骨龄与生长发育的关系研究

2011-01-02 03:30:36朱琳
哈尔滨体育学院学报 2011年5期
关键词:初潮骨龄X光

朱琳

(广州体育学院 运动与健康系,广东 广州 510075)

人的生长发育过程中,生长发育的速度往往和实际生活年龄存在不一致性,也就是说实际的日历年龄可能无法准确反映孩子的生长发育成熟程度。而在现实生活中,正确评判孩子的生长发育程度具有重大的现实意义。找到一种既准确又简便的评价方法非常重要,而骨龄评价因其自身的特点,在评价儿童生长发育成熟度方面具有其它方法所无法替代的作用。2009年我国恢复了实施骨龄检测办法,并在2009年7月6日分别在苏州和北京落幕的全国少年乒乓球比赛(南、北方赛区)中首次使用。骨龄评价已在运动员科学选材和青少年体育比赛中得到广泛使用,对于我国竞技体育后备人才的队伍建设起到了重要的作用。骨龄在体育、医学、法庭科学等很多领域都有广泛的应用价值。

骨龄的正确评判,基于对骨龄的正确测试。文章就如何准确测定骨龄,常用的评判方法等进行具体阐述,并指出骨龄的应用范围。为今后在实践工作中,如何正确的评判和运用骨龄作出一定的指导。

1 生长发育年龄的界定

青春期(puberty or adolescence)是青春发育加快的时期,约在出生后的第2个10年内,可分为早期,女10~12岁、男11~13岁;中期,女13~16岁、男14~17岁;后期,女17~19岁、男18~21岁。青春发育加快主要在早、中期,约5年左右,一般男比女迟2年左右[1]。从医学的专业角度看,人的生长发育可用两个“年龄”来表示,即生活年龄(日历年龄)和生物年龄或发育年龄。目前有很多研究发现,由于营养等因素的影响,生长发育有提前的趋势,这意味着生长发育的速度会与实际生活年龄差距,日历年龄无法准确说明生长发育的状况,不能真实地反映一个儿童的生长发育成熟程度,按年龄衡量儿童发育情况不一定可靠[2]。因为不同儿童在一定年龄和一定时间内,个体发育的速度不一定是相同的。

发育年龄或生理成熟度可反映人体发育的程度,它采用生物学测量方法。人的发育过程中,凡能被辨认或测定的,有一定演变过程,并有一定最终成熟状态的结构或机能,都可作为生物学测量的尺度。如骨龄可反映小儿的整个发育时期;睾丸、阴囊等性器官发育和乳房、阴毛、腋毛、汗腺的发育、皮下脂肪的量和分布等第二性征的发育均受到生殖系统的决定,生殖系统的发育和功能状态可作为青春期发育过程中全身成熟的有效指标,等等[1]。实验研究中,检查乳房和第二性征等方法通常需要全身裸露,随着法制观念的完善和自我隐私权意识的增加,给检测带来了很大的不变,这些检查方法在实施中也受到了极大的限制。而骨骼发育可反映生殖系统的发育和功能,并与身体成熟程度密切相关[3]。因此,用骨龄可了解人体的真实的生长发育,即生物年龄,它也是衡量人体发育程度的最常用方法之一(此外还有齿龄、身高年龄、神经发育年龄、智龄、初潮年龄、性征发育年龄等)。

2 骨龄的概述

2.1 何为骨龄

骨龄全称骨骼测定年龄(age determination by skeleton),是人体生长发育的重要标尺。是通过测定骨骼的大小、形态、结构、相互关系的变化反映体格发育程度,并通过统计处理,以生活年龄的形式,以岁为单位进行表达的生物学年龄。人类骨骼发育的过程中,不同人的骨骼发育的过程所表现出的形态变化是基本一致的,每一根骨头的发育过程都具有连续性和阶段性。不同阶段的骨头具有不同的形态特点。因此,根据骨化中心的数目和大小;骨化中心和骨骺的形态变化;骨骺和骨干的愈合情况,可精确反映被测人发育进程及骨骼生长空间。骨骼评估能较准确地反映个体的生长发育水平和成熟程度[2]。

2.2 骨龄测定的部位和方法

2.2.1 骨龄测定的部位用于骨龄评价的部位和方法较多,最为常用的是左手碗部的x线射片,其次是长骨的大关节如膝部和肘部,也有用肩关节、髋关节甚至脊椎骨的X线摄片。实际研究中,采用左手碗部的x线射片的主要原因是,左手碗部所需的X线剂量很小,又远离人体的主要器官,被测试人受到的X线辐射伤害最小,而且评价年龄范围涵盖了人的主要生长发育阶段。德赖森等发现,两手整体骨骼成熟度的差异较小,用X线片评定骨骼状况时可以忽略不计。赵融等人研究发现,双手腕部的骨化中心出现完全对称者占53.3%~99.3%;干骺融合完全对称占78.8%~99.3%,实际工作中双手腕部骨发育的差别也可忽略不计[4]。此外,1906年人体测量学联合会在摩纳哥起草的对活体受试者测量的国际协议及,1912年自然人类学家协会在日内瓦都分别提出测量身体左侧躯体和测量左手、左足。而且,大部分人群中右利手的数量远大于左利手,因此左手要比右手更少损伤或致残[5]。基于上述原因,在实际测试时常采用左手手腕部X光摄像,并作为临床上评定骨龄的依据。

多数材料显示,所有人种的儿童手腕骨骨化模式可能是相同的,人出生后骨化次序是一种遗传继承性的表现,即头状骨、钩骨、三角骨、月骨、大多角骨、小多角骨和豌豆骨。手腕X线片中看到的各发育着的骨化中心的轮廓都表现出适用于区分各骨成熟程度的形态变化,这些变化提供了评价各个骨骼发育状况的基础,称为成熟度标志。

2.2.2 骨龄评定方法骨龄相当于标准片所依据的,达到相同骨骼发育程度的儿童的生活年龄。这种设计使儿童的骨骼状况与生活年龄联系起来,为评价生长发育的其它可测量的方面提供了基础[5]。评定骨龄的方法有简单计数法、图谱法、评分法和计算机骨龄评分系统等,最常用的是G-P图谱法和TW2(TW3)评分法;预测成年身高包括B-P法、RWT法、TW2法等[1]。我国最常用的,有较好信效度的方法是RUS-CHN法[6]。在了解人的骨龄情况时,通常要拍摄人左手手腕部的X光片,医生通过X光片观察左手掌指骨、腕骨及桡尺骨下端的骨化中心的发育程度,借助于骨骼在X光摄像中的特定图像来确定,并评定骨龄。

熊丰等人的研究发现,G-P图谱简便,可用于大致估计骨龄范围;叶氏评分法精确,宜用于精确骨龄监测及科研;CHN法准确,相对省时,适用临床常规骨龄评价[7]。

目前也有人利用定量超声原理来评价骨龄,但许浩[8]等人对超声骨龄和X光骨龄的相关程度和直线回归分析的研究结果表明,尽管总体人群的两种评价结果存在高度相关,直线回归效果较好,但引入年龄段因素后,相关程度明显降低,回归效果较差,提示这两种方法之间不能相互替代。

2.2.3 RUS-CHN方法确定骨发育等级和骨龄推算RUS-CHN法是中国学者在TW2法的基础上进行修改而制定的,最新版的TY/T 3001-2006《中国青少年儿童手腕骨成熟度及评价方法》(2006-07-01实施)中RUS-CHN法代替了TY/T 001-1992《中国人手腕骨发育标准-CHN法》评分方法,而且新的评分方法在1992年版的基础上去掉Carpal系列(简称C系列)的7块腕骨(头状骨、钩骨、三角骨、月骨、舟骨、大多角骨、小多角骨)而只保留RUS系统13块骨(桡骨远端;尺骨远端;Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ掌骨;Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ近节和远节指骨;Ⅲ、Ⅴ中节指骨)进行评定。有研究表明,从手、腕部骨发育的规律上看,大约在儿童进入青春期后,腕骨都已发育成熟,女孩14岁,男15岁后,即不再增加,表明C系列的骨发育已完成,没有X线形态变化了;但以后RUS系列(简称R系列)骨发育仍在继续[2],随着年龄增长而变化的实际是桡、尺、掌、指各骨。因此,如果将少数腕骨加入桡、尺、掌、指各骨中评定,对于年幼儿童则嫌腕骨太少,但对年长儿童则赚所含腕骨太多[2]。

(1)骨龄片拍摄方法。左手R系统13块骨X光片具体拍摄方法为取左手腕部后前位,左侧上臂、前臂和手伸直摆正,手、腕、前臂的中轴在一条直线上;手掌朝下,平放并紧贴在暗盒上,五指伸直并自然稍微分开,大拇指与食指成30度左右。X光片应包括全部腕、掌、指骨各骨和桡、尺骨远端(不少于5cm,有些为2~3cm)[1,9]。通过X光片观察被试左手掌指骨及桡、尺骨远端的骨化中心的生长发育程度,综合判断骨龄情况。

(2)拍片质量控制。摄片质量对读片分析至关重要。手腕部骨龄评分法要求手腕部骨X线摄影包括的各骨的发育征象应该清晰。研究中应根据X光机型号,胶片类型和被试年龄等情况来确定摄片细节。一般摄片时要求X线管中心处于指尖和桡骨远侧端之间的中心部位,正对第三掌骨头,垂直射入。采用低千伏高毫安投照,缩短显影时间,并根据小儿年龄调整摄片条件。依据采用的X光机型号、胶片各类,以聚集清晰为度,调整球管与胶片距离。

表1 小儿左手腕部后前位X线摄片条件[1]

(3)X线片评定骨龄的具体方法。中国青少年儿童手腕骨成熟度及评价方法中的RUS-CHN方法将所拍X线片的13块骨分出不同等级及评分。男女各骨的读片顺序和评定等级分别是桡骨共14级;尺骨共12级; 掌骨Ⅰ共11级、掌骨Ⅲ、Ⅴ分别为10级;近节指骨Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ,中节指骨Ⅲ、Ⅴ分别为12级;远节指骨Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ分别为11级。当评定的X线片中的一块骨和选定做详细比较的标准片中相应骨的发育程度相同,这块骨就可确定为标准片中对此骨所指定的骨龄。如果此骨比标准片中相应骨的发育提前或延迟,就要和邻近标准片中同一骨骼进行比较,以标准片中对有相同发育程度的相应骨所指定的骨龄作为被评定骨的骨龄。如果找不到在发育程度上与被评定的骨相确切一致的骨,便以最相接近的来估价它的骨龄。如果与任何一张标准片都不确切一致,处于两张相邻标准片之间,那被评定的骨就为两个最相接近的标准片骨龄的平均数。同时应进行读片系统误差和随机误差的检验[9]。

通过RUS-CHN方法手腕骨发育等级得分表(男、女)和RUS-CHN方法手腕骨成熟度评价图(男、女)对应的第50百分位线的位点所对应的年龄来确定骨龄[2,8]。重复读片的时间间隔至少为15天。骨龄的可靠性,根据世界各地研究报道,以TW2法评定骨龄,评定差数的标准误总的约0.2~0.3岁,95%评定相差约0.5~0.6岁;对于R骨龄约为0.23~0.30岁[2]。

2.3 骨龄与生长发育的关系

一般来说,孩子的生长发育可分为4个阶段:第一阶段为自出生至6岁;第二阶段为7~12岁,医学上也称发育阶段;第三阶段为女孩13~15岁,男孩14~16岁,是发育高峰期;第四阶段为低潮期,女孩17~19岁,男孩18~20岁,此时长骨骨骺开始闭合,身高增长逐渐减缓。

健康的儿童身体各部分的发育是一个协调的过程,任何器官系统的发育状况可用来确定整个机体的发育状况。但是骨骼,特别是手腕骨具有如下优点:第一,X线片中可较容易观察到有次序的,连续出现的,逐渐成熟的变化,而且这些变化可贯穿出生到成年早期的全过程;第二,可排除遗传或身材的影响;第三,骨骼系统和生殖系统成熟程度的变化存在密切相关关系[5]。因此,我们有理由用骨骼,特别是手腕骨发育状况来反映生长发育的程度。

人类的生长发育受到种族、民族、环境等因素的影响,其原因在很大程度上是遗传差别和营养水平的显著不同。目前主要是由身高、体重、年龄来推测儿童发育状况,这显然是不够精确的。而研究发现骨龄和初潮年龄的相关比体重、体重-身高指数,站立身高年增长值的相关更密切。通过评定月经初潮前和初潮前期身高、体重加速生长前的骨骼状况可以区分月经初潮年龄是提前、正常还是延迟。研究发现,生殖系统成熟程度的变化与骨骼系统成熟程度的变化间存在密切关系。健康的、营养良好的儿童骨骼发育是一个整体,骨骼各部分成熟的速度倾向于保持一致,所以用手腕骨的发育状况就可以推断整体的骨发育状况。而骨骼发育正常、处于青春期的女孩,一般在远端指骨骨骺与骨干愈合不久,月经初潮即发生[5];初潮后8个月左右,第二远端指骨干骺融合;拇指内侧的种籽骨出现前不会发生月经初潮,一般在出现后10个月到2年左右则会发生月经初潮[1]。在身高增高加速阶段,无初潮出现;当增高速度达到最大后、开始进入增高减速阶段时,则往往出现初潮。因此,初潮标志着女孩进入青春期后期,增高速度将迅速减慢[1]。初潮后女孩平均身高增高约6cm,偶尔可达12cm。

骨骼的发育可能受到热性疾病和其他疾病如长期营养不良及引起发育不平衡的疾病或事件的损害。如果在腕骨或骨骺中预定开始骨化的时期生病,那么此骨化中心一般不能如期出现。儿童骨化的下一个骨化中心会在适当时期开始骨化,在中断骨化的骨化中心延迟出现前,随后的骨化中心通常会在适当时期开始骨化。手部X线片也能够提供以往此类疾病的记录,作为过去病症对发育的骨骼影响严重程度的指标。健康且营养良好的儿童,矿物质和其它成骨材料沉积速度和骨大小的增长速度是均衡的。如果骨长度生长中断,而且骨化材料的沉积速度没有相应下降,那么每单位体积的骨化材料就会较多,骨的密度就会显著增加。而骨的正常生长重新开始,所生成的骨的密度一般与瘢痕出现前形成的骨相似,因此就出现横线或瘢痕。

3 骨龄测试的应用

3.1 骨龄可以用于评定生长发育的速度和类型

根据骨龄与日历年龄的差值可以判断儿童生长发育的速度,而且可以根据差值的大小范围将生长发育分为正常发育型、早发育型和晚发育型三种生长发育类型。一般,判断标准为骨龄与日历年龄的差值在0.2年内,确定为正常发育型;差值在大于1年可确定为早发育型;差值小于1年确定为晚发育型[10]。

3.2 骨龄可以用于预测身高

用同一时间内测得的身高和骨龄,经科学计算可估计孩子未来可达到的成年身高。此外,还可用父母身高计算孩子的遗传身高,并与骨龄检测判断综合地估计孩子将来的生长潜力。如果年龄大于骨龄,提示孩子生长缓慢,还能再长高;如果年龄小于骨龄,提示孩子可能早熟,长高的余地低于正常发育类型的儿童。但预测身高的正确方法是基于连续三年的骨龄发育状况。

3.3 骨龄可以用于预测月经初潮年龄

骨骼发育正常、处于青春期的女孩,一般在远端指骨骨骺与骨干愈合不久,月经初潮即发生,并预示着已经进入青春期后期。拇指内侧的种籽骨出现前不会发生月经初潮,一般在出现后10个月到2年左右则会发生月经初潮。提早预知初潮年龄对于学校和家庭提前做好青春期教育具有重要的作用。

小结

以往的研究证明,用骨骼,特别是手腕骨发育状况来反映儿童的生长发育程度是可行的。医生通过X光片观察左手掌指骨、腕骨及桡尺骨下端的骨化中心的发育程度,借助于骨骼在X光摄像中的特定图像,结合CHN法评定骨龄是准确、相对省时的一种评价发育程度的方法,这种方法也适用于临床常规骨龄评价。骨龄评价主要的应用范围是评价儿童生长发育类型,如在临床上该方法是确定儿童是否出现特异性性早熟的主要依据之一,并且可适用于预测儿童未来成年身高和女性初潮年龄。骨龄在其它方面的应用还值得探讨。

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