David D. Martina  Jan M. Witd  Ze’ev Hochbergf  Lars Savendahlg  Rick R. van Rijne  Oliver Frickeb  Noel Cameroni  Janina Caliebea Thomas Hertelj  Daniela Kiepec Kerstin Albertsson-Wiklandh Hans Henrik Thodbergk Gerhard Bindera  Michael B. Rankea

a Pediatric Endocrinology and Diabetology, University Children’s Hospital, Tübingen , b Children’s Hospital, University of Cologne, Cologne , and c Division of Pediatric Nephrology, University Children’s Hospital, Heidelberg , Germany; d Department of Pediatrics, Leiden University Medical Center, Leiden , and e Department of Radiology, Emma Children’s Hospital/Academic Medical Center Amsterdam, Amsterdam , The Netherlands; f Meyer Children’s Hospital, Rambam Medical Center, Haifa , Israel; g Pediatric Endocrinology Unit, Department of Women’s and Children’s Health, Karolinska Institutet, Stockholm , and h GP-GRC, Department of Pediatrics, Institute of Clinical Sciences, The Sahlgrenska Academy at University of Gothenburg, Gothenburg , Sweden; i Centre for Global Health and Human Development, Loughborough University, Loughborough , UK; j H.C. Andersen Children’s Hospital, Odense University Hospital, Odense , and k Visiana, Holte , Denmark.

摘要：該綜述報告了骨成熟度（骨齡，BA）在臨床實踐中的作用。骨齡主要用于下列疾病的兒童：矮身高（在第一部分報告）；高身高、早或晚熟、先天性腎上腺增生（在第二部分報告）。已經(jīng)提出了各種手動和自動骨齡評價方法。健康的高身高兒童傾向于骨齡提前，而健康的矮身高兒童傾向于骨齡延遲于生活年齡。生長激素缺乏兒童的生長激素（GH）治療引起骨齡的趕上生長，通常與兒童的身高相稱。在特發(fā)性矮身高兒童，對GH的反應依賴于BA的延遲，GH劑量似乎影響骨齡的加速。在慢性腎衰竭，青春期前骨齡延遲，然后由于生長板對性類固醇激素的敏感性增加而提前，因而進一步損害成年身高。骨齡的評價對于矮身高兒童的診斷檢查和處理有重要的作用。（Horm Res Paediatr 2011;76:1–9）

關鍵詞：骨成熟度，骨齡，生長，生長激素缺乏，家族性矮身高，特發(fā)性矮身高，小于孕齡兒，特納綜合癥

前言

骨成熟度或骨齡（BA）評價是所有兒科放射科的常規(guī)程序。兒科醫(yī)生和內(nèi)分泌醫(yī)生使用手腕X線片評價骨齡，反應兒童的生物年齡。使用的方法有多種，但所有都是將特定X線片與不同標準進行比較，取平均數(shù)或綜合數(shù)塊骨的成熟度得出骨齡。事實上，手腕部X線片最好地反映了骨成熟度，但骨的形態(tài)和結構變化的識別對成熟過程僅是有限的了解。盡管如此，骨齡是成熟度的重要指征，而且是唯一的可常規(guī)用于出生至成年的、與大小無關的生物成熟度指證。許多參數(shù)與骨齡的相關程度大于生活年齡，例如身高速度、初潮、肌肉體積和骨密度。體質(zhì)性生長延遲、生長激素缺乏、甲狀腺機能減退、營養(yǎng)不良和慢性疾病兒童的骨齡延遲。當兒童的性類固醇激素水平長期升高時，例如性早熟或先天性腎上腺增生，骨齡提前。高身高、腎上腺功能早現(xiàn)或超重兒童，骨齡通常處于提前的邊緣。遺傳性過度生長綜合癥，例如索托斯綜合癥（Sotos syndrome）、貝克威斯-韋德曼綜合癥（Beckwith-Wiedemann syndrome）、馬歇爾-史密斯綜合征（Marshall-Smith syndrome）與骨齡顯著提前相關。

技術與方法學問題

放射劑量：

為了獲取評價骨齡的X線片，兒童所接受的有效劑量不足0.00012 mSv，相當于20分鐘的天然本底輻射，或在大西洋彼岸飛行2分鐘。輻射僅是方程的一部分，其它的還有暴露部位組織的易感性，某些組織比其它組織更易受到影響（以組織的權重因子表示，例如皮膚0.02，骨表面0.05，骨髓0.5）。劑量和部位（身體表面積的3%左右）的結合得到手腕X線片的有效劑量。保守的計算，以0.00015mSv劑量拍攝青少年手腕X線片，導致5.1×10–8的40歲死亡率風險。因此，在臨床和研究中，手腕骨攝片的風險是最小的，不會使精心設計的研究計劃得不到倫理批準。

骨齡評價的方法：自從1898年第一項研究以來，發(fā)表了許多的方法，有兩種常用的方法：Greulich- Pyle (GP)圖譜和Tanner-Whitehouse (TW)方法。前者將病人的X線片與代表特定骨齡的圖譜標準圖像相比較，雖然使用這種方法應分別評價每塊骨，但大部分使用者僅查看某些骨。第二種方法依據(jù)于手腕各骨成熟度指征得分，根據(jù)得分和得出骨齡。這種方法比大部分臨床醫(yī)生使用GP圖譜的方法更費時間。X線片骨齡通常由放射學醫(yī)生或兒科醫(yī)生閱讀。

在大部分情況下使用GP圖譜，但某些醫(yī)生使用更精細的TW方法。有幾篇研究報告了骨齡評價者內(nèi)和評價者之間的不一致性。對這類的眾多研究，King曾提出了總體看法，但是，由于研究設計、評價者的經(jīng)驗、評價者之間可變性指標不同而結果矛盾，難以得出結論性意見。最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，5名兒科內(nèi)分泌醫(yī)生的一組骨齡讀數(shù)的標準誤差為0.55歲，7名放射學醫(yī)師讀數(shù)的標準誤為0.61歲，評價結果好于Bull et al.（0.82歲）的研究，稍差于洛杉磯大樣本的研究（0.45歲）?，F(xiàn)在，仍然缺乏不同國家不同醫(yī)院骨齡評價的比較研究，這樣的研究可以評估遠距離評價者間的常規(guī)實際可變性。

自動骨齡評價的可能性和局限性：隨計算機的出現(xiàn)，自動骨齡評價的應用已經(jīng)成為誘人的一項選擇。初期的方法相對費時，需要專門人員操作。隨醫(yī)學影像領域的全面進展，已經(jīng)提出了更加成熟的軟件，例如BoneXpert(Visiana,丹麥)，這是目前歐洲的一種完全為臨床使用的自動評價方法，根據(jù)手腕X線片評價GP和TW骨齡（圖1）。這種完全自動化軟件的優(yōu)點消除了評價者之間的差異，能夠顯著改進多中心研究的研究質(zhì)量，結合入圖像檔案與傳輸系統(tǒng)（PACS）能夠節(jié)省放射學和臨床醫(yī)生的時間。

自動骨齡評價并未完全消除放射學醫(yī)生的評估，因為由圖像中還可讀取除骨齡以外的其它征兆。對于有訓練的兒科放射學醫(yī)生，可得出可能存在的基礎疾病的線索（例如，特納綜合癥相對短的第四掌骨）。因此，如果放射學醫(yī)生完全放棄診斷過程，可能會遺漏（偶爾情況下）疾病的診斷。BoneXpert的第二項缺點是所報告的骨齡是13塊骨的平均數(shù)（與TW3法相同），如果1塊骨與平均數(shù)相差2.4歲，將被拒絕。在理論上，對于臨床醫(yī)生來說這是一個有意義結果（但是，我們未能發(fā)現(xiàn)這樣的具體例子，因而似乎并不貼切）。第三項缺點是軟件限定的年齡范圍在男2.5-17歲、女2.0-15歲。但是，這個范圍能夠滿足大部分的目的。雖然與TW建議的忽略腕骨的TW-RUS方法一致，但該軟件未考慮到腕骨的發(fā)育是其第四項缺點。TW法的這種變化發(fā)表在最近的2001年版本中，放棄了TW-20塊骨的方法，以13塊骨的TW3-RUS作為主要的骨齡方法。雖然在成年身高預測中，腕骨的發(fā)育不發(fā)生作用，但已經(jīng)有人提出，腕骨能夠提供有關脊椎骨成熟度的信息。

兒科手部X線片的自動化是對許多骨形態(tài)學變化的定量評價，人眼觀察的不是灰度級連續(xù)的變化，而是定性檢查與正常標準的偏差。因此，手腕X線片評價的實際過程存在兩種類型檢查的區(qū)別：首先是直接評價骨成熟度。在這種情況下可以使用自動化處理（例如，追蹤和多中心研究）；第二，使用手腕部X線片，進行成熟度評價和常規(guī)診斷，即各骨可能存在的診斷特征。自動評價方法拒絕了質(zhì)量差的X線片、異常的形態(tài)或有偏差的骨齡，如果經(jīng)驗證少于13塊骨中的8塊，就要拒絕骨齡評價，因此只有手動方法評價骨齡，而且對這樣的病例通常也會有額外的發(fā)現(xiàn)。在對1097名矮身高兒童確認BoneXpert的研究中，有14名兒童因形態(tài)異常（n=3）、圖像質(zhì)量差（n=3）、骨齡低于軟件2/2.5歲的限度（n=3）、反差過低（n=1）或因手太小放大20%后才能正確分析（n=3）而被拒絕。在這項研究中，以及在性早熟兒童和正常荷蘭兒童的研究中，以與手動評價骨齡偏差的均方根定義的BoneXpert的準確性在0.61~0.72之間。但是，因為沒有骨齡的金標準，所以在健康的美國白人兒童，非洲裔、西班牙裔和亞洲裔美國兒童，BoneXpert的準確性為0.52歲。對相同X線片，以一次讀數(shù)的標準差定義的BoneXpert的精確性為0歲，對于圖像系列和在左右手之間的差異，保守估價分別為0.17歲和0.18歲。與人的重復比較研究表明，精確性依評價者的經(jīng)驗而不同，在0.25~0.82歲之間。有兩個例子可以說明精確性差的影響：對于身高160cm的13歲男孩，13歲與13.82歲骨齡引起的成年身高預測相差6.1cm；對于150cm的11歲女孩，11歲和11.82歲的骨齡引起的成年身高預測相差在4.0cm。自動骨齡與有訓練的評價者相比較之外的客觀確認研究中，發(fā)現(xiàn)與生長潛力的相關至少與GP骨齡同樣好，并好于第一次蘇黎世縱斷研究中評價者評價的TW骨齡。

除了整體骨齡以外的手腕X線片的解釋：手腕骨X線片包含了可以指引臨床醫(yī)生診斷疾病/綜合癥的信息，例如，影響軟骨和/或骨生成的疾病通常導致骨寬、短（軟骨發(fā)育不良），干骺端不規(guī)則，三角形化指數(shù)的增加（特納綜合癥和Léri-Weill 綜合癥的SHOX單倍體不足），或是第四和第五掌骨縮短（假性甲狀旁腺功能減退癥）。

許多內(nèi)分泌疾病也有典型的手腕部X線表現(xiàn)，例如，佝僂病（生長板礦化異常）甲狀腺機能減退（腕骨發(fā)育延遲）、甲狀旁腺功能亢進（皮質(zhì)骨再吸收）。此外，許多慢性疾病也有典型的X線表現(xiàn)，因此可在手腕X線片中識別，例如少年特發(fā)性關節(jié)炎（關節(jié)周圍骨質(zhì)疏松和干骺端增寬）和結節(jié)?。ü侨苄該p傷）。過度生長疾病也有典型特征，例如馬方綜合癥（細長的掌骨和指骨）。除了得到診斷線索之外，手腕X線片也能夠估價骨礦物質(zhì)。為此自動Bone-Xpert方法能夠計算第三掌骨的平均長度、寬度和皮質(zhì)骨厚度而得到“兒科骨指數(shù)”或“骨健康指數(shù)”。

當將兒童分為高、一般、矮身高組時，高身高兒童骨成熟度提前，并進入青春期較晚。當不如此時，應當注意尋找病狀。但是，矮身高兒童傾向于成為矮-正常的成年人，高身高兒童傾向于成為高-正常的成年人，在男孩尤其如此。所以，將第一次蘇黎世縱斷研究中的120名男孩按9歲時骨齡分組時，發(fā)現(xiàn)骨齡提前男孩的成年身高比骨齡延遲男孩高6.4cm(p<0.01; 未發(fā)表資料)，而在女孩則未發(fā)現(xiàn)這樣的關系。這個發(fā)現(xiàn)的臨床意義為，體質(zhì)性生長和青春期延遲的矮身高男孩在成年是也稍矮，即不能完全趕上他們的同伴。由于同樣的原因，內(nèi)分泌門診診斷為特發(fā)性矮身高（ISS）或體質(zhì)性生長延遲的兒童的成年身高可能稍矮于Bayley-Pinneau方法預測的身高。

骨齡在矮身高臨床中的應用

在討論了骨齡評價的方法學之后，本綜述的第一部分討論矮身高的兒童。2009年國際骨成熟度工作組一致同意，骨齡是矮身高兒童首次就診時用于診斷和預后的常規(guī)檢查項目。而且，因為治療影響骨成熟度和成年身高預測，建議在影響GH和性類固醇激素通路的治療過程中定期評價骨齡。所以，包括這些通路的醫(yī)學實驗也要包括骨齡評價

體質(zhì)性生長和青春期延遲：體質(zhì)性生長和青春期延遲是只能回顧性確定的一種診斷：進入青春期晚于正常兒童，但通常有正常的成年身高。在不同的報告中，將這種臨床疾病分類為ISS亞組（即青春期延遲開始的非家族性矮身高），在這類兒童可發(fā)現(xiàn)有體質(zhì)性生長和青春期延遲的陽性家族史。對這些兒童的檢查，通常要評價骨齡，如果骨齡未見延遲，提示應當考慮其它的診斷。因為健康正常矮身高兒童骨成熟度延遲，所以提出了要如何確定體質(zhì)性生長和青春期延遲的問題，可以使用骨齡延遲2歲以上作為體質(zhì)性生長和青春期延遲的標準。關于體質(zhì)性生長和青春期延遲的兒童和少年的研究報告，骨齡的延遲與身高年齡的延遲不完全一樣，許多兒童由于青春期延遲和父母身高相對矮而成年身高較低。

Hero et al.報告了對男孩以低劑量睪酮（每4周肌肉注射 1mg/kg，6個月)加安慰劑或芳香化酶抑制劑-來曲唑(2.5 mg/d 口服; n = 9)治療12個月的近成年身高。雖然來曲唑組兒童父母身高中值較高而數(shù)據(jù)難以解釋，但來曲唑治療的近成年身高凈增長超過了安慰劑組。這項研究也證明開始治療后18個月預測的成年身高高估了近成年身高5cm。因此，如果他們僅報告了依骨齡預測的成年身高的影響，而且未追蹤兒童至成年身高，那么就要小心的解釋使用低劑量睪酮或氧氫龍的研究結果。

特發(fā)性矮身高：骨齡是目前用來確定ISS的診斷標準之一：年齡身高<-2SDS而無可辨別病因。ISS通常骨齡延遲，8~11歲時平均延遲約1.5~2歲（范圍0~4歲）。骨齡不延遲是無繼發(fā)性生長疾病-例如生長激素缺乏或甲狀腺機能減退的有力證據(jù)。骨齡明顯延遲可能是體質(zhì)性生長和青春期延遲或GH缺乏的癥狀，雖然骨齡延遲并不總是意味著青春期也延遲。手腕X線片也能夠提供可排除ISS的其它綜合癥和疾病的信息。在仍然沒有矮身高兒童的成年身高預測模型的情況下，對于預測的成年身高必須謹慎：骨齡延遲4歲高估成年身高8cm（B-P法預測成年身高減達到的身高），而B-P法低估骨齡不延遲的ISS兒童的成年身高。在女孩，成年身高的預測通常比男孩更準確。

如果以GH治療ISS兒童，應當仔細監(jiān)測骨齡，最好由同一評價者或自動評價方法。在使用71ug/kg/d 高劑量治療的兒童，骨齡SDS分值的增長與身高生長一樣快，所以青春期開始時預測的成年身高，以及所達到的成年身高與未治療的對照組無差異。相反，使用30–67ug/kg/d 的劑量和使用IGF-I滴定劑量的研究中，有正向的GH凈效果。骨齡對ISS兒童GH治療的長期效果的影響依賴于初始骨齡的延遲：與未治療相比，45ug/kg/d 適當GH劑量的平均效果為7cm，但是骨齡不延遲時僅為2cm，骨齡延遲4歲時達到10cm。因此，家族性矮身高并骨齡未延遲的兒童對于GH治療的反應最差。

小于孕齡兒出生的矮身高兒童：根據(jù)地方種族生長標準，按孕齡的出生體重和/或出生身長<-2SDS，則鑒定為小于孕齡兒（SGA）。約3%的新生兒分類為SGA，在3歲之前約10%的SGA兒童的生長不能達到正常值范圍。在3歲以上，這些未趕上生長的SGA出生的兒童的身高通常<–2 SDS，存在仍然矮身高的高風險。

8歲以前，SGA出生兒童的骨齡通常相對延遲。未治療的兒童骨齡延遲在1~2歲之間，延遲的程度比身高要小。青春期開始前，可能在腎上腺功能初現(xiàn)過程中，許多SGA兒童骨齡迅速加速。青春期生長突增出現(xiàn)較早、突增強度下降，前者的骨齡延遲可能突然消失，再沒有生長的時間，這種現(xiàn)象是可以根據(jù)他們的初始骨齡來預期的。至今尚未提出和矯正的SGA出生兒童的成年身高預測模型，困難仍然存在，因為SGA出生的兒童是由已知和未知疾病組成的異類人群。

在3年的青春期前觀察階段中，骨齡自發(fā)趕上，相對于生活年齡的骨齡為<1歲或1歲，存在很大的個體差異。在GH治療情況下，在1.0和1.5歲之間。在開始GH治療時骨齡延遲越多，在GH治療第一年中的身高加速越大。所報告的GH劑量的依賴性存在爭論：一項研究證明無GH的依賴性，而一項meta-分析報告GH劑量越高骨成熟的越快。

骨齡未延遲的SGA兒童是否對GH的反應較差的問題尚未確定。在GH治療中的骨成熟度與身高增長成比例：△BA/△CA比例是3年身高增長的良好預測因素。如果在1年中骨齡增長超過2歲，應當考慮降低GH劑量。

GH缺乏：在GH缺乏兒童，青春期前骨齡延遲，在6~8歲平均延遲2±1歲。青春期前兒童，骨齡等于或提前于生活年齡不可能存在GH缺乏（除非是缺乏剛剛開始，或是GH缺乏伴隨以性類固醇分泌的增加）。GH缺乏的青春期前兒童在GH治療過程中骨齡加速，在青春期中更是如此。盡管有這種加速，大部分兒童治療中的骨齡仍然是延遲的。在一項瑞典的研究中，283名GH缺乏的青春期前兒童骨齡的延遲由GH治療開始時的-2.0±1.0歲分別減小到1、2、3年后的-1.8、-1.5和-1.2歲。在GH治療中，普遍應用骨齡進行監(jiān)測。特別是，無論何種原因而接受GH的所有兒童，至少要在開始治療后1年或2年中監(jiān)測骨齡。

特納綜合癥：特納綜合癥X染色體短臂缺失導致SHOX單倍體不足，引起不同程度的矮身高、骨不成比例、馬德隆畸形、骺異常、生長與成熟不一致、基質(zhì)和礦化的輕微缺陷。但是，這些都未嚴重到不能評價骨成熟度。在1938年，Henry Turner在其最早報告的病例中，就已經(jīng)注意到了成熟度的延遲。在后來的研究中，應用不同的方法都發(fā)現(xiàn)了骨齡的輕微延遲。更確切地說，如果未激素治療，在出生后的第一次評價就出現(xiàn)骨齡延遲，然后在10歲前保持這種輕微延遲的狀況，此后延遲的程度顯著增大，與女孩雌性激素缺乏狀況相一致。以GH治療的青春期前特納綜合癥女孩，治療前的骨齡通常低于生活年齡，治療第一年骨齡稍增加，然后保持與年齡適當至10歲左右，在開始雌性激素替代治療前大部分女孩骨齡顯著減小。雌性激素替代治療引起骨齡的增加，以成年身高的損害為代價，因此不要過早開始?，F(xiàn)在，可以很低劑量的17β雌性激素藥貼開始雌性激素治療，但是這樣的治療對于骨齡和成年身高的作用尚未得到評估。

慢性腎衰竭：腎小球率過濾小于60ml/分/1.73m2通常引起生長障礙。生長障礙的程度受到基礎腎病，例如發(fā)育不良腎病、腎小球病、腎小管-間質(zhì)性腎病的影響。干擾生長的機制有營養(yǎng)不良，代謝性酸中毒，電解質(zhì)紊亂，腎性貧血和促生長激素軸、促性激素軸、PTH，以及維生素D代謝（腎性骨營養(yǎng)不良）的激素紊亂。橈骨和尺骨生長板的吸收面似乎為假生長板，提示了跨骨發(fā)生界面的分離。生長板軟骨和肥大帶高度（與尿毒癥小鼠血清尿素氮正相關）的增長損害了骨齡的評價。在慢性腎衰竭，骨齡是延遲的，青春期生長突增開始延遲2.5歲，青春期生長期低于正常（男孩1年，女孩1.5年）。在青春期生長突增中，身高SDS逐漸損失，導致平均身高為男-2.9SDS、女-2.3SDS。青春期前骨齡延遲，青春期開始后，由于尿毒癥生長板對類固醇激素的敏感性增加而顯著加速。因為生長（增殖）不能與分化（骨成熟度）保持同步，慢性腎衰竭病人青春期中的生長潛力損失不可逆轉(zhuǎn)，導致成年身高過高預測3cm至10cm。

結論

在本綜述的第一部分，我們討論了骨齡評價的方法學問題，并研究了骨齡在當代矮身高兒童治療處理中的作用。骨齡是矮身高病人檢查中的主要部分，兒科放射學醫(yī)生的密切協(xié)作對于排除骨發(fā)育異常等基礎疾病非常重要。自動評價方法的出現(xiàn)有利于標準化和國際間的研究。