CP的儿童,常在其婴儿期表现出不对称的腕部节段运动和损伤半球对侧独立的上肢手指运动[19]。
GMA对早产儿CP的评测效度好于足月婴儿,根据前者明显减少的运动变化和复杂性以及缺乏特定年龄的不安运动,能较好地预测脑瘫[20]。在进行Hammersmith婴儿神经检查(HINE)评估高危儿 CP的基础上,联合GMA和神经影像学检查可将评估的灵敏度和特异度从88%和62%提升到97%和99%[21]。
3.3 在认知障碍患儿中的应用 25%~50%的早产儿存在认知障碍,特别是孕32周之前出生的婴儿,这些早产儿有可能最初未被诊断为CP,但在学龄期面临更高的认知要求时问题才被发现。早产儿的全身运动异常已有较多的研究,有些研究发现小儿在几周内就能恢复正常,而另一些小儿直到成年或更晚才恢复正常。对早产儿足月后3~5个月的运动质量进行详细分析可以预测他们7~10岁的智力[22]。在足月年龄或足月年龄之前运动正常的早产儿,其智商得分要比足月年龄后运动正常的早产儿高5~13分[23]。在低出生体重儿(<1 500 g)中,有异常不安运动的婴儿的认知能力和语言能力较差的可能性更大,这可能与其脑白质的损伤有关[24]。GMA是神经系统疾病发生的良好预测因子,适用于判断高危儿的远期神经发育和预后[25]。
3.4 在遗传性疾病、自闭症患儿中的应用 某些遗传性综合征患儿早期就被发现有全身运动异常,1例被确诊为德朗热综合征的男孩在新生儿时期即出现明显的单调性GMs[26]。患有21三体综合征的婴儿的异常运动可能与其中枢神经系统和周围神经系统异常有关,主要表现为有低至中速度、大至中振幅的粗大动作,有时可产生流畅和复杂的印象,但又常突然开始和结束,很少有其他同时发生的其他粗大动作[27]。Einspieler等[28]报道,有68%(17/25)的自闭症儿童和100%(17/17)的Rett综合征儿童,在出生后的头4~5个月内的全身运动轨迹均不正常,多数都出现异常不安运动或不安运动缺乏。虽然异常GMs所表现的早期运动异常不能被视为上述任何一种疾病的特异性征象,而且还需要更多标准化的数据来评估GMA的潜在作用,但不可忽略的是GMA已经成为此类高危儿的重要检查手段之一。
3.5 在评估外科手术治疗后患儿中的应用 儿童在新生儿期外科手术后可能存在神经发育障碍的风险。Crowle等[29]报道,在采用GMA评估新生儿期心脏术后或非心脏术后婴幼儿神经系统发育的情况时,高质量的评估员可得出较一致的结果,可有效地识别出有神经发育不良风险的婴儿。系列关于使用GMA来预测新生儿期因心脏或非心脏相关疾病而接受大手术治疗婴儿的神经发育前瞻性队列研究结果[30-33]显示,新生儿期接受过外科手术的婴儿与其他高危儿相似,在3个月大时表现出较高比例的单调性GMs;随访至1岁时,使用GMA预测CP的敏感性为100%、特异性为96%;随访至3岁时,使用GMA预测神经发育情况(包括CP)也具有较高的敏感性和特异性。
3.6 在双胞胎中的应用 随着不孕不育治疗和辅助生殖技术水平的显著提高,多胎妊娠越来越多。双胞胎儿的神经发育障碍患病率高于单胎儿,主要是由于多胎妊娠的早产风险较高和出生儿体重较轻所致[33]。Dostanic等[34]通过对89对双胞胎儿进行研究随访发现,在1个月和3~4个月时GMs正常的儿童都有正常的神经发育结果;而所有CP儿童都是早产儿,他们在1个月和3~4个月时均出现GMs异常;在1个月和3~4个月时GMs异常的儿童,其出现神经功能异常的可能性分别是其他GMs正常儿童的6倍和11倍;小儿3~4个月时的GMs与其儿童心理问题密切相关,与语言发展可能相关,GMs异常儿童在学龄时有特殊教育需求的可能性是GMs正常儿童的5倍。吴砚龙等[35]通过进行相关的研究后认为,对双胞胎儿常规进行GMA非常重要和必要,尤其是早产的双胞胎儿。
3.7 在病毒感染患儿中的应用 Einspieler等[36]在随访两组产前暴露于寨卡病毒和未暴露于寨卡病毒的婴儿的研究中,首次用GMA评估小儿的神经运动系统发现,所有对照组婴儿都有正常的不安动作,而感染寨卡病毒致小头畸形的患儿却无一出现这种年龄特有的运动模式,这些患儿均被诊断为痉挛性CP;在感染寨卡病毒但没有小头畸形的婴儿中,84.2%有正常的不安运动,3.9%有异常的夸大的不安运动,11.8%没有表现出不安运动;而那些不安运动缺乏的患儿,即使在脑成像结果正常的情况下,也存在较高的不良后果风险。由此可见,GMA在评估寨卡病毒感染婴幼儿的神经发育中具有很好的预见性,很多围生期病毒感染(如风疹病毒、单纯疱疹病毒、巨细胞病毒等)都可引起胎儿或新生儿神经系统损伤,有些新生儿早期可无明显异常,不易被发现,因此对这类小儿早期进行GMA意义重大。
3.8 GMA在甲状腺激素水平异常患儿中的应用 甲状腺激素(TH)在中枢神经系统发育中具有重要的生理作用,较高的甲状腺素(T4)水平可能是儿童未来神经生理发展不良的一个标志[37]。早产儿的短暂甲状腺功能减退症(THOP)是指妊娠29周以下出生的早产儿的TH水平暂时性降低,可通过测量全血甲状腺素(tT4)或血清游离甲状腺素(fT4)判定。Goel等[38]使用Prechtl GMs标记早产儿THOP早期神经发育结果发现,无THOP小儿比THOP小儿在扭动和不安阶段的GMs异常多,THOP小儿在2岁时的神经发育结果更差一些,主要表现在认知能力和运动能力方面,建议对围生期甲状腺激素异常的婴幼儿应早期进行GMA,以便及时发现神经发育缺陷。
4 展 望
GMA普及有助于识别高危儿童的神经发育异常风险,也有助于和患儿家长进行沟通交流,对患儿家长来说理解一段视频正常或异常比理解核磁共振扫描的含义要容易得多[8]。GMA基于整体视觉Gestalt知觉完成,顺利进行有赖于训练有素、经验丰富的观察者,否则普及难以实现。近些年,采用计算机和传感器技术评估全身运动的研究逐渐进入临床试验,这提示一种关于GMA的补充方法正在形成,就综合评价神经系统发展的完整性来说,GMs的观察和计算机分析可能是相辅相成的。使用计算机分析视频,可通过研究婴幼儿全身运动的方向和振幅,有效捕捉婴幼儿细微多变的动作,再通过计算相关参数并进行比较,具有更高的客观性、准确性,这将是GMA在未来能更普遍被应用于临床的技术保障[39-40]。此外,婴儿移动智能手机应用程序应运而生,使很多父母可以利用手机成功地捕捉到婴儿的动作,从而进行远程GMA[41]。