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骨龄标准简述


时间: 2016/11/20 15:34:11 浏览量:4947 字号选择: 分享到:


本文分为以下几个部分:

一、骨龄的概念

二、骨龄的原理

三、骨龄标准(方法)的选择

四、常见骨龄标准及变更(g-p图谱法、tw系列方法、叶氏法、chn法、中华-05骨龄标准)

五、骨龄标准(方法)样本的标准化问题

六、几个常见的问题


一、骨龄的概念


骨龄是以年龄估价发育成熟度的一种尺度,就像以长度和重量单位度量身高、体重一样,所有的骨发育评价方法都以骨龄来度量骨的发育程度。所谓骨龄就是某一生活年龄时健康儿童群体骨发育程度的代表,是一种可用来描述个体儿童发育状况的实用方法,在数值上相当于该儿童群体的生活年龄。


骨龄评价标准应以人群标准化的儿童样本研制,所以在应用于个体儿童时,标准化的样本就成为了参照样本,一名儿童的骨龄即为相对于参照样本所达到的成熟水平。例如:

  1. g-p(greulich and pyle,1959)图谱,参照样本为1931-1942年美国俄亥俄州克利夫兰地区的白人儿童;

  2. tw3方法,参照样本为20世纪70-90年代的欧美儿童;

  3. 使用中国人手腕骨发育标准-中华05,参照样本为21世纪中国城市汉族儿童样本。


由于所应用的方法和参照样本不同,应用以上三种方法评价同一名儿童所得出的骨龄可能出现很大的差异。【1】


二、骨龄的原理


在实际应用中常常将与参照样本相比所得到的骨龄和个体儿童的实际生活年龄相比较。例如,一名生活年龄10.5岁的儿童,骨龄为12岁,则说明该10.5岁儿童的骨发育水平已经相当于生活年龄12岁儿童的水平,骨发育提前1.5岁;同样,一名生活年龄10.5岁的儿童,骨龄为9岁,则说明该儿童虽然生活年龄10.5岁,但仅达到9.0岁儿童的骨发育成熟度,因此骨发育延迟1.5岁。


三、骨龄标准(方法)的选择


在使用年龄作为尺度度量骨发育成熟度时,由于生长发育的人群差异(种族差异)和长期趋势,在不同人群或同一人群的不同年代,成熟度指征(尺)与年龄之间关系是变化的,因此需要制定不同人群的评价标准,并根据骨发育的长期趋势不断的修正(张国栋,叶少恭,1984)。要对某一人群得出可靠的骨龄,就要选择能够正确反映这一人群成熟度指征(尺)与年龄之间关系的骨龄标准(方法)。

在骨龄应用时还要注意生长标准的一致性,使用当代的骨龄与生长学标准,才能得出正确、一致的综合评价结果。我国近期生长发育研究调查,以及提出的生长发育评价如表6,这些研究:


a.研究年代相同;     
b.研究样本均为中上社会经济背景     
c.均证明了中国儿童生长发育加速的长期趋势。     
d.制定生长发育标准使用的统计数学模型相同;     
e.生长发育的基本指标-身高生长曲线完全一致。

     

                 


四、常见骨龄标准及变更


1. g-p图谱法


  1)诞生及变更


a.1935年,sieget依据444名德国儿童(男200,女244)手腕部x片的横断研究出版了第一部手腕骨成熟度图谱(0-12岁儿童骨发育成熟度的案例报告)。
b.1936年,美国的flory根据5000名芝加哥儿童出版了一部手腕骨发育图谱,但没有使用标准化样本,x线片质量较差。
c.1931年,美国俄亥俄州todd教授主导并实施了布拉什基金研究,成为世界上最著名的早期骨发育纵断研究之一。
d.1937年,todd依据1000名儿童的x片,出版了《手部骨成熟度图谱》,青春期的标准片几乎完全是横断研究资料。
e.1950年,greulich和pyle根据todd的设计,完全使用了布拉什纵断研究中的手腕部x片,出版了《手腕骨发育x线图谱》,称为g-p图谱。
f.1959年,第二版对标准片做了修改,成为国际著名的g-p骨龄标准图谱(greulich and pyle,1959)。

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的提出了手腕部各块骨和骨骺在发育过程中形态特征的x线影像变化,称为成熟度指征。这些成熟度指征不仅为引用g-p图谱时各骨发育情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。


  2)g-p图谱法适用人群的检验


a.由于g-p图谱标准依据于20世纪30年代美国俄亥俄州克利夫兰地区中上社会阶层家庭的白人儿童,所以在同期很多比较研究的文献中,g-p图谱标准都表现为骨发育的提前,仅美国费城11岁以上的白人儿童(johnston,1963)及澳大利亚墨尔本生长研究中的儿童(roche,1967)的骨发育与之相似。
b.mora等(2001)研究了20世纪80年代后出生的洛杉矶儿童的g-p骨龄(非洲后裔、欧洲后裔等),提出应建立准确代表美国多种族人群新骨龄标准的建议。
c.在欧洲,van rijn等(2001)在572名5.0-19.5岁荷兰白种人的骨龄分析研究中证明g-p图谱法可应用于荷兰白人儿童。
d.groell等(1999)经过对中欧地区正常儿童的骨龄研究证明g-p图谱可应用于中欧地区的儿童。
e.vignolo等(1992)也通过对327名儿童的骨龄检验证明g-p图谱适用于意大利热那亚地区。
f.rikhasor等(1999)在巴基斯坦儿童骨龄的研究中发现,仅男1岁、女2岁前与g-p一致。
g.张绍岩等(2009),在3-16岁中国儿童中发现,在男10岁,女9岁前中国儿童骨发育与g-p骨龄标准相似,但此后发育加速而提前于美国g-p标准。【2】    

 

类似的研究有很多,目前国外仍有部分研究证明g-p图谱可以用于某种族人群的骨龄评价,这是由于这些种族的长期趋势较稳定,骨发育趋势与g-p图谱法较吻合


  3)g-p图谱的应用问题


g-p图谱作者强调、应以固定次序评价每块骨骨龄,经证明这样的评价方法可靠、准确,但过于费时,所以实际使用中都使用整片匹配方法,导致误差较大。

g-p图谱样本不能代表当代中国儿童的发育趋势,因此也不适用于当代中国儿童。


2.tw1、tw2、tw3


  1)诞生及变更


a.1954年,英国牛津大学acheson总结了g-p图谱的不足,引用了膝关节部位以及g-p图谱部位的一些骨成熟度指征为度量单位制定了“牛津法”。
b.1959年,在牛津法的基础上,英国伦敦大学的tanner和whitehouse,根据英国哈彭登生长研究中的儿童手腕部x线片将每块骨的发育过程划分为8-9个等级阶段,制定了手腕部20块骨的骨发育等级标准。
c.1962年,tanner等依据英国平均社会经济水平家庭的2600名儿童做横断资料,赋予各骨权重,采用“分类特征计分算法”,计算出骨发育等级的分值,制定了英国儿童骨发育标准,称为tw1法。
d.1975年,tanner等对tw1方法进行了修改,去掉了骨发育等级系统中桡骨、尺骨、头状骨、三角骨、舟骨、小多角骨的最后一个发育等级(修改了等级)。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、尺骨和掌指骨)和tw2-carpal骨龄标准,统称为tw2法。
e.1983年,tanner等依据扩大的样本(增加了高、矮身高儿童及正常儿童样本)修改了成年身高预测公式。
f.1997年,欧洲儿童生长发育表现出提前的长期趋势,tanner开始修订tw2标准。依据美国德克萨斯州休斯顿经济收入为中上水平家庭的儿童,制定了美国北方欧洲血统儿童的tw-rus骨龄评价标准,称为us90。
g.2001年,在us90基础上,tanner等经过对tw2标准及比利时、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,在不同年龄段分别采用了原tw2标准、美国德克萨斯、西班牙儿童的资料制定了新的骨龄参考标准和评价图标,称为tw3方法。和tw2相比,再未修改骨等级分值的情况下,在10以上tw3骨龄提前约1岁,在10岁以下差异较小。另一个重要的变动就是,放弃了tw2-20块骨的骨龄评价方法,仅分别制定了rus和腕骨骨龄标准,分别称为tw3-rus和tw3-carpal。同时,在第三版专著中,依据苏黎世纵断生长研究资料,提出了新的预测成年身高公式。


2)tw方法适用人群的检验


a.由于tw2骨龄标准依据于20世纪50-60年代的英国一般社会经济阶层家庭的儿童,骨龄标准晚于g-p标准,在6岁以后,以g-p图谱评价的骨龄比tw2方法评价的骨龄平均小9个月(acheson et al.,1996)。
b.在欧洲及其他欧洲血统人群手腕骨发育的比较研究中,芬兰(koski et al.,1961),丹麦(andersen,1968)、瑞士(prader and korpermasse,1977)儿童的骨发育与tw2非常相近。

类似的适用人群检验有很多。经过世界各地40余年的检验与应用,证实了g-p图谱方法和tw计分方法所依据的手腕骨成熟度指征序列在不同种族人群中的一致性,随着骨龄应用的推广,国际间出现出现了tw计分法的应用比g-p图谱法更为普遍的趋势。在经过检验g-p图谱或tw骨龄标准的适用性后,加拿大、瑞典、比利时、日本、阿根廷、韩国、意大利等许多国家采用tw方法并依据本国儿童的标准化样本,制定了自己国家儿童的骨龄标准。


3)tw方法的应用问题


作为计分法,在世界范围被越来越多的采用,许多国家也根据本国儿童制定了各自的tw标准,在熟悉掌握后,具有快速准确的特点。但tw根据骨发育过程中的形态变化划分为若干发育阶段,每个阶段即为一个发育等级。在骨发育通过每一等级的过程中,骨的发育并没有停止,但是骨发育等级不变,这就无法更加精确的计算骨龄。骨成熟度指征的提取、骨发育等级的划分仍然有待于研究,以减轻骨发育等级非连续的程度。


在g-p、tw方法的发展中可以看到,都是随着研究的深入、应用的需要以及特定种族的适用性以及人群的长期趋势不断的改进、完善。


3. 叶氏法

1)叶氏法的诞生及变更


由叶义言教授1989-1990年基于tw2方法,根据湖南省长沙市区2122名正常儿童资料统计制定。至今未见关于变更的相关资料发表。


2)叶氏法适用人群的检验


由于样本取于局部地区,在叶氏法发布后无法在未经过适用性验证的情况下应用于全国。至今未见关于叶氏法可用于中国其他地区及长沙当代儿童的适用性验证。


与叶氏法同期的还有前国家行业骨龄标准chn,通过对取样城市(哈尔滨、石家庄、长沙市、福州市、重庆市、西安市)的比较分析,80年代长沙儿童在全国各取样点青春期的骨发育最为延迟。


3)叶氏法的应用问题


tanner曾指出“生长是社会环境的反映”。在长期的社会发展中,遗传与环境相互作用不仅影响了不同人群生长的长期趋势,也影响了发育成熟的长期趋势。20多年来,我国进行了数次大国模的中国学生健康与体制调查。这些调查结果说明,我国社会进步、经济发展,人民生活水平普遍提高的背景环境下,青少年儿童的生长发育和健康水平有了较大的提高,出现了显著加速生长的长期趋势。1985年至2000年之间的三次中国学生体质研究的数据表明,学生的身高、体重等指标持续呈现增长趋势。同时,学生低体重和营养不良检出率降低,营养状况改善较为明显;常见疾病的患病率下降。2002年国民体质监测虽然距2000年学生体质与健康调查的时间较短,但是测试数据表明我国7-18岁学生形态发育水平继续提高,身高、体重等形态发育指标继续呈现增长趋势。因此,基于80年代湖南长沙儿童样本的叶氏法是否适用于当代儿童,亟待可信的验证报告。但从少量实验数据来看,应用在当代中国儿童得出的骨龄偏大。


纵观国内外最新制定的生长学标准,都在强调样本标准化问题。叶氏法的样本是否规范的按照整群分层取样进行的,也未得而知。


4. chn法

1)chn法的诞生及变更


在80年代,与叶氏骨龄法同期的还有chn法骨龄标准。20世纪80年代末,为了促进运动员科学选才工作的发展,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。在哈尔滨市、石家庄市、西安市、重庆市、长沙市等城市首次进行了大规模的骨发育调查研究,调查对象为未从事文体运动的儿童。河北省体育科学研究所张绍岩研究院任副组长,负责该项研究的学术与技术总体设计,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》,并在全国进行了推广与应用,获得了1998年度国家科学技术进步三等奖。在1992年被批准为中华人民共和国行业标准(ty/t 001-1992)。chn法调查研究在我国6城市取样2万多例,取样覆盖面之大、例数之多为我国骨发育研究之首。


chn法推出之后无变更,于2006年在《中华人民共和国行业标准》中被《中华-05》取代。


2) chn法适用人群的验证


经过数次大国模的中国学生健康与体制调查,均证明中国儿童20年来受到长期趋势的影响,发育提前。2005年调查结果儿童的身高、体重增长显著。儿童青春期(男11岁-14岁和女10岁-13岁)身高体重增长最为明显。和1988年chn样本比较,2005年男女儿童掌指骨骨化中心出现年龄均提前0.5岁-1.0岁,掌指骨的骨骺干融合年龄分别提前1.0岁和1.0-1.5岁;2005年男女不同年龄组儿童的chn骨龄分别提前0.3岁-1.1岁和0.2岁-1.0岁。由此看来基于80年代儿童为样本的chn法已经不适用于当代中国儿童。


3) chn法使用的应用问题


在取样时,以中等社会经济水平家庭的正常儿童为样本。不符合目前生长学指标以社会中上经济水平家庭的惯例。在大年龄段骨龄结果跳跃较大。用在当代中国儿童骨龄偏大。


5.中华05骨龄标准

1)中华05骨龄标准的诞生及变更


a.1984年,张绍岩首次将国际著名的tw2方法引入我国,以河北儿童为样本制定了地方骨龄标准。
b.1989年,由张绍岩负责学术与技术研究工作的,我国首次大规模骨发育调查研究项目成果《中国人手腕骨发育标准-chn法》诞生。
c.1995年,张绍岩主编的《中国人骨成熟度评价标准及其应用-chn计分法和骨龄标准图谱》发表。
d.2003年,中国儿童表现出整体发育提前的长期趋势。为了制定更适合当代中国儿童的骨龄标准,国家奥运科技攻关项目《中国人手腕骨发育标准修订》课题启动,由张绍岩教授担任课题组组长,根据国内外骨龄评价方法的研究进展以及我国不同领域应用骨龄的特点展开调查研究。
e.2005年,张绍岩等提出了适用于中国当代儿童的《中国人手腕骨发育标准-中华05》。新骨龄标准不仅依据中国当代儿童大样本制定了评价标准,而且在方法学方面做出了重大改进。为了与国际间普遍使用的骨龄评价方法一致,采用tw3方法分别制定了rus和腕骨的基本骨龄评价方法与标准,并首次提出了中国儿童rus骨龄与腕骨骨龄差值参考标准。通过使用制定骨龄标准样本的生长学数据,提出了中国儿童靶身高计算公式、以父母身高修正的儿童身高生长图表,《中华-05》成年身高预测方法等,为儿童生长发育综合评价提供了重要参考依据。
f.2006年,《中华05》骨龄标准代替chn法成为中华人民共和国唯一的行业骨龄标准。


经过不断的研究,中华05骨龄标准为了满足医疗、体育、司法领域对骨龄的应用特点,包含了以下方法:



a.2015年,张绍岩教授主编的《中国人手腕部骨龄标准-中华05及其应用》由科学出版社出版。
b.2016年,中国最高检察院信息研究中心法医学人类学科研教学示范项目中心在开封市建立,将《中华-05》骨龄标准引入司法领域的青少年活体年龄推测中。河南省人民检察院法医人类学研究中心特聘张绍岩教授为学术顾问。


2)中华05骨龄标准适用人群检验


  • 理论方面:

中华-05中的tw3-c rus、tw3c-carpal基于著名的tw3方法,在未改变等级定义及其得分的前提下,参照目前世界卫生组织建立生长图表的经验,对标准化的当代中国儿童大样本使用box-cox幂指数模型重新计算了适合中国儿童的骨龄百分位数曲线。


在tw3方法中,骨发育等级持续时间过长,不能更加精细的分辨骨发育成熟度。所以在tw3骨发育等级的基础上(在原等级内增加成熟度指征,不改变tw3-rus骨发育等级的开始与结束点,总得分仍然是0-1000分),选择了新的成熟度指征,以提高骨龄评价方法对儿童发育程度的分辨能力,通过使用“分类特征计分算法”(与tanner计算tw3骨等级得分方法相同),重新计算骨发育等级得分,然后使用标准化样本通过box-cox模型建立了rus-chn骨龄评价方法。rus-chn方法采用了与tanner建立tw3方法相同的理论基础与数据处理方法。


更多关于《中华-05》理论方面的论述,请参考中华05骨龄课题组相关论文。


  • 样本适用性

《中华-05》标准化样本由中国城市汉族正常儿童组成,选择经济中上水平的上海市、广州市、温州市、大连市、石家庄市为取样城市。在上述城市市区选择管理规范、综合教学水平中上等的中、小学校、幼儿园、托儿所、妇幼保健站为抽样点。在抽样点的选择中排除铁路、部队、外地迁入的工厂企业子弟学校、文艺、体育等特殊学校以及一般学校所开设的文艺、体育班。采用分层整群抽样方法,进一步排除的受试者如下:


a)凡有心、肺、肝、肾等脏器疾病以及内分泌疾病患者、发育异常者、身体残缺畸形者;

b)参加业余文艺、业余体校训练的学生;

c)肥胖和重度营养不良者;

d)出生时为低体重或窒息、难产者。


将标准化样本与同期《中国0-18岁儿童青少年身高、体重的标准化生长曲线》比较,在2-18岁之间,《中华-05》男女样本身高第50百分位数几乎与对比对象完全一致(图13,图14)



  • 实际应用


通过应用制定《中华-05》骨龄标准的样本和检验样本,比较不同方法骨龄差异结果如图3和图4,分别为男女年龄组儿童不同方法骨龄减生活年龄之差随年龄的变化。



通过以上检验可以证明,《中华-05》适用于当代中国儿童的骨龄评价。


五、骨龄标准(方法)样本的标准化问题


先看以下调查研究报告或标准制定的样本采样:


a.2005年《中国九大城市男孩睾丸发育、阴毛发育和首次遗精年龄调查》。目的,调查中国九大城市男孩青春发育的平均年龄。样本:对象为中国东、南、西、北中部地区的九大城市城区3-19.83岁健康男孩。结论:中国大城市城区男孩睾丸发育年龄较目前临床所用正常值早,并属当今睾丸青春发育较早、阴毛发育迟;自1979年以来, 以呈现首次遗精为特征的性成熟年龄呈年代提前趋势。(中华儿科杂志2010年6月第48卷第6期)
b.2005年《中国九大城市女孩第二性征发育和初潮年龄调查》。目的:了解中国女孩近年青春发育的趋势,探究经典的性早熟年龄界限诊断标准是否仍适用于当今中国人群。样本:全国协作性横向调查,对象为代表中国东、西、南、北、中部地区的九大城市健康女孩。结论:中国城区女孩乳房发育年龄属世界上较早人群之列,初潮年龄呈显著年代提前趋势。(中华内分泌代谢杂志2010年8月第26卷第8期)
c.2005年《中国九城市七岁以下儿童体格发育调查》。目的:了解和掌握我国儿童的体格发育现状及变化趋势。样本:北京、哈尔滨、西安、上海、南京等九城市。结论:我国儿童体格生长发育仍处于长期趋势中的快速增长阶段。(中华儿科杂志2007年8月第45卷第8期)
d.2005年《全国学生体质与健康调研结果公告》。样本:涵盖31个省、自治区、直辖市,25个民族等等。结论:学生形态发育水平继续提高,营养状况继续改善等等。     
e.2006年《世界卫生组织儿童生长标准》。目的:采用新的、能够描述在无疾病和母乳喂养及母亲不吸烟的健康规范下的儿童生长标准,而不是参考值样本:来自不同种族和文化背景的8440名健康的、母乳喂养的婴儿和儿童原始生长数据和相关资料。所研究人群社会经济状况有利于生长、迁移率较低。

适用于特定人群的标准,在采样时都会根据使用目的制定采样点和采样要求(样本标准化)。这样才能保证样本可以代表目标人群,这也是制定可靠标准的基础。同时,世界卫生组织等研究机构在制定生长发育标准时均以有利于生长的环境的社会经济中上水平状况的健康儿童取样。以目前广泛使用的首都儿研所发布的《0-18岁身高体重标准》来说,从九个城市取样并且是在有利于生长环境下的健康儿童,而非通过医疗临床采集的数据,这样才能代表在调查时刻中国儿童普遍的的身高、体重情况。


六、几个常见问题


1.为什么现在中国儿童骨发育提前了,用20几年前的标准测骨龄反而大了?


多次中国学生体制调查表明,当代儿童生长发育提前。骨龄评价应用于个体儿童时,所选骨龄标准的样本儿童就成了参照样本,而样本中儿童的年龄就是某一发育成熟度的骨龄。如果选择20几年前的骨龄标准,当代儿童会比样本中儿童更早达到某一成熟度,所以会得出较大的骨龄。

例如:20年前某骨龄标准中正常健康男孩骨发育成熟度为226分,对应的骨龄是9岁,但是当代健康的中国儿童8岁男孩就达到了226分,如果使用这个标准就会得出9岁的骨龄。而使用适合当代中国儿童的骨龄标准《中华-05》就会得出8岁的骨龄。


2.为什么现在中国儿童骨发育提前了,成年身高反而增高了?


这种现象在受长期趋势影响而生长发育加速的人群中普遍存在。仔细观察1985年和2005年中国学生体质调查会发现,2005年调查中达到成年身高的年龄比1985年提前。这要带出来两个问题:

第一,为什么少年儿童平均身高增幅大于成年身高增加的幅度?

第二,为什么达到成年身高的年龄提前了,成年身高反而高了?

要回答这两个问题还要从中国少年儿童生长发育整体提前来分析。如图下图,2005年比1985年中国学生身高曲线整体左移(提前),但不同年龄上身高增加的数值不同。而且,在各年龄上身高增加的数值可以分为以下两部分:

a.生长发育整体提前所增加的部分(这部分对成年身高增幅没有贡献)。
b.身高生长幅度提高而增加的部分(这部分对成年身高增幅有贡献)。

由此,可以我们便可以找出问题的答案。


【1】中国人手腕部骨龄标准:中华05及其应用/张绍岩主编.—北京:科学出版社,2015.9   isbn 978-7-03-045737-0

【2】张绍岩 张继业 刘丽娟 刘钢 花纪青.中国五城市儿童greulich-pyle图谱法、百分计数法、chn法和tw3-c rus法骨龄的比较.中华现代儿科学杂志,2009, 6(5):257-261.


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