正常儿童青少年GP图谱法和中华05法评估骨龄一致性研究

蔡 广 潘其乐 朱镕鑫

近年来，儿童青少年的发育评估越来越受到关注。骨龄的评估方法较多，国际上较为流行的方法为GP图谱法(GP法)和TW法系列方法，很多国家以本国的样本根据GP法和TW法的制定原理重新制定了本国骨龄评估标准[1,2]，如中国20世纪90年代制定的CHN标准和2005年制定的RUS-CHN法(又称中华05法)，以及对应的图谱标准[3,4]。目前我国已有较多关于GP法与其他评估方法(CHN、TW系列)的比较研究[5-7]，但关于GP法与中华05法比较的研究相对较少。

GP法是20世纪20年代以美国中上等经济水平人群制定的一种骨龄评估方法[8]，是将受试者的骨龄片与标准的骨龄片进行匹配的一种骨龄评估方法，以往在我国临床医学中应用较为普遍。中华05法是2005年我国体育总局发布的评估标准，是2003至2005年以经济发展处于全国中上水平的部分城市的儿童为样本制定的骨龄评估标准[3]。中华05法是基于TW3计分法原理制定的，但与原TW3标准相比，把骨发育过程划分成更细的等级标准，且评估的骨龄范围有所扩大(男孩18岁，女孩17岁)。近几年，中华05法在医疗领域也逐渐得到推广。目前关于两种方法比较的文献，研究对象多为医院就诊的儿童或从事专业体育训练的青少年，且样本量相对较小，覆盖的年龄段范围有限[5,9]，故其结论不一定适用于普通儿童人群。本研究以正常儿童青少年为研究对象，比较两种方法在不同年龄段儿童中的评估结果，旨在为健康儿童发育评估方法的选择提供参考。

1 方法

1.1 研究设计 横断面调查。以上海市6～18岁的健康在校中小学生为研究对象，拍摄手部X线骨龄片，由2名骨龄阅片专家分别独立进行GP法和中华05法评估，比较两种方法的一致性以及每种方法与生活年龄的差值。

1.2 伦理和知情同意 本研究经过上海体育科学研究所伦理委员会审核通过(伦研批第0215号)。拍摄前发放家长知情同意书，告知家长骨龄检测的意义，对家长签署知情同意书的学生进行拍摄。

1.3 研究现场 上海市徐汇区普通小学、中学各1所，静安区普通小学2所、九年一贯制学校1所。

1.4 纳入和排除标准 纳入本文1.3中各学校的所有在校学生，排除有身体发育异常、内分泌疾病、身体残缺或畸形、手部骨折的学生，由学校卫生老师通过学生日常健康体检、问询并结合医院就诊记录进行排除。

1.5 发育阶段的划分 以测量日期与出生日期的差值计算生活年龄(十进制表示)，再以生活年龄作为发育分期[10]，青春前期：男<12岁，女<10岁；青春期：男～15岁，女～13岁；青春后期：男>15岁，女>13岁。

1.6 体格发育指标评估 测试骨龄的同时检测身高、体重，检测人员为上海市运动员选材育才专业委员会专技人员，用身高体重一体机(上海趣壹科技有限公司，型号：HW-15)行体格测量，人工双次录入检测结果。

身高分组：依据2005年九省市儿童体格发育调查制定的身高百分位数标准[11]，身高

1.7 X线骨龄片的拍摄和读片

1.7.1 仪器和采集方法 拍摄均在各学校体育课中完成。采用西班牙斯达福移动数字X光DR成像系统(型号：MOVIX4.0)，定制可移动式铅防护罩(通过复旦放射医学研究所防辐射检验)，被测者手部伸入罩内曝光，摄左手正位X线片，四指并拢，大拇指分开，与食指呈60度，X光球管中心点正对手掌中心。

1.7.2 读片人员和读片方式 对X线骨龄片编号，由2名专家分别独立读片，给出骨龄评估结果。GP法读片为体育领域专家，从事骨龄评估及相关的研究工作近40年，年读片量>2 000人次。中华05法骨龄读片专家为中国足协、篮协认可的骨龄裁判专家，年读片量>3 000人次。

1.7.3 骨龄评估方法 GP法：采用标准图谱法，将采样的骨龄片与同性别的标准骨龄片进行整片匹配，无完全匹配的骨龄片时，用2张邻近最相似骨龄片进行插入法取值，取其中间值，结果转化为十进制骨龄结果。

中华05法：对桡骨，尺骨，第1、3、5掌骨，第1、3、5近节指骨，第3、5中节指骨，第1、3、5远节指骨进行逐一发育等级评级，输入到“生长发育评价与成年身高预测”软件(金硕软件)，自动算出该片的骨龄值，结果为十进制。

1.7.4 读片一致性检验 骨龄阅片后2个月内，每个年龄段随机抽取男女各5张骨龄片重新编号，2名骨龄读片专家再次读片。评价者内部一致性(ICC)采用Pearson 相关系数来表示，系统误差以重复读片的骨龄平均数差值表示，随机误差以差值的95%CI表示[13]。

1.8 质量控制和数据剔除 采用数字DR摄片技术，可即时查看摄片质量，如有拍摄不清晰或手掌位置摆放不正确，现场重新拍片。剔除检测当日漏摄骨龄片的学生；对于遗漏身高、体重信息采集的学生，如已完成骨龄片采集，仍纳入本文分析。

1.9 骨龄与生活年龄差值范围分组 GP法或中华05法骨龄-生活年龄差值分为5类：差值≤-2为(∞，-2]；-2<差值≤-1为(-2，-1]；-1<差值<1为(-1，1)；1≤差值<2为[1，2)，2≤差值为[2，∞)，计算5类的频数百分比，比较两种方法评估的一致性。

1.10 统计学方法 采用SPSS 22.0进行统计学分析。连续性变量以xˉ±s表示；计数变量以%表示。采用配对t检验进行GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄比较。采用Pearson相关方法分析GP法骨龄、中华05法骨龄、生活年龄的相关性，采用Kappa方法进行GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄差值范围一致性检验，反映两种方法评估一致性。GP法骨龄、中华05法骨龄、生活年龄两两之间差值分布采用箱线图表示，图中显示95%CI、中位数以及平均值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 2015年12月至2016年10月共向4 474名学生发放知情同意书，回收4 398份(95.2%)，其中不同意行骨龄测试217人，身体发育异常、内分泌疾病、身体残缺或畸形、手部骨折11人，检测当天请假17人，漏摄骨龄片2人，漏测身高3人。最终4 151名学生的骨龄片数据进入本文分析，男2 184名(52.6%)，女1 967名。从中随机抽取130张骨龄片行阅片一致性检验，中华05法和GP法的ICC分别为0.995和0.994，系统误差分别为-0.020 0和0.001 9，随机误差分别为±0.421 6和±0.552 3。

2.2 体格发育状况 表1显示，矮身高在男、女生总体中分别占6.9%和7.5%，在青春前期、青春期和青春后期男孩中分别占5.5%、6.9%和12.9%，在女孩中相应为6.5%、6.2%和11.5%。

无论总体还是各发育阶段，男生低体重比例均<3.0%，女生均<3.3%。超重和肥胖在男生总体中分别占16.4%和12.8%，在女生中分别占11.1%和7.6%；按不同发育阶段划分，超重/肥胖在青春前期、青春期和青春后期男生中分别占15.6%/10.7%、15.0%/15.6%和22.9%/15.8%，在女生中分别占10.8%/5.3%、10.3%/7.6%和12.8%/11.1%(表1)。

表1 不同性别、不同发育阶段的体格发育状况[n(%)]

2.3 GP法和中华05法的骨龄评估结果 表2显示，GP法骨龄值与生活年龄在男生9岁年龄段，女生8、9岁年龄段差异均无统计学意义；中华05法骨龄值与生活年龄在男生17岁年龄段，女生6、7、11、12、15、16岁年龄段差异均无统计学意义。

表2 不同年龄段男、女学生的GP法骨龄值和中华05法骨龄值比较(岁，xˉ±s)

2.4 GP法骨龄、中华05法骨龄、生活年龄的相关性分析 在男生总体和女生总体中，生活年龄、GP法骨龄与中华05法骨龄两两之间均高度相关(r为0.949～0.988,P<0.001)；在男、女生各发育阶段人群中，中华05法骨龄与GP法骨龄的相关系数r为0.888～0.965(P均<0.001)，GP法骨龄或中华05法骨龄与生活年龄的相关系数r为0.487～0.851(P均<0.001)。

2.5 GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄差值范围百分比的Kappa检验 图1显示，不同年龄中华05骨龄法与生活年龄差值在(-1，1)男生占49.7%～90.5%，女生占53.5%～90.5%；不同年龄GP法与生活年龄差值在(-1，1)男生占19.3%～56.3%，女生占31.1%～77.7%；在男女生总体，中华05骨龄法和GP法与生活年龄差值>1的占比高于差值<-1的占比。

图1 不同性别、不同年龄段儿童中GP法骨龄、中华05法骨龄分别与生活年龄的差值范围百分比

表3为男、女总体GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄差值范围Kappa检验交叉列表，表4为Kappa检验结果。男、女生总体Kappa值均<0.4；按年龄段划分，除女生8～10岁年龄段Kappa值>0.4(P<0.001)外，男、女生其他年龄段Kappa值均<0.4。

表3 男、女总体GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄差值范围Kappa检验交叉列表

2.6 GP法骨龄、中华05法骨龄、生活年龄间差值变化 图2显示，GP法骨龄与中华05法骨龄差值：在男生10岁、女生9岁以前为负值，之后变为正值；95%CI范围随着年龄增大而缩小。中华05法骨龄与生活年龄差值：除男生18岁、女生17岁外均为正值，男女生差值均<0.6岁，在男生7、8岁时，女生6、7、11、12、15、16岁接近于0。GP法骨龄与生活年龄差值：男、女生在9岁前均<0，9岁及9岁之后年龄段均>0；男生青春期和青春后期差值>1岁，女生青春期和青春后期差值>0.5岁。与GP法骨龄相比，在男女生中中华05法骨龄与生活年龄的差值更接近0。

表4 GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄差值范围一致性检验Kappa值

3 讨论

营养、气候、社会经济对儿童生长发育有明显影响[14]。本研究以上海市市区儿童青少年为研究对象，营养状况较好，男、女总体身高

骨龄评估可能受到个人的主观性影响，本研究为了保证GP法和中华05法读片结果的可靠性，选择的两位骨龄读片专家均具有丰富的理论知识和多年的实践经验，且一致性检验结果达到国际认可的水平(一致性±0.6岁)[16,17]。

本研究中，总体上GP法骨龄与中华05法骨龄有高度相关性，与姚乐辉等研究[18]结果(r=0.979，P<0.000 1)一致。按不同发育阶段划分后，两种方法在各阶段相关性有一定的降低，但仍为高度相关，其中以青春期相关度最高。因此，两种评估方法的结果趋势有高度的一致性，但是相关性不能完全反映两种方法的差异性特点[19]。在临床诊断中，-1岁<骨龄与生活年龄差值<1岁，判定为发育同步，≥1岁判定发育偏早，≤-1岁判定发育偏晚，差值≥2岁或≤-2岁时考虑有疾病影响[20]。本研究中，男生10岁以前、女生9岁以前中华05法的骨龄评估结果均高于GP法，女生9岁时两种方法结果基本一致，之后的年龄段男、女生中华05法骨龄评估结果低于GP评估结果。

为探讨GP法与中华05法骨龄差异是否会导致最终发育评估结果不同，本研究以±1、±2岁为界限，分年龄段统计了两种方法与生活年龄差值在不同范围的频数特点，结果显示两种方法差异较大。总体上，以GP法判断，发育在正常范围的男、女生分别占40%和50%左右；以中华05法判断，发育在正常范围的男、女生均>60%。GP法判断为发育异常的比例(男16.4%，女9.6%)明显高于中华05法(男5.7%，女3.8%)；女生评估特点基本与男生一致。在姚乐辉对3种骨发育评估方法的对比研究[18]中，北京市儿童青少年中华05法评估为发育水平正常的男、女生比例分别为68%和63%，GP法分别为40%和45%，本研究与之基本一致。由此可见，采用两种方法对同一儿童进行发育状态评估的结果可能不一致。此外，本研究采用Kappa方法进行了两种方法评估结果一致性检验。Kappa值范围为(-1，1)，一般认为，≤0.4一致性较差，～0.6时一致性中等，～0.8时一致性较好，>0.8时一致性很高[21]。本研究中，男、女生Kappa值均<0.5，反映了两种方法在评估儿童发育状态时一致性较差，与张鹏飞等[9]在患病儿童中的研究结果相近。

骨龄在临床中主要用于判断儿童青少年所处的发育状态以及疾病的辅助诊断[5,20,22]；在体育领域中主要通过发育状态的评估，预测未来的运动潜力大小、成年身高、比赛中判断年龄是否造假等；对普通儿童青少年骨龄的应用主要是发育状态监控及成年身高预测[4,14]。本研究显示，对普通儿童而言，GP法与中华05法评估的骨龄值几乎在所有的年龄段都很难相互替代。由于身高预测与骨龄大小密切相关，骨龄相差1岁，身高预测值相差很大，特别是在青春期阶段，可能相差7～10 cm[23,24]，因此根据两种方法评估的骨龄值预测成年身高时也可能有较大的差异。在不确定哪种发育评估方法更适合的情况下，建议结合其他的发育指标进行辅助评估，如性征发育、身高增长速度高峰期(PHV)等，身高预测也需要明确所采用的方法。

在实践中到底采用哪种评估方法？一般来说，健康儿童群体发育基本呈正态分布，发育偏早或偏晚的比例较低，骨龄评估结果与生活年龄越接近，说明该方法适用性越好。本研究中，男生几乎所有年龄段的GP法骨龄、中华05法骨龄与生活年龄均有显著差异，但中华05法与生活年龄的差值更接近0，反映了中华05法骨龄结果更接近于生活年龄。此外，以中华05法评估，>60%儿童发育状态正常，高于GP法评估结果，说明对本次采样人群来说，中华05法评估效果好于GP效果。然而，本研究的结论仅适用于上海市东部地区健康儿童，对于中国其他地区儿童还需要实证研究，在不明确哪种方法更适合本地区人群发育评估时，需注明采用的方法及对应的身高预测方法，以便不同评估者间对比和个体跟踪评估。