基于关键骨龄分级与青春发育分期的成人身高临床优化预测模型:前瞻性验证研究
《Journal of the Endocrine Society》:Clinically Optimized Adult Height Prediction from Key Bone and Pubertal Stages : Prospective Validation to Adult Height
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时间:2025年12月11日
来源:Journal of the Endocrine Society 3.1
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本文针对传统骨龄(BA)评估方法耗时、依赖软件且忽略青春期进展对生长潜能的动态影响等局限,研究人员开展了"关键骨骼分级+青春发育分期"整合模型的成人身高预测研究。通过TW3-RUS法对4,374名6-18岁中国儿童进行关键骨骼(桡骨、尺骨、第一掌骨)分级和Tanner分期,发现骨骼组合与BA和身高的相关性(ρ=0.98-0.99)优于单一骨骼。优选桡骨+第一掌骨组合与青春分期整合模型,在独立验证队列中将预测误差≤3cm的比例从66.9%提升至73.5%,为儿科内分泌临床决策提供了更精准、便捷的工具。
在儿科内分泌学领域,准确预测成人身高始终是困扰临床医生的难题。传统方法主要依赖骨龄(BA)评估,其中最经典的Tanner-Whitehouse 3(TW3)方法需要对手部13块骨骼进行详细分级,操作繁琐且耗时。更关键的是,这些方法往往忽视了青春期发育进程对生长潜能的决定性影响——两个骨龄相同的孩子,如果处于不同的青春发育阶段,其年生长速度可能相差4-6厘米之多。
这种忽视带来了明显的临床问题。医生在决定是否启动生长激素治疗时,如果仅凭骨龄判断生长潜力,可能会错过最佳干预时机或导致不必要的治疗。现有的预测模型大多缺乏追踪至实际成人身高的外部验证,使得其临床可靠性存疑。
正是在这样的背景下,首都儿科研究所的吴华宏团队在《Journal of the Endocrine Society》上发表了一项创新研究,他们开发了一种将关键骨骼成熟度与青春发育分期相结合的整合模型,为实现更精准、更便捷的成人身高预测开辟了新途径。
研究人员采用横断面研究设计,于2022-2023年在北京10所教育机构招募了4,374名6-18岁健康儿童。通过TW3-RUS法进行骨龄评估,同时按照Tanner标准进行青春发育分期(分为青春前期、青春中期、青春后期)。基于前期研究基础,团队重点考察了桡骨、尺骨和第一掌骨这三块关键骨骼的成熟度分级,并构建了不同的骨骼组合。通过Spearman相关性分析评估这些骨骼指标与骨龄、身高的关系,最终建立了"关键骨骼分级+青春发育分期"与已完成身高百分比(%FHA)的直接映射关系,从而实现对成人身高的预测。
研究发现,单个关键骨骼(桡骨、尺骨、第一掌骨)与骨龄和身高均显示出高度相关性(ρ=0.94-0.96)。而骨骼组合(桡骨+尺骨、桡骨+第一掌骨、桡骨+尺骨+第一掌骨)的相关性更为显著(骨龄:ρ=0.98-0.99;身高:ρ=0.90-0.94),且三种组合之间几乎无差异。这一发现证实了使用简化骨骼组合替代传统13骨评估的可行性,为后续模型构建奠定了基础。
分析显示,随着骨骼等级提高,身高呈现规律性增长,特别是在4-5级间出现快速增长(增幅≥10厘米),7级后增长明显减缓,8级时接近成人身高。更重要的是,在相同骨骼等级下,不同青春发育阶段对应着显著的身高差异(0.5-9.7厘米),证明青春发育对生长潜能具有独立于骨骼成熟度的影响。
已完成身高百分比(%FHA)的分析进一步量化了这一影响。所有骨骼组合在4-5级间都表现出生长加速和生长潜能快速消耗的特点,%FHA每级增加达8.9%。在相同骨骼等级下,从青春前期到青春中期,%FHA增加3%-7%,从青春中期到青春后期变化约±5%,明确了青春进程对生长潜能的调节作用。
与传统TW3骨龄预测方法相比,整合模型在预测准确性上表现出明显优势。对于青春发育较晚的儿童(如12岁仍处于青春前期的男孩),整合模型预测的成人身高较高;而对于青春发育较早的儿童(如10岁已进入青春后期的女孩),预测值则较低。三种骨骼组合整合青春分期的模型预测结果相当,考虑到临床可行性和骨骼代表性,研究者最终推荐桡骨+第一掌骨组合与青春分期模型作为优化临床方案。
在独立验证队列(121名追踪至成人身高的儿童)中,整合模型表现出优异的准确性。与传统方法相比,平均预测误差从0.71厘米降低至0.02厘米,预测误差≤3厘米的比例从66.9%提高至73.5%。Bland-Altman分析显示,整合模型的95%一致性界限为-5.4至5.4厘米,显著优于传统方法的-6.6至5.2厘米。
进一步分析验证队列中的实际剩余生长潜能发现,每个骨骼等级增加消耗2.2-7.4厘米剩余生长潜能,而青春分期进展在同一骨骼等级内消耗1.4-8.5厘米。晚青春发育的儿童在所有骨骼等级上都表现出显著更大的剩余生长潜能。
这项研究的创新之处在于首次建立了量化关键骨骼成熟度与青春发育分期对生长潜能影响的综合框架。桡骨+第一掌骨的二骨评估方案既保证了评估效率,又涵盖了长骨和手部骨骼的成熟度信息,实现了多维度评估。临床应用中,医生只需测量儿童身高、评估两块关键骨骼的成熟度等级和Tanner分期,便可通过查询表格快速获得预测结果,整个过程不超过3分钟,极大提升了临床实用性。
研究通过大样本数据分析和独立前瞻性验证,证实了整合模型在成人身高预测中的准确性和可靠性。这一模型不仅解决了传统方法忽视青春发育动态影响的缺陷,还通过简化评估流程提高了临床可行性,为儿科内分泌医师提供了更加精准、便捷的决策工具。
然而,研究也存在一定局限性。模型基于中国儿童群体开发,在其他人群中的适用性需进一步验证。同时,验证队列主要由相对健康的儿童组成,对于特殊人群(如性早熟、肥胖儿童)的预测准确性可能需要额外校准。
总体而言,"关键骨骼分级+青春发育分期"身高预测模型在预测准确性和临床实用性之间取得了良好平衡,为儿童生长发育监测和临床决策提供了有力工具。未来在不同儿科人群中的进一步验证将有助于确认其普适性并优化区域特异性应用。
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