正常兒童青少年GP圖譜法和中華05法評估骨齡一致性研究

蔡 廣 潘其樂 朱镕鑫

近年來，兒童青少年的發(fā)育評估越來越受到關注。骨齡的評估方法較多，國際上較為流行的方法為GP圖譜法(GP法)和TW法系列方法，很多國家以本國的樣本根據(jù)GP法和TW法的制定原理重新制定了本國骨齡評估標準[1,2]，如中國20世紀90年代制定的CHN標準和2005年制定的RUS-CHN法(又稱中華05法)，以及對應的圖譜標準[3,4]。目前我國已有較多關于GP法與其他評估方法(CHN、TW系列)的比較研究[5-7]，但關于GP法與中華05法比較的研究相對較少。

GP法是20世紀20年代以美國中上等經(jīng)濟水平人群制定的一種骨齡評估方法[8]，是將受試者的骨齡片與標準的骨齡片進行匹配的一種骨齡評估方法，以往在我國臨床醫(yī)學中應用較為普遍。中華05法是2005年我國體育總局發(fā)布的評估標準，是2003至2005年以經(jīng)濟發(fā)展處于全國中上水平的部分城市的兒童為樣本制定的骨齡評估標準[3]。中華05法是基于TW3計分法原理制定的，但與原TW3標準相比，把骨發(fā)育過程劃分成更細的等級標準，且評估的骨齡范圍有所擴大(男孩18歲，女孩17歲)。近幾年，中華05法在醫(yī)療領域也逐漸得到推廣。目前關于兩種方法比較的文獻，研究對象多為醫(yī)院就診的兒童或從事專業(yè)體育訓練的青少年，且樣本量相對較小，覆蓋的年齡段范圍有限[5,9]，故其結論不一定適用于普通兒童人群。本研究以正常兒童青少年為研究對象，比較兩種方法在不同年齡段兒童中的評估結果，旨在為健康兒童發(fā)育評估方法的選擇提供參考。

1 方法

1.1 研究設計 橫斷面調查。以上海市6～18歲的健康在校中小學生為研究對象，拍攝手部X線骨齡片，由2名骨齡閱片專家分別獨立進行GP法和中華05法評估，比較兩種方法的一致性以及每種方法與生活年齡的差值。

1.2 倫理和知情同意 本研究經(jīng)過上海體育科學研究所倫理委員會審核通過(倫研批第0215號)。拍攝前發(fā)放家長知情同意書，告知家長骨齡檢測的意義，對家長簽署知情同意書的學生進行拍攝。

1.3 研究現(xiàn)場 上海市徐匯區(qū)普通小學、中學各1所，靜安區(qū)普通小學2所、九年一貫制學校1所。

1.4 納入和排除標準 納入本文1.3中各學校的所有在校學生，排除有身體發(fā)育異常、內分泌疾病、身體殘缺或畸形、手部骨折的學生，由學校衛(wèi)生老師通過學生日常健康體檢、問詢并結合醫(yī)院就診記錄進行排除。

1.5 發(fā)育階段的劃分 以測量日期與出生日期的差值計算生活年齡(十進制表示)，再以生活年齡作為發(fā)育分期[10]，青春前期：男<12歲，女<10歲；青春期：男～15歲，女～13歲；青春后期：男>15歲，女>13歲。

1.6 體格發(fā)育指標評估 測試骨齡的同時檢測身高、體重，檢測人員為上海市運動員選材育才專業(yè)委員會專技人員，用身高體重一體機(上海趣壹科技有限公司，型號：HW-15)行體格測量，人工雙次錄入檢測結果。

身高分組：依據(jù)2005年九省市兒童體格發(fā)育調查制定的身高百分位數(shù)標準[11]，身高

1.7 X線骨齡片的拍攝和讀片

1.7.1 儀器和采集方法 拍攝均在各學校體育課中完成。采用西班牙斯達福移動數(shù)字X光DR成像系統(tǒng)(型號：MOVIX4.0)，定制可移動式鉛防護罩(通過復旦放射醫(yī)學研究所防輻射檢驗)，被測者手部伸入罩內曝光，攝左手正位X線片，四指并攏，大拇指分開，與食指呈60度，X光球管中心點正對手掌中心。

1.7.2 讀片人員和讀片方式 對X線骨齡片編號，由2名專家分別獨立讀片，給出骨齡評估結果。GP法讀片為體育領域專家，從事骨齡評估及相關的研究工作近40年，年讀片量>2 000人次。中華05法骨齡讀片專家為中國足協(xié)、籃協(xié)認可的骨齡裁判專家，年讀片量>3 000人次。

1.7.3 骨齡評估方法 GP法：采用標準圖譜法，將采樣的骨齡片與同性別的標準骨齡片進行整片匹配，無完全匹配的骨齡片時，用2張鄰近最相似骨齡片進行插入法取值，取其中間值，結果轉化為十進制骨齡結果。

中華05法：對橈骨，尺骨，第1、3、5掌骨，第1、3、5近節(jié)指骨，第3、5中節(jié)指骨，第1、3、5遠節(jié)指骨進行逐一發(fā)育等級評級，輸入到“生長發(fā)育評價與成年身高預測”軟件(金碩軟件)，自動算出該片的骨齡值，結果為十進制。

1.7.4 讀片一致性檢驗 骨齡閱片后2個月內，每個年齡段隨機抽取男女各5張骨齡片重新編號，2名骨齡讀片專家再次讀片。評價者內部一致性(ICC)采用Pearson 相關系數(shù)來表示，系統(tǒng)誤差以重復讀片的骨齡平均數(shù)差值表示，隨機誤差以差值的95%CI表示[13]。

1.8 質量控制和數(shù)據(jù)剔除 采用數(shù)字DR攝片技術，可即時查看攝片質量，如有拍攝不清晰或手掌位置擺放不正確，現(xiàn)場重新拍片。剔除檢測當日漏攝骨齡片的學生；對于遺漏身高、體重信息采集的學生，如已完成骨齡片采集，仍納入本文分析。

1.9 骨齡與生活年齡差值范圍分組 GP法或中華05法骨齡-生活年齡差值分為5類：差值≤-2為(∞，-2]；-2<差值≤-1為(-2，-1]；-1<差值<1為(-1，1)；1≤差值<2為[1，2)，2≤差值為[2，∞)，計算5類的頻數(shù)百分比，比較兩種方法評估的一致性。

1.10 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0進行統(tǒng)計學分析。連續(xù)性變量以xˉ±s表示；計數(shù)變量以%表示。采用配對t檢驗進行GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡比較。采用Pearson相關方法分析GP法骨齡、中華05法骨齡、生活年齡的相關性，采用Kappa方法進行GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡差值范圍一致性檢驗，反映兩種方法評估一致性。GP法骨齡、中華05法骨齡、生活年齡兩兩之間差值分布采用箱線圖表示，圖中顯示95%CI、中位數(shù)以及平均值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況 2015年12月至2016年10月共向4 474名學生發(fā)放知情同意書，回收4 398份(95.2%)，其中不同意行骨齡測試217人，身體發(fā)育異常、內分泌疾病、身體殘缺或畸形、手部骨折11人，檢測當天請假17人，漏攝骨齡片2人，漏測身高3人。最終4 151名學生的骨齡片數(shù)據(jù)進入本文分析，男2 184名(52.6%)，女1 967名。從中隨機抽取130張骨齡片行閱片一致性檢驗，中華05法和GP法的ICC分別為0.995和0.994，系統(tǒng)誤差分別為-0.020 0和0.001 9，隨機誤差分別為±0.421 6和±0.552 3。

2.2 體格發(fā)育狀況 表1顯示，矮身高在男、女生總體中分別占6.9%和7.5%，在青春前期、青春期和青春后期男孩中分別占5.5%、6.9%和12.9%，在女孩中相應為6.5%、6.2%和11.5%。

無論總體還是各發(fā)育階段，男生低體重比例均<3.0%，女生均<3.3%。超重和肥胖在男生總體中分別占16.4%和12.8%，在女生中分別占11.1%和7.6%；按不同發(fā)育階段劃分，超重/肥胖在青春前期、青春期和青春后期男生中分別占15.6%/10.7%、15.0%/15.6%和22.9%/15.8%，在女生中分別占10.8%/5.3%、10.3%/7.6%和12.8%/11.1%(表1)。

表1 不同性別、不同發(fā)育階段的體格發(fā)育狀況[n(%)]

2.3 GP法和中華05法的骨齡評估結果 表2顯示，GP法骨齡值與生活年齡在男生9歲年齡段，女生8、9歲年齡段差異均無統(tǒng)計學意義；中華05法骨齡值與生活年齡在男生17歲年齡段，女生6、7、11、12、15、16歲年齡段差異均無統(tǒng)計學意義。

表2 不同年齡段男、女學生的GP法骨齡值和中華05法骨齡值比較(歲，xˉ±s)

2.4 GP法骨齡、中華05法骨齡、生活年齡的相關性分析 在男生總體和女生總體中，生活年齡、GP法骨齡與中華05法骨齡兩兩之間均高度相關(r為0.949～0.988,P<0.001)；在男、女生各發(fā)育階段人群中，中華05法骨齡與GP法骨齡的相關系數(shù)r為0.888～0.965(P均<0.001)，GP法骨齡或中華05法骨齡與生活年齡的相關系數(shù)r為0.487～0.851(P均<0.001)。

2.5 GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡差值范圍百分比的Kappa檢驗 圖1顯示，不同年齡中華05骨齡法與生活年齡差值在(-1，1)男生占49.7%～90.5%，女生占53.5%～90.5%；不同年齡GP法與生活年齡差值在(-1，1)男生占19.3%～56.3%，女生占31.1%～77.7%；在男女生總體，中華05骨齡法和GP法與生活年齡差值>1的占比高于差值<-1的占比。

圖1 不同性別、不同年齡段兒童中GP法骨齡、中華05法骨齡分別與生活年齡的差值范圍百分比

表3為男、女總體GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡差值范圍Kappa檢驗交叉列表，表4為Kappa檢驗結果。男、女生總體Kappa值均<0.4；按年齡段劃分，除女生8～10歲年齡段Kappa值>0.4(P<0.001)外，男、女生其他年齡段Kappa值均<0.4。

表3 男、女總體GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡差值范圍Kappa檢驗交叉列表

2.6 GP法骨齡、中華05法骨齡、生活年齡間差值變化 圖2顯示，GP法骨齡與中華05法骨齡差值：在男生10歲、女生9歲以前為負值，之后變?yōu)檎担?5%CI范圍隨著年齡增大而縮小。中華05法骨齡與生活年齡差值：除男生18歲、女生17歲外均為正值，男女生差值均<0.6歲，在男生7、8歲時，女生6、7、11、12、15、16歲接近于0。GP法骨齡與生活年齡差值：男、女生在9歲前均<0，9歲及9歲之后年齡段均>0；男生青春期和青春后期差值>1歲，女生青春期和青春后期差值>0.5歲。與GP法骨齡相比，在男女生中中華05法骨齡與生活年齡的差值更接近0。

表4 GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡差值范圍一致性檢驗Kappa值

3 討論

營養(yǎng)、氣候、社會經(jīng)濟對兒童生長發(fā)育有明顯影響[14]。本研究以上海市市區(qū)兒童青少年為研究對象，營養(yǎng)狀況較好，男、女總體身高

骨齡評估可能受到個人的主觀性影響，本研究為了保證GP法和中華05法讀片結果的可靠性，選擇的兩位骨齡讀片專家均具有豐富的理論知識和多年的實踐經(jīng)驗，且一致性檢驗結果達到國際認可的水平(一致性±0.6歲)[16,17]。

本研究中，總體上GP法骨齡與中華05法骨齡有高度相關性，與姚樂輝等研究[18]結果(r=0.979，P<0.000 1)一致。按不同發(fā)育階段劃分后，兩種方法在各階段相關性有一定的降低，但仍為高度相關，其中以青春期相關度最高。因此，兩種評估方法的結果趨勢有高度的一致性，但是相關性不能完全反映兩種方法的差異性特點[19]。在臨床診斷中，-1歲<骨齡與生活年齡差值<1歲，判定為發(fā)育同步，≥1歲判定發(fā)育偏早，≤-1歲判定發(fā)育偏晚，差值≥2歲或≤-2歲時考慮有疾病影響[20]。本研究中，男生10歲以前、女生9歲以前中華05法的骨齡評估結果均高于GP法，女生9歲時兩種方法結果基本一致，之后的年齡段男、女生中華05法骨齡評估結果低于GP評估結果。

為探討GP法與中華05法骨齡差異是否會導致最終發(fā)育評估結果不同，本研究以±1、±2歲為界限，分年齡段統(tǒng)計了兩種方法與生活年齡差值在不同范圍的頻數(shù)特點，結果顯示兩種方法差異較大?？傮w上，以GP法判斷，發(fā)育在正常范圍的男、女生分別占40%和50%左右；以中華05法判斷，發(fā)育在正常范圍的男、女生均>60%。GP法判斷為發(fā)育異常的比例(男16.4%，女9.6%)明顯高于中華05法(男5.7%，女3.8%)；女生評估特點基本與男生一致。在姚樂輝對3種骨發(fā)育評估方法的對比研究[18]中，北京市兒童青少年中華05法評估為發(fā)育水平正常的男、女生比例分別為68%和63%，GP法分別為40%和45%，本研究與之基本一致。由此可見，采用兩種方法對同一兒童進行發(fā)育狀態(tài)評估的結果可能不一致。此外，本研究采用Kappa方法進行了兩種方法評估結果一致性檢驗。Kappa值范圍為(-1，1)，一般認為，≤0.4一致性較差，～0.6時一致性中等，～0.8時一致性較好，>0.8時一致性很高[21]。本研究中，男、女生Kappa值均<0.5，反映了兩種方法在評估兒童發(fā)育狀態(tài)時一致性較差，與張鵬飛等[9]在患病兒童中的研究結果相近。

骨齡在臨床中主要用于判斷兒童青少年所處的發(fā)育狀態(tài)以及疾病的輔助診斷[5,20,22]；在體育領域中主要通過發(fā)育狀態(tài)的評估，預測未來的運動潛力大小、成年身高、比賽中判斷年齡是否造假等；對普通兒童青少年骨齡的應用主要是發(fā)育狀態(tài)監(jiān)控及成年身高預測[4,14]。本研究顯示，對普通兒童而言，GP法與中華05法評估的骨齡值幾乎在所有的年齡段都很難相互替代。由于身高預測與骨齡大小密切相關，骨齡相差1歲，身高預測值相差很大，特別是在青春期階段，可能相差7～10 cm[23,24]，因此根據(jù)兩種方法評估的骨齡值預測成年身高時也可能有較大的差異。在不確定哪種發(fā)育評估方法更適合的情況下，建議結合其他的發(fā)育指標進行輔助評估，如性征發(fā)育、身高增長速度高峰期(PHV)等，身高預測也需要明確所采用的方法。

在實踐中到底采用哪種評估方法？一般來說，健康兒童群體發(fā)育基本呈正態(tài)分布，發(fā)育偏早或偏晚的比例較低，骨齡評估結果與生活年齡越接近，說明該方法適用性越好。本研究中，男生幾乎所有年齡段的GP法骨齡、中華05法骨齡與生活年齡均有顯著差異，但中華05法與生活年齡的差值更接近0，反映了中華05法骨齡結果更接近于生活年齡。此外，以中華05法評估，>60%兒童發(fā)育狀態(tài)正常，高于GP法評估結果，說明對本次采樣人群來說，中華05法評估效果好于GP效果。然而，本研究的結論僅適用于上海市東部地區(qū)健康兒童，對于中國其他地區(qū)兒童還需要實證研究，在不明確哪種方法更適合本地區(qū)人群發(fā)育評估時，需注明采用的方法及對應的身高預測方法，以便不同評估者間對比和個體跟蹤評估。