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为什么使用桡骨等级 调整年龄身高、年龄体重生长图表?
发布时间: 2023-11-16 预览次数:

在儿童健康筛查和儿科临床检查中生长图表有重要的作用。在传统上,将横断研究的儿童样本以生活年龄分组,计算身高和体重数值分布的百分位数而制订生长图表,因而称之为年龄别身高(height-for-age)和年龄别体重(weight-for-age)图表。因为这生长标准表示了每一生活年龄时的身体大小,在达到成年大小的路上所走过的一定距离,因此Tanner et al.称这种图表标准为“距离标准”(distance standards)。但是,将这种生长图表将应用于成熟度不同的个体儿童时会产生不同程度的偏差。

在1959年,Bayley[1]发现,对于8~9岁以下的儿童,这种偏差不大。但在这个年龄后偏差很显著。这是因为儿童青春期开始年龄范围宽大,青春期前的儿童仍然以儿童期的速度生长、青春期开始年龄提前的儿童迅速生长、处于青春期后的儿童已经接近他们的成年身高。在9~15岁期间,各年龄组中处于不同青春期状态的儿童的百分数是不同的。在将儿童与标准比较时,已经青春期生长突增的儿童,生长比标准的平均曲线要快得多;而尚无生长突增儿童比平均曲线要慢得多,因此可能被评价为延迟的或提前的。但是,依照这些儿童自己的时间表,他们的生长是完全正常的。

因此,Bayley根据从出生到18~21岁期间重复测量的300名健康的加州儿童,首次提出考虑发育成熟度的生长图表,分别制定了成熟度提前、一般、延迟儿童的50th百分位数的年龄别身高和身高速度、年龄别体重生长图表(例如表1)。但是,研究的受试者例数较少,也没有给出判断儿童生长是否异常所需的人群百分位数。

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在1965年,Tanner et al.制订英国儿童生长图表时,将成熟度早晚引起年龄身高生长曲线产生偏差的现象称为“时相差异”效应,在青春期发育期间最为明显。

青春期开始时,儿童的生长速度急剧上升而达到高峰,然后急剧下降。所有儿童都有类似的生长突增形式,但突增发生的年龄有很大的差异。所以在制订年龄身高标准(距离曲线)时,使用横断数据计算年龄组的平均值,表现为平坦的身高曲线,而未充分表现出个体的青春期急剧上升和下降的曲线,图2。在评价成熟度提前儿童时,会向上跨越百分位数曲线,在评价成熟度延迟儿童时,会先向下跨越百分位数曲线。这意味着,在生长速度高峰平均年龄附近的儿童,年龄身高(距离)曲线不如个体生长模式的曲线陡峭。Tanner将这两种曲线分别称为“横断的”和“个体型”曲线。为了优化纵向生长评价,最小化青春期百分位数跨越,Tanner结合横断数据和纵向数据,提出了身高距离的和速度的生长图表,横断数据的百分位数为曲线,而纵向数据(重复测量的个体类型曲线)百分位数为阴影部分。速度图表特别突出了这两种形式的区别,纵向速度曲线窄而尖,横断的速度曲线宽而平。速度曲线是分别基于生活年龄(横断的)和生长速度高峰年龄(纵向的)。

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1985年,Tanner JM.和Davies PS.构建了《北美儿童身高和身高速度临床纵向标准》。这个标准是1965年英国标准的修订版本,包括早熟、一般和晚熟儿童的身高和身高速度的百分位数:

(1)平均青春期生长突增年龄儿童的百分位数(5th, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, 95th);

(2)突增年龄提前2 SD和延迟2 SD儿童的50th百分位数;

(3)突增年龄提前2 SD儿童身高的95th百分位数、突增年龄延迟2 SD儿童身高的5th百分位数。

该图表适用于观察或治疗过程中跟踪个体儿童在全部生长时期(包括青春期)的进展状况,图3、图4。

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为了消除发育提前和延迟对儿童生长评价偏差的影响,我们也曾经使用中华-05骨龄标准儿童样本,制订了以骨龄分组的生长(身高、体重、BMI)评价标准,通过与年龄分组的评价结果的比较,消除发育提前、延迟对生长评价的影响,例如图5、图6。

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在2020年,Albertsson-Wikland et al. 报告了一种新型的以青春期生长开始调整的青春期身高参考标准。他们依据哥德堡GrowUp1990队列研究亚组(1572名瑞典健康儿童),以青春期开始时间/年龄(P-函数生长的5%)调整、对齐个体身高曲线,由二次-指数-青春期-停止(Quadratic-Exponential-Pubertal-Stop, QEPS)模型函数,构建总身高参考标准,同时生成将生长分为特定青春期身高(P-函数生长)和基本身高(QES-函数生长)的参考标准,图7。

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同样在2020年,为研究和临床应用,Miller et al.[7]使用美国三项国家健康调查(国家健康调查,NHES III;西班牙裔的健康与营养调查,HHANES和第三次全国健康与营养调查,NHANES III)的13358名8~18岁儿童的第二性征(女孩,乳房;男孩,生殖器)Tanner分期和人体测量数据,提出了以Tanner分期年龄调整的CDC(Centers for Disease Control and Prevention,CDC)身高生长图表(Tanner stage–adjusted height-for-age,TSAHeight)。

Miller et al.使用LMS(Lambda-Mu-Sigma)方法,计算、平滑每一青春期Tanner分期内的身高百分位数曲线,并将TSAHeight方法得出线性生长模式叠加在CDC 2000生长图表上。共制定40张不同种族、性别、Tanner分期的TSAHeight图表,例如图8。TSAHeight图表为在临床评价和管理美国儿童线性生长,提供了急需而有用的工具。

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在2003年,我们在中华-05骨龄标准横断调查中的3~19岁15598(男7733,女7865)健康儿童样本。以TW等级标准评价桡骨发育等级(radius stage,RS),以Box-Cox幂指数分布模型计算桡骨等级调整的(Radius Stage Adjustment,RSA)年龄身高、年龄体重和年龄BMI百分位数和标准差单位曲线,并叠加在中国0~18岁儿童青少年身高、体重、BMI标准生长图表上,得到28张RSA-年龄别身高、28张RSA-年龄别体重、28张RSA-年龄别BMI生长图表(例如,图9为女孩桡骨等级6调整的年龄身高(A)、年龄体重(B)、年龄BMI(C)图表)。为临床调整成熟度“提前”和“延迟”儿童青少年的评价结果提供了有用工具。

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儿童生长(例如身高)与年龄和骨龄都密切相关,传统的年龄身高百分位数曲线是将样本儿童以生活年龄分组制订的,每一年龄组的儿童的生活年龄相同但骨龄不同。骨龄身高百分位数曲线是将儿童以骨龄分组制订的,每一骨龄组内儿童的骨龄相同但生活年龄不同。

实际上,以桡骨发育等级调整的生长图表,是在同一张生长图表上比较桡骨发育等级的年龄范围内的两种生长指标的分布。例如图9A,桡骨发育等级年龄范围是7~12.5岁,一种身高分布是中国儿童0~18岁身高百分位数标准7~12.5岁之间各年龄组身高的分布,另一种身高分布是有桡骨发育等级6的7~12.5岁儿童各年龄组身高的分布。

以桡骨发育等级(RS)分组,是在相同发育程度下观察不同生活年龄范围内的身高、体重的分布,这种分布的百分位数曲线表示了生长发育程度对身高和体重的影响。从每条百分位数曲线的中间向左表示了成熟度提前(达到这种成熟度的年龄逐渐减小)儿童的身高,向右表示了成熟度延迟(达到这种成熟度的年龄逐渐增大)儿童的身高。由于增加了成熟度的因素,所以将这种百分位数曲线称为桡骨等级调整(RSA)的生长图表。RSA生长图表相当于在RS的年龄范围内的中国0~18岁儿童、青少年的年龄别身高、年龄别体重百分位数曲线的整体顺时针旋转,增加了百分位数曲线左侧(成熟度提前)的百分位数值,减小了右侧(成熟度延迟)的百分位数值,旋转的角度越大,表明成熟度的影响也越大。

采用不同生物成熟度指标调整年龄身高、年龄体重图表的应用优势是不同的。使用生长速度高峰(PHV)调整的临床价值是有限的,因为者需要回顾性评价,当高峰来临后,对于治疗干预为时已晚。

与第二性征Tanner分期相比,使用桡骨评价儿童的成熟度状态有一些优势:1)骨成熟度与生长的相关更密切。2)取样方便,因为在评价儿童生长发育时,通常也拍摄手腕部X线片,在评价骨龄时就评价了桡骨发育等级;3)TW桡骨发育等级的定义清晰、明确,评价的可靠性较高;4)RSA-年龄身高、体重图表的应用年龄范围宽大,因为使用桡骨,不仅能够评价青春期的骨成熟度,而且也能够评价儿童期的成熟度状态。

相比之下,使用第二性征则有一些不利的条件:1)涉及儿童隐私的伦理问题,取样较为困难;2)根据第二性征定义,区分不同等级的难度较大;3)以目测评价女孩乳房等级可能存在偏差,特别是在肥胖女孩;4)只能调整青春期的年龄身高、年龄体重生长图表。

一些研究报告了使用年龄生长图表,发育提前、延迟儿童的偏差程度:

1. Tanner和Davies[4]在制订北美儿童身高标准时,发现成熟度提前和延迟的儿童通常达到相同的成年身高,但他们的生长数据很早就开始偏离,在5岁时青春期突增开始年龄提前2SD的男孩比延迟2SD的男孩平均高约5cm,女孩的差值约为5.5cm。成熟度提前儿童的PHV高于延迟的儿童,突增高峰提前2SD的男孩的高峰为10.3cm/yr,延迟2SD儿童的高峰为8.5cm/yr,女孩分别为9.0cm/yr和7.6cm/yr。

2. Himes[9]报告,根据美国Brush儿童生长发育基金研究数据,青春期身体成熟度(身体6部位骨龄的平均数)提前、延迟儿童与平均成熟度儿童相比,男女儿童身高的偏差可分别达11cm和9cm、体重的偏差分别达到12kg和10.5kg。在身高速度高峰时,因成熟度不同而将男女儿童身高错误分类的可能性分别是5岁时的2.3倍和1.3倍,而体重的错误分类则分别为4.9倍和3.1倍。

3. Gillison et al. [10] 以成熟度调整英国9~11岁儿童横断样本的体重分类,发现以生活年龄分类的32%的超重女孩和15%的超重男孩被重新分类为正常体重,11%和8%的肥胖女孩和男孩分别被重新分类为超重,成熟度提前儿童从超重再分类为正常体重的可能性是正常儿童的4.9倍。

4. Addo et al. [11] 发现,不同种族儿童青春期开始时间对以生活年龄Z分值评价的矮身高和高身高的发生率有显著影响,以青春期状态调整的曲线可以避免对青春期发育早、晚的儿童的错误分类。

5. Zhang et al. [8] 在RSA-生长图表研究中,发现与中国0~18岁儿童身高、体重标准50th百分位数曲线相比,RSA图表对发育程度提前、延迟儿童所调整的身高的绝对值达到男~10.8cm、女~9.2cm,调整的体重的绝对值达到男~12.9kg、女~11.3kg。


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参考文献

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[2] Tanner JM, Whitehouse RH, Takaishi M. Standards from birth to maturity for height, weight, height velocity, and weight velocity: British children, 1965. I. Arch Dis Child. 1966 Oct;41(219):454-71. doi: 10.1136/adc.41.219.454. PMID: 5957718; PMCID: PMC2019592.

[3] Tanner JM, Whitehouse RH, Takaishi M. Standards from birth to maturity for height, weight, height velocity, and weight velocity: British children, 1965. II. Arch Dis Child. 1966 Dec;41(220):613-35. doi: 10.1136/adc.41.220.613. PMID: 5927918; PMCID: PMC2019692.

[4] Tanner JM, Davies PS. Clinical longitudinal standards for height and height velocity for North American children. J Pediatr. 1985 Sep;107(3):317-29. doi: 10.1016/s0022-3476(85)80501-1. PMID: 3875704.

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[6] Albertsson-Wikland KG, Niklasson A, Holmgren A, Gelander L, Nierop AFM. A new type of pubertal height reference based on growth aligned for onset of pubertal growth. J Pediatr Endocrinol Metab. 2020 Sep 25;33(9):1173-1182. doi: 10.1515/jpem-2020-0127. PMID: 32809956.

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[8] Zhang Shao-yan and Zhang Miao.The charts of radius stage adjusted height-for-age and weight-for-age growth curves for children and adolescents (in press).

[9] Himes JH. Maturation-related deviations and misclassification of stature and weight in adolescence[J]. Am J Hum Biol 1999;11(4):499-504.

[10] Gillison F, Cumming S, Standage M, Barnaby C, Katzmarzyk P. Assessing the impact of adjusting for maturity in weight status classification in a cross-sectional sample of UK children[J]. BMJ Open. 2017 Jun 26;7(6): e015769. doi: 10.1136/bmjopen-2016-015769.

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