全身运动GMs质量评估

1、-. z.全身运动(GMs)质量评估: 一种早期预测脑性瘫痪等严重神经学发育结局的实用工具红1* ，王艺2 史惟1 云3 Christa Einspieler4 邵肖梅3复旦大学附属儿科医院儿童保安康复科1,新生儿科3,神经科2奥地利Graz医科大学4在整个儿童期，脑发育处于一种连续不断的重塑造过程，如何在生后早期识别出脑性瘫痪简称脑瘫等等发育障碍的儿童非常重要。虽然有多种方法与技术用来评估生后早期婴儿的脑功能，但对小婴儿进展发育结局预测是困难的。这些技术包括不需要设备的临床床旁检查，如各种形式的神经学评估,3,、；比拟复杂的技术性评估，如超声，MRI和CT等脑影像技术以及；神经生理学评估，包

2、括脑电图和视觉或体感诱发电位。以上这些评估技术用于预测发育结局时的敏感性、特异性和准确性差异很大，这种在预测效度上的异质性提示有必要开展更为先进和准确的方法。传统的神经学评估尽管在当今仍然不可缺少，但存在两大弱点，第一个弱点是具有两面性：简单版不可靠，而可靠的复杂冗长版又太耗时间。；第二个弱点是它仅能提醒婴儿神经系统的急性期状态，不能特异性预测婴儿的神经学结局。所以急需一种新的早期神经学评估技术，能对个体发育结局具有高预测能力。全身运动general movements, GMs质量评估，是一种针对新生儿和小婴儿的新型的神经运动评估，能敏感地提示特定的神经损伤。因此，GMs质量评估可作为一种诊

3、断性工具，用于年幼的神经系统的功能评估，由此翻开一扇了解大脑功能的窗户。1 全身运动质量评估的根本理论1.1 什么是全身运动？在过去的几十年，发育神经学研究在人类神经系统功能发育方面提出了个体发生适应概念，认为在个体发育过程中发育中神经组织的功能必须满足机体本身及其周围环境所需，发育中生物体在每个发育阶段应与其部和外部环境的需要相适应。在不同的年龄阶段，神经系统在构造和功能上是不同的。由于发育中神经系统的年龄特异性差异，需要一种与年龄相适应的诊断程序，GMs质量评估完全考虑到了年龄特异性和个体发生适应的概念。发育神经学研究结果说明在正常状态下，年幼的神经系统很大程度上是一个主动的生物体，胎儿、

4、早产儿、足月儿和生后数月小婴儿的自发性运动具有重要的临床意义。人们在一百多年前就道年幼人类神经系统能够源性产生各种运动模式，并不需要特定的感觉输入引发。20世纪80年代由于先进超声设备的引进使得长时间的重复直接观察胎儿运动成为可能,11,12,13,。人们观察到头部侧屈是最早出现的胎儿运动，在妊娠7周半至8周发生。妊娠9周至10周出现复杂的全身运动和惊吓反响，一1周后妊娠10周至11周出现臂或腿的孤立运动。更多的自发性胎儿运动模式随后逐渐出现。胎儿运动自最初出现就呈现出明显的运动模式，没有一个阶段表现为无定形的任意运动。这些源性产生的胎儿运动模式可持续到出生后，大体上，出生后头2个月的运动模式

5、是出生前胎儿运动模式在出生后的延续。全身运动是最常出现和最复杂的一种自发性运动模式，最早出现于妊娠9周的胎儿，持续至出生后5个月到6个月，能够十分有效地评估年幼神经系统的功能。GMs指整个身体参与的运动，臂、腿、颈和躯干以变化运动顺序的方式参与这种全身运动。在运动强度、力量和速度方面具有上下起伏的变化，运动的开场和完毕都具有渐进性。沿四肢轴线的旋转和运动方向的轻微改变使整个运动流畅优美并产生一种复杂多变的印象。由于全身运动包括来自颈髓至腰髓所有节段的活动，所以产生GMs的神经构造最可能位于脊髓上神经中枢，由于GMs在妊娠9到10周已经出现，所以脑干以上的更高级中枢构造的参与是不可能的。目前认为

6、产生全身运动的神经构造是位于脑干的中枢模式发生器central pattern generator,CPG。中枢模式发生器是一些位于脊髓和脑干的神经元回路，能够产生行走、呼吸、咀嚼和游泳等节律性运动。1.2正常全身运动的发育历程 GMs按时间的发育历程包括：足月前GMsfoetal and preterm GMs，指胎儿和早产儿阶段，扭动运动writhing movements,从足月至足月后6周到9周龄和不安运动fidgety movements,FMs，足月后6周到9周龄至5月到6月龄。虽然足月前GMs和扭动运动存在与年龄相关的细小差异，大体上GMs从胎儿早期至足月后第二2个月末表现相似。

7、在足月后6周到9周龄，具有扭动特征的GMs逐渐消失，不安运动则开场出现。不安运动持续到生后头半年末，继之有目的和抗重力运动出现并占主导地位。足月前GMs：胎儿和早产儿阶段的GMs没有差异，提示出生后重力作用和个体发育成熟对于GMs的表现没有影响。早产儿阶段的GMs偶而出现大幅度运动，速度通常偏快。扭动运动：出现在足月至足月后2月龄。其特征为小至中等幅度，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、躯干和四肢，发生在各个方向，运动加速度可变，在清醒婴儿中该运动持续存在哭闹时除外，通常在足月后9周龄左右出现。早产儿可在矫正年龄足月后6周

8、左右出现不安运动。2 异常质量的全身运动神经系统受损时全身运动的质量发生改变：以往研究说明脑损害低危婴儿、高危婴儿或脑损害婴儿中的GMs的发生数量与一般婴儿没有明显不同，但在质量上存在明显不同。GMs质量很可能受更多颅脑构造如皮质脊髓束，网状脊髓束等的调节，如果这些构造受损，就会对GMs质量产生影响。缺氧缺血性损害如脑室周白质软化或出血所致的放射冠或囊等脑室周围损害引起皮质脊髓投射受到破坏，导致GMs质量异常。GMs失去复杂多变的特性，在足月前GMs和扭动运动阶段即早产儿、足月儿和生后头2个月龄以表现为单调性GMs(poor repertoire GMs)，痉挛-同步性GMs(cramped-

9、synchronised GMs)或混乱性GMs(chaotic GMs)；在不安运动阶段表现为异常性不安运动(abnormal fidgety movements)和不安运动缺乏 (absence of fidget movements)。2.1 单调性GMs该异常模式发生在早产阶段、足月阶段和足月后早期。各连续性运动成分的顺序单调，不同身体部位的运动失去了正常GMs的复杂性。常见于颅脑超声异常的小婴儿中，继续随访到不安运动阶段，可以表现为正常不安运动，异常性不安运动和不安运动缺乏。所以，单调性GMs的预测价值相对较低。2.2 痉挛-同步性GMs该异常模式自早产阶段即可出现。运动僵硬，失去正

10、常的流畅性，所有肢体和躯干肌肉几乎同时收缩和放松。如果该模式在数周表现一致，对于开展为痉挛型脑瘫的预后结局具有高预测价值。2.3 混乱性GMs所有肢体运动幅度大，顺序混乱，失去流畅性。动作突然，不连贯。发生在早产阶段、足月阶段和足月后早期。混乱性GMs相当少见，常在数周后开展为痉挛-同步性GMs。2.4 异常性不安运动看起来与正常不安运动相似，但在动作幅度、速度以及不平稳性方面中度或明显夸张。该异常模式少见，并且预测价值低。2.5 不安运动缺乏如果在足月后9周到20周龄一直未观察到不安运动，称之为不安运动缺乏。但是通常仍可观察到其他运动。不安运动缺乏对于后期中枢神经系统损害，尤其是脑瘫痉挛型和

11、运动障碍型具有高预测价值。如果痉挛-同步性的特征持续存在至3到4个月龄或甚至更长，一般不会存在正常的不安运动。3全身运动的记录及评估方法3.1如何记录全身运动？用眼睛直接观察运动是评估运动行为的最简便方法, 通过重播录像观察婴儿的自发运动则会大大提高该项评估技术的可靠性。录像也利于资料保存以及作为以后的资料参考。为了可靠地进展GMs质量评估，对录像程序应予标准化。设备采用一般的录像机，摄录时婴儿处于仰卧位，卧于暖箱中、床或垫子上。出于平安考虑，应该防止使用小桌子。婴儿着装应当舒适，最好暴露臂和腿。建议使用小尿布以减少对运动的限制，摄录非常幼小的早产婴儿时，通常建议翻开尿布以防止腿部活动受到限制

12、。评估房间的温度宜舒适，与婴儿的年龄和衣着相适应，温度过高或过低，都将影响婴儿的行为状态和运动质量。摄录时一般应当记录婴儿的脸部以确认婴儿的僵直运动是否源于哭闹，因为后期评估时一般是在关闭声音信号时完成的。每次GMs的摄录时间取决于婴儿的年龄大小，为了采集到大约3个GMs以进展可靠评估，通常需要30至60分钟60 min记录早产婴儿，不管他是否入睡或清醒。自足月阶段开场，5至10分钟10 min的最正确状态摄录通常已经足够。摄录程序中最重要的是婴儿应处于正确的行为状态，*些特定的行为状态比方哭闹不适于进展评估。应当防止婴儿持续打嗝以及来自周围人或鲜艳玩具或背景的干扰。在生后头3 天d一般不建议

13、摄录GMs。3.2如何进展全身运动质量评估？通过屡次系列的纵向录像，并将摄录到的不同年龄的系列GMs选取数个序列大约3个GMs后复制到新的评估磁带上，可以获得GMs的个体发育轨迹并对此进展评估。一般不建议对单次GMs记录进展评估。理想的个体发育轨迹包括：足月前的早产阶段记录2到3次每次包括至少3个GMs序列；足月期或足月后早期记录1次或各记录1次；足月后第9周到15周龄之间至少记录1次，如果发现不安运动缺乏，应该在不安运动阶段再次记录。个体发育轨迹反映出个体的正常或异常GMs是否随年龄增长而改变，基于个体发育轨迹可以对个体的神经学发育结局作出预测。如果个体发育轨迹上各个时间点频繁偏离或早期偏离

14、正常基线，则出现神经损害结局的可能性就更大。此外，个体发育轨迹也反映出各特定年龄阶段GMs的转归异常加重或改善。值得注意的是一般情况下不分析哭闹状态中的婴儿。分析全身运动时，我们采用视觉Gestalt知觉这一科学工具。采用整体视觉Gestalt知觉评估GMs时必须防止过分注意细节，一般应当首先区分正常GMs和异常GMs。如属异常，应进一步区分属于何种亚类。有经历的评估者在评估单次GMs记录时仅需1至3分钟3 min。在分析复杂现象时Gestalt知觉是一种重要工具。诺贝尔奖获奖者Konrad Lorenz在1971年的论文Gestalt知觉是科学知识的一种来源中指出与任何其他理性计算相比，Ge

15、stalt知觉能够考虑到更多的个体细节以及这些细节之间的更多关系。当人们对动态或静态图象进展整体评价时就会应用视觉Gestalt知觉，在此过程中采用模式识别的方法。Ba*在2002年的述评临床评估仍然重要中指出了日常临床工作和研究中视觉观察的重要性20。由于环境干扰会损害评估者的Gestalt知觉，评估分析GMs时应关闭听觉信号，同时防止出现以下情况：录像中出现其他人如照顾者、兄弟姐妹或其他人、婴儿在镜子中出现镜像、堆满玩具的床、刺目的彩色毯子等等。由于疲劳会干扰视觉Gestalt知觉，建议评估者在45 分钟min左右的评估工作后应当休息。如果评估一系列的异常GMs，评估者应当使用标准的正常G

16、Ms记录来重新校准Gestalt知觉。3.3全身运动质量评估时的注意点3.3.1 系统性疾病和脑损伤导致的GMs不同： Bos等的研究说明败血症对全身运动质量的影响有限。粗略看来，败血症婴儿的GMs可能会被误认为单调性GMs。然而经仔细评估后，其复杂性和多变性的丰富程度，尤其不同身体部位的运动顺序包括明显的旋转，与真正的单调性GMs明显不同。这些严重感染的早产婴儿的GMs仅仅表现出一种慢速的缓慢懒散的特征。由此，依据复杂多变性是判断正常GMs的主要特征，应该注意区分脑损伤所致的异常GMs和全身严重感染所致的缓慢性GMs。异常GMs和惊厥的鉴别：经历缺乏的评估者，可能会难于区分异常GMs和惊厥发

17、作。单调性GMs表现为连续运动成分的运动顺序单调，这与轻微发作型惊厥的刻板运动有所相似。同样，痉挛-同步性GMs与局灶性或全身强直性惊厥发作时的强直姿势可能相似。惊厥的特征为动作极其刻板和临床上具有发作性，这可与异常GMs相区分，单次惊厥发作甚至连续性惊厥发作时运动顺序不会改变，而异常GMs在顺序上表现单调但决不会如惊厥般极其刻板。在惊厥发作时的其他发作性运动现象，如异常眼动、口-面-舌运动或植物神经现象，一般不会出现在单调性或痉挛-同步性GMs中。如果通过临床观察仍无法区分惊厥和异常GMs，则可建议检查脑电图，但是，不是所有的惊厥发作与脑电图的痫样放电表现相一致。值得建议的是，全身运动质量评

18、估技术的掌握，不是仅仅通过根底培训课程即可，大量的临床经历的累积以及适时参加高级培训课程非常重要。4 全身运动质量评估对脑性瘫痪的早期预测脑性瘫痪是儿童时期导致运动残疾的最重要的疾病，早期发现，早期诊断和早期干预对于脑性瘫痪的康复疗效具有重要意义。如何在婴儿早期敏感特异地作出诊断是多年来人们研究的重点。有学者曾指出在新生儿阶段无法找到可以预测后期是否开展为脑性瘫痪的早期指示物，这主要针对传统的神经学检查而言。运用全身运动质量评估则在产前，产后早产阶段或足月阶段就可能识别出特异性的神经学症候，并且对于后期是否开展为脑性瘫痪具有高预测价值。因此在早期预测脑瘫方面，GMs质量评估技术是一种可喜的突破

19、。4.1 连贯一致的痉挛-同步性GMs和不安运动缺乏可以用来预测痉挛型脑瘫 1990年，Ferrari等的队列研究针对各种异常GMs模式的预测价值进展了研究，结果说明痉挛-同步性GMs对于脑瘫等严重神经学发育结局具有高预测价值。1997年，Prechtl等人开展了由130名婴儿参与的大型研究，研究对象中包括缺氧缺血性脑损伤儿和颅出血儿，研究再次证实了痉挛-同步性GMs的重要性。GMs质量评估表现为连贯一致的痉挛-同步性的所有40名儿童后期都开展为严重的痉挛型脑性瘫痪。2002年，Ferrari等研究了超声提示为脑损害的84名早产婴儿，结果说明连贯一致的痉挛-同步性GMs出现得越早，则后期的运动

20、损害越严重。不安运动缺乏是另一种预测后期是否开展为脑瘫的早期指示物，98%的从未表现出不安运动的婴儿开展为脑性瘫痪，在不安运动缺乏之前婴儿常表现为痉挛-同步性GGMs，偶尔表现为单调性GMs。当个体发育轨迹出现暂时性痉挛-同步性GMs时，不安运动的预测有效性则非常明显。如果暂时性痉挛-同步性GMs继之以不安运动缺乏，则婴儿的神经学发育结局一般为脑瘫，如果继之以正常的不安运动，则婴儿的神经学发育结局一般为正常。总之，预测痉挛型脑瘫的早期特异性指标为：连贯一致的痉挛-同步性GMs和/或不安运动缺乏。当在早期即从胎儿时期或早产/足月出生时开场直至足月后3个月龄采用传统的标准化神经学检查尚找不到脑瘫证

21、据时，婴儿已经表现出以上两种异常质量的GMs。4.2痉挛型脑瘫中常见类型双瘫、四肢瘫和偏瘫的GMs表现特点痉挛型双瘫儿童的四肢都受累，两下肢受累较重，上肢受累较轻。痉挛型四肢瘫儿童的四肢躯干受累严重，上下肢受累程度类似。连贯一致的痉挛-同步性GMs可以预测痉挛型双瘫和四肢瘫。与四肢瘫相比，双瘫儿童的早期痉挛-同步性 GMs出现较晚并且持续时间短。此外，通过观察局部运动segmental movements，也有助于预测脑瘫的类型。局部运动是一种手和足、手指和足趾参与的独特运动，可以单独出现或作为全身运动的一局部出现。对于痉挛型偏瘫儿童，从出生后早期即可观察到异常GMs的存在，该事实推翻了偏瘫儿

22、童在早期存在一段病症不表达的隐匿阶段的假说。Cioni和Guzzetta的研究说明偏瘫儿童早期也表现为双侧痉挛-同步性GMs或单调性GMs，继之以不安运动缺乏。最早的与头部位置无关的不对称表现为：脑损伤对侧的局部运动减少或消失。在早产儿中这种不对称表现从足月后第3个月开场出现，足月新生儿脑堵塞死导致的局部运动不对称，在出生后第二2个月即可出现。4.3不随意运动型脑瘫的GMs表现特点研究说明29后期开展为不随意运动型脑瘫的婴儿在足月后第二2个月表现出单调性GMs，环形手臂运动和手指伸展，这种异常的单侧或双侧环形手臂运动的最主要特征为运动速度和幅度的单调性，通常这种异常的手臂运动与手指伸展相伴随，

23、这些异常的手臂和手指运动至少在足月后5个月仍存在。不随意运动型脑瘫在婴儿早期的另一个特异性表现为缺乏从3个月龄开场的中线位运动，尤其是足-足接触。此外，大多数婴儿也不出现手-手接触和手-口接触。以上对于不随意运动型脑瘫的研究总结同样尚属初期阶段，亦有待于大量研究资料以进一步充实。总之，痉挛型和不随意运动型脑瘫的共同之处是足月后3个月至5个月之间的不安运动和抗重力运动即抬腿运动的缺乏。不安运动缺乏尤其引人注意。Prechtl指出产生不安运动的特异性CPG最可能位于脑干。由于不同脑部损伤导致的两种类型的脑瘫都出现不安运动缺乏，提示完整的皮质脊髓束以及来自基底节和小脑的完整输出纤维对于正常不安运动的

24、产生都非常必要。5 全身运动质量评估的客观性、可靠性和有效性由于GMs质量评估基于应用视觉Gestalt知觉进展模式识别，评估者之间的足够高的一致性对于该方法的客观性至关重要。11个研究中90名评估者对358名婴儿进展了GMs质量评估，其评估者间一致性到达89-%93%35,36,37,38,39,40,41。间隔2年后，对20次GMs记录重新评估分析的结果说明：GMs质量评估的整体判断的重测信度达100%，细化分析的重测信度达85%。目前的大多数研究至少随访婴儿至第二2年末才测试发育结局，如果诊断为脑性瘫痪或发育缓慢发育商低于两个标准差或两者并存则判断为疾病阳性。不同研究说明GMs质量评估的

25、整体敏感性达94%，提示假阴性仅有6%。足月前早产阶段和扭动运动阶段的特异性相对较低46-%93%，因为该早期阶段的GMs异常主要表现为单调性GMs，这些婴儿进入不安运动阶段后或在扭动运动阶段后期，其GMs转为正常，并且最终发育结局为正常。随着年龄增加，GMs质量评估的特异性在足月后第三3个月的不安运动阶段增加至82-%100%，此时，正常的不安运动预测正常的神经学发育结局。痉挛-同步性GMs、不安运动缺乏以及任何年龄的正常GMs具有很好的预测性。6 全身运动质量评估的价值和在我国的应用前景GMs质量评估技术的突破之处在于它能够在非常年幼时预测后期是否开展为脑性瘫痪，这比以往其他方法提早了很多

26、时间。能够早期预测出后期将开展成脑瘫的发育结局，其最大益处在于远在脑瘫病理特征明显表现出来之前，即可采取适当的干预措施。虽然这些早期干预措施一般不可能预防脑瘫的出现，但有助于预防出现挛缩等继发性损害，同时对父母亲的心理支持及儿童最大功能的开发都非常重要。此外，GMs有助于早期鉴别出那些虽然有高危出生等病史但是神经学发育结局预测为正常的儿童，这一点同样具有重要意义，对于那些积极参加高危新生儿随访的家长而言，尽早得知这些预测信息，无疑会极缓解他们的焦虑状态。此外，由于全身运动质量评估是一种非侵入性、非干扰性的手段，易于专业人员学习掌握，经济上投入少，具有高的本钱效益比，现已在越来越多的国家中得以应

27、用。在临床上，GMs质量评估现已运用于脑室周白质软化、颅出血、缺氧缺血性脑病、慢性肺病、婴儿呼吸暂停、脑发育畸形、脊柱裂、Rett综合征、宫生长缓慢、糖尿病母亲婴儿和唐氏综合征等疾病。我国顶峰医生通过对日本福井医科大学附属医院的18 例名新生儿的研究，于1998年最早提出了GMs 评估对脑损害和脑瘫的预测具有一定的实用意义。2005年国也有综述介绍GMs。在教育部复旦大学十五211工程建立工程新生儿重大疾病的防治研究的支持下，我院自2003年开场研究全身运动质量评估，研究说明在高危新生儿出生后4到5月龄应用GMs质量评估可以就后期神经发育结局作出准确有效的预测，尤其对于脑瘫的预测价值相当高。G

28、Ms质量评估在不同评估者间的稳定性高，在初学者中具有中等程度的重测信度，GMs质量评估作为一种非侵入性、非干扰性的新型神经运动评估手段，操作简便，经济上投入少，适于在我国进展应用和推广。在市科学技术委员会资助工程新生儿重点实验室开放基金的支持下，以在本院承受神经发育随访的高危新生儿和小婴儿为研究对象，我们进一步采用GMs录像评估法简称录像法和GMs直接评估法简称直接法进展GMs质量评估，分析录像法和直接法的信度。研究结果说明GMs质量评估的录像法和直接法具有较好的稳定性，在临床上引入直接法，并和录像法有机结合，将进一步发挥GMs质量评估的简便快速的优势，适于在我国儿科临床推广应用。至今,通过对

29、500多个病例的评估和随访，我们体会到全身运动质量评估为了解小婴儿中枢神经功能提供了一种有效的，家长易于承受的工具，尤其在预测脑瘫等严重神经学结局方面，全身运动质量评估有着重要价值。由于设备廉价且操作简单，非常适于推广应用，在奥地利GMs协会Christa Einspieler教授的支持下，我院于2007年2月成立了全身运动质量评估中国培训基地，同期聘请Christa Einspieler等教授为授课教师和参谋，成功举办了国首届全身运动GMs质量评估培训班暨The 31st GM Trust Course on Prechtls Assessment of General Movements

30、and Selected Topics of Paediatric Neurology的培训和授课，为国培养了第一批获得GM TRUST合格证书的GMs 初级评估员，2008年10月我院将在教育部工程的支持下继续聘请外国专家实施国第二届全身运动GMs质量评估培训班的培训，继续培训我国急缺的专业评估人才，期待我国更多能够学习应用并进一步研究全身运动质量评估技术。参考文献1 Prechtl HFR, Einspieler C, Cioni G, et al. An early marker for neurological deficits after perinatal brain lesionsJ. Lancet ,1997, 349(5):1361-13632 Prechtl HFR. General movement assessment as a method of developmental neurology: New paradigms and their conseque