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《中华-05》骨龄标准

新骨龄标准 《中国人手腕骨发育标准-中华05》


时间: 2017/1/24 18:04:43 浏览量:7069 字号选择: 分享到:

骨龄是准确、客观评价少年儿童发育的重要指标。选择适用的骨龄标准,是得到正确骨龄的关键。


骨龄评价,实际上就是将受试者与骨龄标准样本中儿童对比骨发育成熟度的过程。受生长发育的种族差异与长期趋势影响,对中国儿童进行骨龄评价要选择适用的骨龄标准。


目前常用的骨龄标准有g-p图谱法、tw3计分法、20年前的骨龄标准chn以及最适用于当代中国儿童的新骨龄标准《中华-05》法。 本文简要介绍了这些骨龄标准的优缺点。


人们很早就发现,由于遗传和环境因素的影响,个体发育的程度和速度不尽相同,同年龄的个体在身体的高矮、大小、心理发育水平的高低以及第二性征出现早晚等方面都存在非常大的个体差异,生活年龄不能完全反映个体的生长发育程度,因而应使用发育年龄或生物年龄来反映个体的发育成熟程度。自20世纪初以来,曾相继提出了身体形态年龄、第二性征年龄、牙龄、骨龄等评价成熟度的方法,在长期的研究与应用实践中发现,骨龄是有实用价值的生物年龄评价方法,目前已广泛应用于医学(儿科学和法医学)、体育科学、生物学、人类学等领域。


人们很早就发现,由于遗传和环境因素的影响,个体发育的程度和速度不尽相同,同年龄的个体在身体的高矮、大小、心理发育水平的高低以及第二性征出现早晚等方面都存在非常大的个体差异,生活年龄不能完全反映个体的生长发育程度,因而应使用发育年龄或生物年龄来反映个体的发育成熟程度。自20世纪初以来,曾相继提出了身体形态年龄、第二性征年龄、牙龄、骨龄等评价成熟度的方法,在长期的研究与应用实践中发现,骨龄是有实用价值的生物年龄评价方法,目前已广泛应用于医学(儿科学和法医学)、体育科学、生物学、人类学等领域。


一、国际间骨龄评价的经典方法


骨龄是青少年儿童骨骼发育成熟度的度量单位,骨龄标准是以一定的方法,对特定环境背景条件下人群生长发育过程,所评价出的骨骼发育成熟度的代表,其数值为代表性样本中各年龄组的生活年龄。因此,任何一种骨龄评价方法也特指了特定人群的骨发育评价标准。


在骨龄评价方法的研究过程中,人体的肩、肘、手腕、髋、膝、足踝关节都曾作为x线摄片部位,用来评价骨龄。由于手腕部包括多种类型的众多骨化中心,反映了全身骨发育状况,而且易于摄片,节省人力物力,x线照射剂量很小,所以手腕部骨龄得到了最为广泛的应用。


在20世纪20年代至60年代,大多使用骨化中心出现年龄与融合年龄表评价骨骼的成熟程度。这种年龄表由统计足够数量儿童每一骨化中心出现和融合年龄的范围而制订,例如,男桡骨骨化中心出现年龄为7个月-8岁,骺干融合年龄为17-20岁等。这种方法虽然简单、方便,但过于粗略,只能对成熟程度作出大致的估价,无法得出具体的骨龄数值,使用范围也仅限于学龄前和青春期后期。所以这类方法已很少应用。


在此期间,出现了以手腕部标准x线图谱评价骨龄的方法,例如,在1935年,sieget依据444名德国儿童(男200,女244)手腕部x线片发表了第一部手腕骨成熟度图谱;1936年美国的flory根据5000名芝加哥儿童也发表了一部手腕骨发育图谱。但这些资料均来自横断研究,受试者的资料缺乏标准化。但同时,美国已经在进行两项纵断生长发育追踪研究,后来分别提出了不同的骨龄评价方法,与英国tanner et al.依据混合纵断研究所提出的评价方法在国际上得到了长期的应用,成为经典的骨龄评价方法。


(一)、g-p(greulich and pyle)图谱法


1929年,美国俄亥俄州克利夫兰西储大学医学院的todd教授开始精心筹备综合性的儿童生长发育调查计划,并于1931年付诸实施。研究工作所需经费由布拉什基金提供,因此而称为布拉什基金研究,成为世界上最早期的骨发育纵断研究之一。研究样本均为北欧人后裔,儿童家庭的经济以及教育状况在平均水平以上。在儿童出生后第一年每3个月、1岁至5岁每6个月、其后每年拍摄身体左侧的肩、肘、手、髋、膝和足部x线片。与此同时,todd也在较低社会阶层的儿童进行了几项骨发育的横断研究。


1937年,todd研究分析了上述6个部位的骨成熟度状况,对手腕部给以了最大的关注,依据1000名儿童的x线片,发表了《手部骨成熟度图谱》,但是在青春期的标准片几乎完全选择于横断研究资料。


1938年,todd教授去世,斯坦福大学医学院的greulich教授接替了他的工作。1950年,greulich和pyle完全使用了布拉什纵断研究中的x线片,发表了《手腕骨发育x线图谱》,而称为g-p图谱。在1959年发表的第二版中对标准片做了某些修改,成为国际间著名的g-p骨龄标准图谱(greulich and pyle, 1959)。


g-p图谱共包括男31幅、女29幅标准片,每一幅标准片选自100名同性别、同年龄儿童。在每一年龄组中,将儿童按发育程度的高低顺序排列,以众数作为本年龄组的代表,尽量使用同一名儿童连续几年的x线片作为标准片。


g-p图谱不仅组成了骨龄标准图谱,而且根据纵断研究资料首次系统地提出了在发育过程中手腕部各骨和骨骺形态特征的x线影像变化,称为成熟度指征(maturity indicator)。这些成熟度指征不仅为应用g-p图谱时各骨发育状况的比较提供了评价依据,而且也为后来的骨发育研究提供了基础。


g-p图谱发表后,在国际间得到了长期的应用。在实践应用中,有三种使用g-p图谱的方式:

 
⑴ 整片匹配法:这种使用方法最简便,应用也最普遍。将被评价的x线片与图谱标准片做整片比较,直到选择出发育程度最为相似的标准片,该标准片的骨龄即为被评价儿童的骨龄。

 

⑵ 插入法:如果在上述的比较中,被评价的x线片与标准片均不确切一致,而是处于相邻两幅标准片之间时,那么可取这两幅标准片骨龄读数的平均数作为被评价儿童的骨龄。

 

⑶ 逐块骨评价法:在g-p图谱中,对每一幅标准片不仅有成熟度指征发育程度的描述,而且也标注有每块骨的骨龄。可分别采用上述方法评价出每块骨的骨龄,然后取各骨骨龄的平均数为被评价儿童的骨龄。这种评价方法是greulich et al.所提倡的应用方式,评价结果精确。但要分别评价手腕部28块骨,很费时,所以在临床中较少使用,而在骨发育研究中时有应用。


(二)、tw(tanner and whitehouse)计分法 


在20世纪60年代以前,图谱法逐渐成为制订骨龄评价方法的主流。在探索骨龄标准图谱制订方法的过程中,有人曾经提出测量腕骨的面积和比率的方法评价骨成熟度。虽然这种方法费时,精确性也较差,但是却显露了将骨发育形态特征数字化的萌芽。英国牛津大学的acheson(1954)对图谱法的一些固有问题提出了批评,指出图谱法有以下几个方面的不足: 


⑴ 每年龄组只有一张标准片,仅代表了骨化中心的出现和其后发育的一种模式,因此在评价与标准片有不同骨化形式的x线片时,必然要产生主观误差; 


⑵ 标准片之间的时间间隔过长; 


⑶ 必须每性别建立一组标准; 


⑷ 使用时间作为评价单位。


因此他认为,就像分别以吋和磅为单位度量身高、体重一样,骨成熟度也应有自己的单位,一个单位应能区分骨的每一明显的形态变化,以每块骨在发育过程中的任一点上所纪录的单位总和度量骨成熟度,并称这种方法为“牛津法”。


在牛津法的基础上,英国伦敦大学的tanner和whitehouse(1959)根据英国哈普敦纵断生长研究(harpenden growth study)中的儿童手腕部x线片,将每块骨的发育过程划分为8~9个等级阶段,确定了手腕部20块骨的骨发育等级标准系列。1962年,tanner et al.(1962)报告了手腕骨成熟度评价的第二部分—计分方法。因为手腕部骨化中心出现以及出现后的骨化速度不尽相同,正常儿童手腕各骨化中心并非处于相同的发育等级上,但不同的骨发育等级对于骨成熟度评价的贡献却应当相同,所以,tanner et al.采用了“分类特征计分算法”,使标准化样本中不同骨间得分的总差方和最小化而计算出骨发育等级的得分。后来,healy et al.(1976)详细地报告了这种计算方法。tanner et al.由生物学角度考虑,也为各块骨在总体成熟度评价中的作用确定了权重。 


tanner et al.依据英国一般社会经济水平家庭的2600名儿童的横断资料,制订骨发育评价标准,称为tw1法,被巴黎国际儿童中心协调的欧洲儿童生长研究所采用。 


在1975年,tanner et al.根据对tw1方法可靠性研究的结果,对tw1方法进行了修改,去掉了骨发育等级系统中评价难度较大的桡骨、尺骨、头状骨、三角骨、舟骨、小多角骨的最后一个骨发育等级,同时,为了应用骨龄预测成年身高,分别确立了tw2-20(20块骨)、tw2-rus(桡骨、尺骨、掌指骨)和tw2-carpal(腕骨)骨龄标准,而称为tw2法。在1983年,tanner et al.又依据扩大的样本(增加了高、矮身高的儿童以及正常儿童样本)修改了成年身高预测公式(tanner et al.,1983)。


1997年,根据欧洲儿童生长发育的长期趋势,tanner et al.(1997)开始修订tw2标准。首先,根据美国德克萨斯州休斯敦经济收入为中上水平家庭的儿童,制订了美国北方欧洲血统儿童的tw-rus骨龄评价标准,称为us90。在这篇研究文献中,tanner et al.强调了一个重要的观点—“和g-p骨龄不同,骨成熟度得分(skeletal maturity score, sms)是基础数据,不受长期趋势、社会经济阶层和种族的影响,是对x线片直接的定量描述,和人体测量的身高体重一样,sms可以在百分位数图表中标出,……但不同人群的sms百分位数图表是不同的。” 事实上,这是在世界范围内对tw骨发育等级系列及其成熟度得分的应用效果进行验证后,tanner所做出的概括与总结。这种观点在tw方法的第三版专著(tanner et al., 2001)中得到了充分的体现。


在us90的基础上,tanner et al(2001)经过对tw2标准以及比利时、西班牙、日本、阿根廷、意大利、美国德克萨斯儿童骨发育成熟度的分析比较,制订了新的骨龄参考标准和评价图表,称为tw3方法。tw3法的重要的变动是,放弃了tw2-20的评价方法,仅分别制订了tw3-rus和tw3-carpal骨龄标准,也依据瑞士苏黎世纵断生长研究资料,提出了新的预测成年身高公式。


(三)、fels方法 


美国fels研究所建立于1929年,执行了一项著名的“fels纵断研究”综合调查计划。roche et al.(1975)出版了《膝关节骨成熟度指征》的骨龄计分方法专著。在1986年又应用类似的方法,依据 552名0-18岁儿童的7797张手腕部x线片提出了评价手腕部骨龄的fels法。该种方法评价手腕部22块骨(与tw2-20块骨的方法相比,增加了豌豆骨和籽骨),评价成熟度指征的不同之处在于fels法增加了骨骺和骨干骺端宽度的测量,骨龄估价采用极大似然率方法。fels方法重复评价的可靠性可能高于g-p和tw2方法(vignolo et al., 1992)。但是,和g-p图谱法和tw方法比较,该方法相对复杂,掌握较困难,而且同时包括了手腕部的长骨和腕骨,应用的范围受到一定的限制,因此目前使用者较上述两种方法少。


二、国内骨龄标准的发展 


我国儿童骨化中心的骨化研究起始于20世纪30年代。但是,在50年代和60年代,才出现了一些系统的研究工作。山东医学院刘惠芳(1959)和天津医学院附属医院的张乃恕(1962)分别报告了四肢骨骼骨化中心出现和骨骺融合年龄的研究,提出了中国人四肢骨龄标准。但是,由于研究样本全部或部分来自门诊档案材料以及各解剖部位的样本量较小,所报告的标准年龄不尽相同。上海第一医学院的顾光宁(1962)和北京医院的李果珍(1964,1979)则分别在0-18岁正常人群中抽样,进行了骨发育调查。根据调查结果,顾光宁等提出了手腕部各骨化中心出现及骨骺愈合年龄标准。而李果珍等认为,用上肢骨骨化中心数目评价儿童骨发育的方法有局限性,因此根据手腕部x线片,首次制订了中国人骨龄百分计数法标准。 


进入到20世纪80年代,中国儿童骨发育的研究有了较大的进展,赵融等(1981年)调查了山西省农村儿童少年手腕部的骨骼发育,制订了各性别年龄组骨龄标准表。张国栋等(1982)进一步研究了上海地区中小学生手腕部骨骼发育的变化规律。同时,一些作者也进行了不同区域骨发育调查和骨龄与青春期发育关系的研究(朱俐娟等,1981;王迪哲等,1989;潘复平等,1985; 欧阳壬官等,1981;邹莛宾;1981)。

 

(一)、骨龄百分计数法

 

骨龄百分计数法是首次依据中国儿童而提出计分法骨龄标准。该计分方法共设定了10块骨发育分期(即发育等级),包括桡骨骺、尺骨骺、头状骨、钩骨、三角骨、第1掌骨骺、第2掌骨底、第2~5掌骨、近排指骨、中排指骨。以各骨各期发育年数与所有骨发育总年数之比作为骨龄发育指数,将各年龄组平均数骨龄发育指数与年龄拟合曲线得出骨龄评价标准。但在取样设计中儿童生长快速发育阶段年龄组组距较大,更重要的是样本儿童的生长发育受到了当时经济困难时期的影响。


(二)、中国人手腕骨发育标准-chn法 


在20世纪80年代,由于不同发育类型的少年运动员成才率有显著性差异,骨龄评价在体育科学领域得到了广泛的应用,为了促进运动员科学选材工作的发展,部分局部地区也依据健康儿童样本制订了骨龄评价标准,其中河北省体育科学研究所研究组首次采用了tw2方法制订了地方性骨龄评价标准(张绍岩,1987),《中日合作青少年体质研究》依据1986年调查样本,提出了tw2法标准修正公式,用于中日青少年体质比较研究(杨士曾, 1987),叶义言教授依据湖南长沙儿童样本参照tw2法制定了计分法骨龄标准。


二十世纪80年代末,鉴于骨龄在体育科学领域的重要应用价值,原国家体委成立了以天津体育学院、河北省体育科研所、国家体委科研所为组长单位的《中国人手腕骨发育调查》研究组(张绍岩等, 1995),在我国6城市(哈尔滨市、石家庄市、西安市、重庆市、长沙市)首次进行了大规模的骨发育调查研究。该研究组在tw2-20方法的基础上,简化了方法,提出了《中国人手腕骨发育标准-chn法》(张绍岩等,1993),并在全国进行了推广与应用,1992年被批准为行业标准(ty/t 001-1992)。其后,河北省体科所等长期坚持骨龄标准的推广,促进了《中国人手腕骨发育标准-chn法》在全国各应用领域的应用。由于研究与推广工作成效显著,《中国人手腕骨发育标准-chn法》获1998年度国家科学技术进步三等奖。


三、骨龄标准的修订—新骨龄标准《中国人手腕骨发育标准-中华05》 

 

在发展中国家,普遍存在儿童生长发育加速的长期趋势。自20世纪80年代以来,我国社会经济的迅速发展,我国儿童的生长发育出现了显著加速的长期趋势,数次全国学生体质与健康调查证明,中国儿童青少年生长发育整体提前。依据20世纪80年代中国儿童样本所制订的《中国人手腕骨发育标准-chn法》已不适用于中国当代儿童,所以,河北省体育科研所等承担了2002年奥运攻关项目-《中国人手腕骨发育标准修订》。


在修订骨龄标准的研究工作中,课题组根据国际骨龄评价研究进展和长期应用chn法的经验,不仅在评价标准方面,而且也在骨龄评价方法方面进行了全面的修订,特别强调了要根据骨龄应用领域的实际应用特点进行深入的开发研究。


《中国人手腕骨发育标准-中华05》在下述方面取得了显著的进步:


1、制订了适合中国当代儿童青少年的骨龄标准(张绍岩等,2006)


2、为医学领域的应用提出了: 


⑴ tw3-chinese rus(桡尺、掌指骨)和tw3-chinese carpal(腕骨)骨龄标准(张绍岩等,2006);

 
⑵ tw3-chinese rus和tw3-chinese carpal差异标准(张绍岩等,2008); 


⑶ 分析了特定手腕部骨成熟指征与青春期发育期生长的关系,以快速评价青春期发育期(张绍岩等,2008)。

 
3、为法医学青少年活体年龄推测和体育科学领域生物年龄评价提出了可在不同发育阶段精确评价骨龄的方法:

 
⑴ rus-chn法(rc法)(张绍岩等,2006); 


⑵ rc图谱法(张绍岩等,2009); 


⑶ 骺线骨龄评价方法。


4、制订了骨龄身高、骨龄体重、骨龄bmi评价生长图表(张绍岩等,2009)。


5、在制订生长发育标准中使用了国际最新统计模型—bcpe分布模型(张绍岩等,2009)。

 

6、为充分使用手腕部x线片的放射学信息,提出了中国儿童掌指骨长度参考标准,为临床骨龄评价的同时,进行掌指骨模式特征分析(张绍岩等,2009)。


2006年,根据国家标准管理办法,在研究成果《中国人手腕骨发育标准-中华05》基础上修订的《中国青少年儿童手腕骨成熟度及评价方法》,被批准为中华人民共和国行业标准(ty/t 3001-2006),代替原行业标准中国人手腕骨发育标准-chn法(ty/t 001-1992)。


2008年,《中国人手腕骨发育标准-中华05》获2008年度中国体育科学学会科学技术二等奖。


2008年以来,《中国人手腕骨发育标准-中华05》研究成果在临床医学和法医学等骨龄应用领域的开发应用研究成果也在陆续发表。

相关文章:

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