專業(yè)文章

兒童期早期的生長軌跡


時間: 2017/2/23 14:43:51 瀏覽量:2221 字號選擇: 分享到:

M Hermanussen, S Lange and L Grasedyck

University of Kiel, Germany


摘要 


目的:兒童生長受到許多因素的調(diào)節(jié),特別是在嬰兒期和兒童期,生長通常趨向無規(guī)律的模式,在達(dá)到后來的生長通道前跨越許多的百分位數(shù)。本文的目的是使多樣化的個體生長形象化。


設(shè)計:來自德國基爾市4所兒科診所的無慢性病的333名女孩和329名男孩。在自然的情況下,即在兒童因預(yù)防保健檢查和小病就診時進(jìn)行測量,年齡0.25(范圍±0.08)歲, 0.5 (范圍±0.16)歲, 0.75 (范圍±0.16)歲, 1.0 (范圍±0.25)歲, 以及年齡1.5, 2, 3, 4和5(范圍±0.25)歲。使用德國縱向生長標(biāo)準(zhǔn)作為參照背景,將每名兒童的生長曲線轉(zhuǎn)換為系列的身高SDS。然后將身高SDS轉(zhuǎn)換為SDS殘數(shù)(每次測量的身高SDS與個人平均身高SDS的差值)。使用聚類分析,將有類似身高SDS殘數(shù)的兒童歸類(生長軌跡),每類至少包含10名兒童。單個兒童或個體少于最低限度的兒童拒絕進(jìn)入進(jìn)一步的分析。


結(jié)果:在男孩,鑒別出了10種生長軌跡,每類含有11~52名兒童。有111名男孩的生長很不同而不能歸類。在女孩,鑒別出11種生長軌跡,每類由12~48名女孩所組成,112名女孩不能歸類。約7%的男孩和15%的女孩在嬰兒期末表現(xiàn)出間斷性的微小生長突增。某些生長軌跡幾乎水平,或是在3~4歲前身高SDS殘數(shù)下降,無兒童早期生長突增表現(xiàn)。另外一些軌跡在嬰兒期早期急劇下降或無規(guī)律。當(dāng)使用橫斷標(biāo)準(zhǔn)作為參照時,得到的結(jié)果類似。


結(jié)論:聚類分析提供了嬰兒期和兒童早期生長多樣化局限于尚未知生物學(xué)意義的少數(shù)窄而特定軌跡的證據(jù)。


Acta Padiatr 2001; 90: 381–386.                                                                                             


關(guān)鍵詞:兒童期生長,聚類分析,生長模式,生長軌跡,ICP模型,嬰兒生長


兒童生長受到許多因素的調(diào)節(jié),遺傳、內(nèi)分泌疾病、營養(yǎng)、疾病、出生次序、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件、社會階層、個人平均所得、家庭兒童數(shù)量等等。這些因素解釋了生長的多樣性和預(yù)測個體生長的普遍難度。特別是在嬰兒期和兒童期早期,子宮內(nèi)和母親對生長的影響消失,非母親的影響因素占優(yōu)勢,兒童生長通常趨向明顯無規(guī)律的方式,在達(dá)到后來的生長通道前跨越許多百分位數(shù)。


在1987年,Karlberg與其同事分析了縱向生長數(shù)據(jù),提出了將人類生長過程劃分為三個加成的并部分重疊的階段-嬰兒期,兒童期和青春期數(shù)學(xué)模型(ICP模型)。他們觀察到,在嬰兒期中期生長速度迅速下降(嬰兒期組分),通常在1歲末之前生長速度得以恢復(fù)。他們使用這種現(xiàn)象來鑒別第二個明顯不同的生長階段的開始(兒童期組分),并將這些觀察與內(nèi)分泌現(xiàn)象聯(lián)系起來。


在兒童發(fā)育中時常發(fā)生間歇性短期生長停滯和生長突增,無疑并非排它性的反映內(nèi)分泌因素,而是環(huán)境條件改變,攝食習(xí)慣,斷斷續(xù)續(xù)的疾病和其它許多條件的反映。特別是在嬰兒期末,精神運(yùn)動發(fā)育的巨大變化以及生存條件也完全可能導(dǎo)致生長的改變。但是,與內(nèi)源性青春期生長突增不同,嬰兒期和兒童期早期明顯缺乏類似的生長特征。本研究分析不僅將生長多樣性形象化,而且也分析個體生長的普遍特性。


材料與方法


我們分析了德國基爾市4所兒科診所的333名女孩和329名男孩,排除有慢性疾病的兒童。由于倫理的原因,在取得數(shù)據(jù)后即刻匿名。在生命的第1年,至少每3個月測量一次,在第2年至少每年2次測試,在5歲前至少每年1次測試。所有測量數(shù)據(jù)在自然情況下取得,即在預(yù)防保健檢查和小病就醫(yī)的不同時刻測量。為便于統(tǒng)計分析,我們僅使用了在年齡0.25 (范圍±0.08)歲, 0.5(范圍±0.16) 歲, 0.75 (范圍±0.16)歲, 1.0 (范圍±0.25)歲, 和年齡1.5, 2, 3, 4, 5 (范圍±0.25)歲時測量的數(shù)據(jù)。如果在各年齡范圍內(nèi)不能獲得數(shù)據(jù),由線性內(nèi)推獲取缺失值。使用常規(guī)兒科方法測量,嬰兒期測量仰臥位身長,其后站立測量身高,測量誤差<0.3cm。


將每名兒童的生長曲線轉(zhuǎn)換為系列的身高SDS(標(biāo)準(zhǔn)差分值)。按照慣例,我們使用德國最好的生長標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)參照。該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)于縱斷研究數(shù)據(jù),描述了嬰兒期和兒童早期生長速度穩(wěn)定下降的特征,在嬰兒期末沒有間歇性生長突增。


生長標(biāo)準(zhǔn)肯定并非不容置疑的,而且因?yàn)槲覀儾淮_定由縱斷數(shù)據(jù)獲得的身高生長標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)參照是否正當(dāng),所以我們也使用兩項(xiàng)橫斷生長標(biāo)準(zhǔn)-1980年荷蘭標(biāo)準(zhǔn)和最近的德國兒童標(biāo)準(zhǔn)將身高轉(zhuǎn)換成身高SDS。


在平行于百分位數(shù)的生長情況下,個體身高SDS系列是水平的,當(dāng)個體生長跨越身高百分位數(shù)時,偏離水平線。為了生長模式的比較,不管高身高還是矮身高,我們都使用相同的算法,確定每名兒童身高SDS的平均數(shù),然后計算身高SDS與個體平均身高SDS之間的差值,得到身高SDS殘數(shù)。盡管身高SDS仍然反映了高或低身高,但身高SDS殘數(shù)則不再反映身高的高低。身高SDS殘數(shù)在0左右波動,但保持了個體生長模式的特征(圖1)。算法分析類似于身高SDS殘數(shù)的個體模式,并鑒別出有類似方式(生長軌跡)的兒童。


每類別中兒童的最低數(shù)量決定了聚類的數(shù)量,也決定了將進(jìn)入各類別的兒童數(shù)量,或者說決定了剩余類別中的兒童數(shù)量。如果每類兒童的最低數(shù)量大,那么產(chǎn)生的類別數(shù)較少并寬大,剩余類別中的兒童更多。如果每類兒童的最低數(shù)量少,那么將產(chǎn)生許多小類別,剩余類別中的兒童也少。我們?nèi)匀徊涣私忸悇e的最佳數(shù)量和大小,因此武斷決定每類別至少含有原樣本的3%,即至少10例。



結(jié)果


將身高轉(zhuǎn)換為身高SDS依賴于基礎(chǔ)參照標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)常規(guī),我們使用了最好的德國縱斷生長研究。圖1舉例說明,根據(jù)生長類似性的數(shù)學(xué)分析,所選擇出的1個類別中26名男孩的身高SDS和身高SDS殘數(shù)(圖2的生長軌跡1)。這些兒童的生長以生命第1年身高SDS下降為特征,在第2年有輕微的恢復(fù)。


這個圖示中的樣本有高、一般和低身高兒童所組成,并繪圖說明了個體身高SDS模式,下圖列出了身高SDS殘數(shù)。因?yàn)樯砀逽DS殘數(shù)的平均數(shù)等于0,所以不包括身高高或矮的信息,而是僅描述了這些個體的生長模式特征,即嬰兒期身高SDS下降,第2年恢復(fù)。圖2(軌跡1)描述了這個生長軌跡的平均數(shù)和95%的置信區(qū)間。


在男性,聚類分析將329身高SDS模式中的218個分為了10個類別,每一類別含有11~52名個體(圖2),也就是說,分析確定了由生長類似兒童所組成的10種生長軌跡。其余的11名男孩很不一致,不能確定至少有10名兒童的生長軌跡,這些個體組成了剩余類別,被排除分析。因此,圖2描述了男孩早期生長的10種主要生長軌跡。生長軌跡的95%的置信區(qū)間是窄的,很少超過身高的1個標(biāo)準(zhǔn)差。在女性,聚類分析將333身高SDS殘數(shù)模式中的221個分類到了11個類別中,每類別由12~48名個體(圖3)組成。其余女孩的生長模式非常不一致,不能確定至少有10名兒童的生長軌跡。

男、女孩的生長表現(xiàn)出顯著的可變性。僅約7%的男孩(軌跡2和軌跡8)和15%的女孩(軌跡2和軌跡3,可能軌跡4和軌跡10)在嬰兒期末表現(xiàn)出間歇性微小生長突增。其它的生長軌跡幾乎是平行的(例如男孩的軌跡7),或在兒童期早期身高SDS殘數(shù)下降,而沒有任何間歇性生長突增的跡象,例如男孩軌跡2,6,9,10。幾種軌跡表現(xiàn)為嬰兒期早期的急劇下降,例如女孩的軌跡1和軌跡2,男孩的軌跡8。其余則表現(xiàn)為無規(guī)律的生長模式。


我們也使用了荷蘭標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)參照,這樣做可使我們將258名女孩身高SDS殘數(shù)系列分為10類,每類含有11~72名女孩(其余的75名女孩不能分類);將231名男孩身高SDS殘數(shù)系列分為9類,每類含有11~70名男孩。當(dāng)使用合成的德國生長標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)參照時,267名女孩分為10類,每類汗11~86名女孩;265名男孩分為9類(數(shù)據(jù)未列出)。


討論


轉(zhuǎn)換身高SDS的基礎(chǔ)參照標(biāo)準(zhǔn)是本研究中最重要的問題。開始分析時,我們使用德國最好的縱斷生長研究標(biāo)準(zhǔn),類似于其它當(dāng)代生長研究,具有嬰兒期和兒童期早期生長速度穩(wěn)定下降的特征,在1歲左右沒有間歇性的生長突增。


與人群身高平均數(shù)平行生長(與百分位數(shù)曲線平行的生長)的嬰兒和兒童,身高SDS的生長是水平的;而偏離人群身高平均數(shù),或跨越百分位數(shù)生長的兒童,身高SDS也偏離水平線。在嬰兒期中期生長速度減速的以及兒童期開始趕上生長的兒童,身高SDS殘數(shù)系列表現(xiàn)是非水平的,與嬰兒期身高SDS平行或下降,此后身高SDS升高。


本文的分析根據(jù)德國基爾市4歲兒科診所333名健康女孩和329名健康男孩縱向身長和身高數(shù)據(jù)。身長和身高被轉(zhuǎn)換為身高SDS,并為了排除高、低身高對分析的影響,又進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為身高SDS殘數(shù)。使用計算機(jī)聚類分析,將有類似生長模式兒童的身高SDS殘數(shù)分類。這些類別表現(xiàn)出了個體生長的共同特征。這種共同的生長模式稱為“生長軌跡”。兩種男孩的軌跡和4種女孩的生長軌跡,含有約7%的男孩和約15%的女孩,具有嬰兒期-兒童期-青春期(ICP)模型所提出的生長模式。然而,大部分其它兒童的生長與此不同。我們發(fā)現(xiàn)了平行于百分位數(shù)曲線生長的軌跡、穩(wěn)定下降的生長軌跡、嬰兒期早期急劇下降的生長軌跡,以及很無規(guī)律的生長軌跡。


本文分析依據(jù)于參照標(biāo)準(zhǔn),但這樣的標(biāo)準(zhǔn)存在爭論。德國生長標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)縱斷的標(biāo)準(zhǔn),由于其有名望而采用。但是,曾經(jīng)證明這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的百分位數(shù)稍窄于同種族背景橫斷大樣本制定的標(biāo)準(zhǔn)。因此,我們也根據(jù)荷蘭和最近德國兒童的橫斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)證。這兩種參考標(biāo)準(zhǔn)似乎更適合這種分析,因?yàn)槟軌蚴刮覀儗⒏蟀俜謹(jǐn)?shù)的兒童分類。但是,關(guān)于基礎(chǔ)參照的最低條件的最后結(jié)論,我們?nèi)匀辉讵q豫。


我們?nèi)匀辉趯ふ腋倪M(jìn)數(shù)學(xué)模型的方法,以使能夠分類更高百分?jǐn)?shù)的生長模式,并將這些模式特征與環(huán)境因素、疾病和營養(yǎng)聯(lián)系起來。特別是,已經(jīng)證明喂養(yǎng)方式影響嬰兒期的生長。我們甚至推測,嬰兒期早期身高SDS迅速下降模式可能反映了母乳喂養(yǎng)期中熱量的限制,但最后,我們有意克制了包括出生大小、父母大小、父母青春期史等的分析,并推遲可能影響早期生長模式因素的廣泛討論。


本研究為嬰兒期和兒童期早期生長多樣性局限于少數(shù)窄而典型的軌跡提供了證據(jù),這些生長軌跡的生物學(xué)意義仍然不清楚。


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