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，以往在我國臨床醫學中應用較為普遍。中華05法是2005年我國體育總局發布的評估標準，是2003至2005年以經濟發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，研究對象多為醫院就診的兒童或從事專業體育訓練的青少年，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 研究現場 上海市徐匯區普通小學、中學各1所，靜安區普通小學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，由學校衛生老師通過學生日常健康體檢、問詢并結合醫院就診記錄進行排除。

1.5 發育階段的劃分 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2005年九省市兒童體格發育調查制定的身高百分位數標準[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字X光DR成像系統(型號：MOVIX4.0)，定制可移動式鉛防護罩(通過復旦放射醫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、籃協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近節指骨，第3、5中節指骨，第1、3、5遠節指骨進行逐一發育等級評級，輸入到“生長發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 相關系數來表示，系統誤差以重復讀片的骨齡平均數差值表示，隨機誤差以差值的95%CI表示[13]。

1.8 質量控制和數據剔除 采用數字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類的頻數百分比，比較兩種方法評估的一致性。

1.10 統計學方法 采用SPSS 22.0進行統計學分析。連續性變量以xˉ±s表示；計數變量以%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、中位數以及平均值。P<0.05為差異有統計學意義。

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名學生的骨齡片數據進入本文分析，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、不同發育階段的體格發育狀況[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、女生各發育階段人群中，中華05法骨齡與GP法骨齡的相關系數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，之后變為正值；95%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、氣候、社會經濟對兒童生長發育有明顯影響[14]。本研究以上海市市區兒童青少年為研究對象，營養狀況較好，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，判定為發育同步，≥1歲判定發育偏早，≤-1歲判定發育偏晚，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育評估結果不同，本研究以±1、±2歲為界限，分年齡段統計了兩種方法與生活年齡差值在不同范圍的頻數特點，結果顯示兩種方法差異較大。總體上，以GP法判斷，發育在正常范圍的男、女生分別占40%和50%左右；以中華05法判斷，發育在正常范圍的男、女生均>60%。GP法判斷為發育異常的比例(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育狀態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育狀態時一致性較差，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育狀態以及疾病的輔助診斷[5,20,22]；在體育領域中主要通過發育狀態的評估，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育狀態監控及成年身高預測[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。在不確定哪種發育評估方法更適合的情況下，建議結合其他的發育指標進行輔助評估，如性征發育、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，健康兒童群體發育基本呈正態分布，發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%兒童發育狀態正常，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健康兒童，對于中國其他地區兒童還需要實證研究，在不明確哪種方法更適合本地區人群發育評估時，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。