在20世纪80年代,我们曾制订了《中国人骨发育标准-chn法》[1]。20年来,数次大规模的中国学生健康与体质调查说明,中国儿童身高、体重生长出现了加速的长期趋势。因此,于2005年对中国人手腕骨发育标准进行了修订[2]。
在儿童生长发育规律研究以及临床实践中,应用不适宜的骨龄评价标准可能会混淆儿童生长发育的规律,得出错误的结果。因此,本文观察了40年来中国儿童骨发育的长期趋势,为骨龄应用者选择或解释不同标准骨龄结果提供参考。
1. 样本与方法
1.1 样本
研究样本为我国1988年和2005年骨发育调查资料,样本量分别为22160名和17401名城市汉族儿童。在0岁-5岁以及男12岁-15岁、女10岁-13岁每半岁一组,其余每岁一组。在新生儿出生后3日内、3岁以下年龄组出生日前后7日之内,其它年龄组出生日前后15日之内拍摄左手腕后前位x线片,同时测量身高、体重。
1.2 方法
1.2.1手腕部骨化中心出现年龄和融合年龄
使用概率单位回归方法分别计算1988年和2005年骨发育调查样本手腕骨骨化中心出现年龄和融合年龄,并与1964的骨发育调查资料[3]进行比较。
1.2.2 骨龄评价
由一名作者使用原《中国人骨发育标准-chn法》[1]评价2005年骨发育调查样本儿童的骨龄。通过各年龄组儿童的生活年龄和chn骨龄的比较说明我国儿童骨发育的变化。
在读片前以及读片过程中进行两次骨龄评价可靠性检验。骨龄评价者以4周的时间间隔重复阅读130张x线片,等级相同例数的百分数分别为88.5%和89.2%,一次读片95%
置信区间分别为±0.51岁和±0.54岁。
2. 结果
2.1骨发育调查样本身高、体重生长的长期趋势
与1964年、1988年骨发育调查样本相比,2005年儿童样本的身高、体重增长都非常显著,表1。
2005年儿童青春期(男11岁-14岁和女10岁-13岁)身高、体重的增长最为显著。但是由不同年代各年龄组平均体重差值分析,1964年与1988年儿童样本的平均体重变化不大,甚至1988年10-18岁女儿童的平均体重还低于1964年的儿童。由此说明,2005年儿童各年龄组体重的增加主要发生在近20年之中。
2005年样本男女儿童最终身高(男18岁,女17岁时的身高)分别比1964年样本增长了4.3cm和2.1cm,比1998年样本增长了3.3cm和1.6cm;发育成熟时的体重分别比1964年样本增长了5.1kg和3.1kg,比1988年样本增长了7.1kg和4.0kg。
不同年代骨发育调查儿童样本身高、体重的增长趋势与数次中国学生体质与健康调查结果一致[4]。
2.2 中国儿童手腕骨发育的长期趋势
2.2.1不同年代我国儿童手腕骨化中心出现年龄和融合年龄的比较
表2、表3分别为1964、1988、2005年骨发育调查样本儿童手腕骨化中心出现年龄与融合年龄。在李果珍等[3]1964年的研究中,虽然没有设计半岁组,而且取样年龄也没有限定在受试者的出生日前后。但与其相比,1988年骨发育调查的样本男儿童的桡骨、掌骨iii、中节指骨iii、远节指骨i,女儿童的桡骨、远节指骨i、月骨、舟骨、大多角骨的骨化中心出现年龄提前。相比之下,1988年儿童样本手腕骨的骺干融合年龄的提前则较明显,除了女子掌骨、近节指骨外,男女儿童手腕部各骨的融合年龄提前1岁。与1964年儿童相比,2005年骨发育调查儿童的骨发育提前非常明显,除头状骨和钩骨外,几乎所有男女儿童的手腕骨化中心出现年龄提前0.5岁-1岁(个别骨提前2岁);骺干融合年龄提前更显著,男儿童提前1.5岁-2岁(个别骨提前3岁),女儿童也大都提前1岁-2岁。
与1988年骨发育调查样本相比,2005年样本儿童手腕骨化中心出现年龄再次出现提前趋势。在男儿童,除了桡骨、第五手指各骨、头状骨和钩骨外,其余各骨化中心出现年龄提前0.5岁-1岁;但女儿童的提前不如男儿童明显,仅桡骨、掌骨、近节指骨v、中节指骨iii、远节指骨v、三角骨和小多角骨化中心出现年龄提前0.5岁-1岁。和1988年与1964年儿童的比较结果相似,2005年儿童也同样表现出骺干融合年龄的提前比骨化中心出现年龄提前更为显著的特点,男儿童掌指骨融合年龄提前0.7-1.0岁,而女儿童则明显一些,提前0.7-1.3岁;男女儿童桡骨、尺骨完全融合年龄分别提前0.4岁和0.3岁。
2.2.2 不同年代我国儿童的骨龄的比较
使用由1988年骨发育调查样本得出的骨龄评价标准(chn方法),评价2005年儿童样本的骨龄,进一步比较我国儿童骨发育的长期趋势。由图1可见,除了1.0岁以下年龄组外(均为手腕部头状骨和钩骨出现阶段,由于方法所限而不能区分骨成熟度是否存在差异),男女各年龄组chn骨龄的中位数均大于年龄组的生活年龄(男女各年龄组chn骨龄值均落在对角线的上方),男女各年龄组第3、第97百分位数的正常值范围也均上移。这就说明2005年的儿童在较小年龄上就达到了相同的骨成熟度,表现出了骨发育加速的长期趋势。2005年样本男女儿童不同年龄组chn骨龄分别提前0.3岁-1.1岁和0.2岁-1.0岁。而且儿童骨发育的加速趋势也具有阶段性的特点,一个加速高峰出现在身高突增高峰前,另一个加速高峰出现在发育成熟前的身高生长缓慢期,表4。
图1. 2005年骨发育调查样本chn法骨龄中位数以及第3、第97百分位数
figure 1. centiles of skeletal age of chinese children in survey 2005 by chn method
4 讨论
在大规模的儿童体质调查中惯用身高和体重观察生长发育的长期趋势。20年来,数次中国学生体质与健康调查揭示了我国学生身高、体重显著加速的长期趋势。在这一期间的骨发育调查样本儿童的身高、体重表现出类似的加速长期趋势,同时表现出骨发育成熟加速与身高、体重生长加速趋势的一致性。与各年龄组身高、体重长期趋势的大小变化一样,骨发育提前程度(chn骨龄)也随儿童年龄而不同,但骨发育加速的高峰提前于身高增长高峰。
人群的生长发育状况是遗传与环境因素长期相互作用的结果,骨龄和身高都是说明身体生长发育成熟度的指征。danuta et al.[5]曾经使用纵断双生子资料鉴别和定量了这两个生长过程的遗传作用,发现在男13.8岁女11.8岁出现身高速度高峰(phv),而骨成熟速度高峰则在男11.6岁女9.8岁出现,在生长过程中也存在有这两个性状的遗传协方差高峰,这个高峰年龄与身高速度高峰年龄和骨成熟度最大减速年龄相一致。towne et al.[6]同时研究了骨龄和身高的遗传度,发现在青春期前的最低生长速度(mhv)时的身高、身高速度、骨龄的遗传度分别为0.61、0.72、0.67;而在phv时的身高、身高速度、骨龄的遗传度分别为0.59、0.59和0.56;在mhv时,骨龄与身高、骨龄与身高速度的遗传相关系数分别为0.53和-0.36;在phv时骨龄与身高、骨龄与身高速度的遗传相关分别为0和-0.55。koziel et al.[7] 的报告也表明青春期生长突增开始时间和强度与骨成熟度存在相关关系。
生理学的研究已经证实,生长激素-胰岛素样生长因子i轴(gh-igf-i)是儿童生长发育的主要激素调节系统,甲状腺激素、性腺激素等也都在儿童生长的不同阶段发挥重要作用,长骨生长板是影响身高生长和骨发育成熟诸因素的最终靶器官。最近的分子生物学研究发现,这些激素受体都在长骨生长板中表达。在生长板软骨细胞中,上述激素相互影响而调节受体的表达,并与局部自分泌/旁分泌因子相互作用,控制生长板软骨细胞的分化与骨骼的线性生长[8, 9]。
综合不同领域的研究结果表明,骨发育成熟和身高生长在时间和速度上是遗传高度整合的过程,这不仅解释了不同年代儿童身高、体重与骨发育生长加速长期趋势的一致性,同时也提示了影响身高生长和骨发育基因的相互作用,启动生长发育的不同阶段,使身高和骨发育的长期变化存在有特异的阶段性。
不同年代我国儿童的骨发育出现了明显加速的长期趋势,因此,在实践中应当选用适合当代儿童生长发育特点的骨龄标准。使用依据20世纪60年代或80年代儿童所制定的骨龄标准评价当代儿童的成熟度会产生较大的偏差,偏爱使用这些标准和方法的研究者和临床医师应谨慎地解释其评价结果。
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参考文献
[1] 张绍岩,杨世增,黄耕培,等. 中国人手腕骨发育标准—chn法. 体育科学,13:33-39,1993。
[2] 张绍岩,刘丽娟,吴真列,等. 中国人手腕骨发育标准—中华05 i.tw3-c rus、tw3-c腕骨和rus-chn方法. 中国运动医学杂志, 2006, 第5期: 6-13.
[3] 李果珍. 中国人骨发育的研究 i. 上肢骨发育的初步研究. 中华放射学杂志,1964,9:138-141.
[4] 中国学生体质与健康研究组: 改革开放20年中国汉族学生体质状况的动态分析. 中国学生体质与健康调研报告. 北京: 高等教育出版社, 2002. 54-93.
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