评价青少年骨龄的RUS-CHN图谱法
张绍岩1 刘丽娟1 张继业2 刘刚1
［摘 要］：目的 为13～18岁青少年年龄推测提出评价骨龄的RUS-CHN（RC）图谱法。方法 研究样本为4424名（男2272，女2152）13～18岁正常城市汉族青少年。首先简化RC法，再以简化RC法建立手腕骨发育等级图谱。另以1048名（男530，女518）13～18岁青少年为检验样本，比较年龄组不同方法骨龄与生活年龄的差异。结果RUS-CHN图谱法可仅评价桡骨、尺骨远端和第III指的4块掌指骨骺。在检验样本的男14～17岁、女13～16岁年龄组，RC图谱法骨龄与生活年龄之间的差异均无统计学显著性（Wilcoxon符号秩和检验，P>0.05），对男18岁、女17岁组的显著性差异的可能原因进行了讨论。结论RUS-CHN图谱法骨龄适用于男13～18岁、女13～17岁青少年的年龄推测。 ［关键词］：法医人类学 年龄推测 骨龄 RUS-CHN图谱法
骨龄评价方法对青少年发育程度的分辨能力不仅取决于所包括的骨骼种类的多少，而且更重要的是在每块骨发育过程中所选择的成熟度指征的多少。如果为了包括更多的骨而选择人体多关节部位，则因X线暴露过多和评价难度过大而在实践应用中受到限制[1]。
骨龄评价方法分为两大类：图谱法和计分法。但无论何种方法，骨龄评价均以骨发育成熟度指征为基础。图谱法具有直观、简便的优点。在实际应用中人们常以整片相匹配，但因整片比较的主观性较大而致随机误差增大[2]。实际上，Greulich等[3]在G-P图谱的使用方法中曾经强调以一定的次序逐块骨地比较，并在不完全匹配时采用插入法（即取两张标准片中同一块骨的中间值）。这种方法精确性较高，但由于费时，实践中很少应用。然而，如果在14~18岁年龄段骨块数较少的情况下，建立骨发育等级指征图谱，应用逐块骨插入法，既增加了骨发育成熟度指征，又引入了图谱法直观、简便的优点，克服计分法中若骨发育等级划分过细，标准难以掌握而降低骨龄评价可靠性的不足。因此，本文在RUS-CHN[4]骨发育等级基础上将计分法与图谱法结合起来，为青少年年龄推测提供新的骨龄评价方法（RC图谱法）。 1. 材料与方法 1.1 样本
样本来自《中国人手腕骨发育标准-中华05》[4]研究，由4424名（男2272，女2152）13～18岁城市汉族正常青少年所组成，在受试者出生日前后15d内拍摄左手腕正位X线片。
1
另随机抽取1048名（男530，女518）13～18岁正常城市汉族青少年作为比较验证样本。 1.2 方法
由一名有经验者分别以RUS-CHN法[4]和RC图谱法阅读所有手腕部X线片，其重复读片的一致性为89.5%，骨龄读数95%的置信区间为±0.48岁。 1.2.1简化RUS-CHN法
分析第III指与第I、第V指相应骨之间的相互关系，简化RUS-CHN法（简化RC法）。 应用《中国人手腕骨发育标准-中华05》研究的样本，依照TW方法[5]，采用“分类特征计分算法”[6]（使样本中所有个体骨发育等级得分之间的总方差和最小化）计算简化RC法中各块骨发育等级得分，各块骨权重分别为：桡骨、尺骨各为25%，第III手指各块骨均为12.5%。然后，确定男13~18岁、女13~17岁年龄段各块骨发育等级的得分，用于RC图谱法，各骨发育等级定义和得分分别见表1、表2。以BCPE分布模型[7]拟合简化RC法骨成熟度得分百分位数曲线（图1、图2）和以骨龄分组的生活年龄百分位数曲线。
表1 简化RC法各骨的发育等级定义
Table1. The definition for stages of skeletal development in predigested RC method
骨 桡 骨 尺 骨 掌 骨 III 近节指骨 III 中节指骨 III 远节指骨 III
等级
1
一侧覆盖 骺干等宽 骺干等宽 一侧覆盖 一侧覆盖 一侧覆盖
2
两侧覆盖 开始融合 开始融合 两侧覆盖 两侧覆盖 两侧覆盖
3
开始融合 融合1/4 融合1/2 开始融合 开始融合 开始融合
4
融合1/4 融合1/2 完全融合 融合1/2 融合1/2 融合1/2
5
融合1/2 融合3/4
完全融合 完全融合 完全融合
6
融合3/4 完全融合
7
完全融合
表2 简化RC法各骨发育等级得分表
Table2. Skeletal maturity scores for stages of skeletal development in predigested RC method
骨 桡 骨 尺 骨 掌 骨 III 近节指骨 III 中节指骨 III 远节指骨 III
1
2
3
等级 (男)
4
5
6
7
1
2
3
等级 (女)
4
5 6 7
142 163 206 230 243 250 261 151 168 214 233 245 251 261 139 189 204 220 232 243 73 69 69 70
91 82 84 80
106 125 97 88
106 126 94
121
100 107 124
148 192 205 218 229 238
77 95 111 126
70 85 99 110 127 71 86 102 109 126 72 82 87 93 122
2
1000900800700 1000900800700 成熟度得分成熟度得分600500400300200100 113rd,97th10th.90th25th,75th50th1213141516年龄(岁)171819600500400300200100 93rd,97th10th,90th25th,75th50th10111214年龄(岁)1315161718 图1. 简化RC法骨成熟度得分百分位数曲线 (男) 图2. 简化RC法骨成熟度得分百分位数曲线 (女) Figure 1. Centile curves of skeletal maturity for Figure 2. Centile curves of skeletal maturity for
predigested RC method in boys predigested RC method in girls
1.2.2 简化RUS-CHN法的骨发育等级图谱及应用
按表1中的各块骨发育等级开始时的指征，选择等级标准图谱，例如图3（桡骨骺等级1：尺骨关节面的背侧面开始覆盖骨干），共计选择出了32幅骨发育等级标准X线影像。
图3. 桡骨等级1的标准X 线影像
Figure3. Standard radiographic image of stage 1 for radius.
假设在发育等级内骨的发育为匀速的，将每一等级划分为两部分（即2个次级），依据表2计算相邻的两个等级得分之差，得出各次级的得分。在评价未知X线片时，分别将各块骨的发育状况与等级标准图谱比较，当与某等级标准影像一致时，则读取该等级得分；但如果不一致时，则采取插入法，读取更接近发育等级的一个次级的得分。将各块骨得分相加得到被评价者的成熟度得分。然后，根据图1、图2第50th百分位数曲线分别得出男女RC图谱法骨龄。 1.2.3统计方法
3
计算第III指与第I、第V指相应骨发育等级之间的Pearson相关系数。分别以分位数描述年龄组RC、简化RC、RC图谱法骨龄的分布，以2-相关样本的非参数检验分别检验年龄组骨龄与年龄之间的差异显著性。 2. 结果
由表3可见，在掌指骨发育期间（13~17岁），男女青少年第III指与第I、第V指相应掌指骨发育等级之间高度相关（P<0.01），指骨之间的相关系数普遍高于掌骨；简化RC骨龄与RC骨龄之间的相关系数在0.92~0.99（P<0.01）之间（表4）。因此，可以第III指代表手部掌指骨的发育，简化评价方法。
简化方法前、后，男13~18岁年龄组骨龄与生活年龄之间的差异无明显变化；女13～17岁年龄组简化RC骨龄有比RC骨龄偏高的趋势，但是简化RC骨龄与生活年龄的差异减小，仅在15岁和17岁组达到了统计学显著性，表5。
图4、图5说明，在男13～18岁、女13~17岁期间简化RC法骨龄的生活年龄范围基本上在±2岁之内。
在检验样本中，与简化RC和RC骨龄相比较，RC图谱骨龄的中位数更加接近于生活年龄，在男17岁和女15岁、16岁组的变化最为明显，应用RC图谱法后这些年龄组的骨龄与年龄之间的差异无统计学显著性，表6。虽然男18岁、女17岁组的RC图谱骨龄与年龄之间仍然存在显著性差异，但由下四分位数来看也具有一定的改善。
表3 第III指与第I、第V指相应骨发育等级之间的相关系数*
Table3. The correlation coefficients* between the stages of corresponding bones in digit rays I, III, and V 年龄
MC III and I M F
MC III and V M F 0.83 0.87 0.85 0.87 0.89 0.78 0.91 0.71 0.86 --
PP III and I M F 0.90 0.92 0.92 0.90 0.92 0.84 0.90 0.80 0.87 --
PP III and V M F 0.91 0.94 0.94 0.92 0.94 0.84 0.92 0.84 0.95 --
MP III and V M F 0.91 0.91 0.93 0.91 0.93 0.77 0.93 0.89 0.93 --
DP III and I M F 0.90 0.94 0.93 0.93 0.93 0.83 0.90 1.00 0.99 --
DP III and V M F 0.95 0.97 0.95 0.95 0.95 0.74 0.91 1.00 0.89 --
13 0.82 0.79 14 0.82 0.75 15 0.81 0.65 16 0.80 -- 17 0.92 --
*各相关系数的显著性均为P<0.01。MC: 掌骨; PP: 近节指骨; MP: 中节指骨; DP: 远节指骨. M: 男; F: 女.
* Correlations are all significant at the 0.01 level. MC: metacarpal; PP: proximal phalanx; MP: middle phalanx; DP: distal phalanx. M: male; F: female.
表4 RC骨龄与简化RC骨龄之间相关系数*
Table4. The correlation coefficients* between RC and predigested RC skeletal ages
年龄
男
女
年龄
男
女
4
13 14 15
0.99 0.99 0.99
0.99 0.99 0.98
16 17 18
0.98 0.96 0.92
0.98 0.99 ----
*相关系数显著性均为P<0.01.* Correlations are all significant at the 0.01 level
表5 各年龄组RC法和简化RC法骨龄的分位数
Table5. The quartiles of RC and predigested RC skeletal ages for age groups
年 龄 13 14 15 16 17 18
n
RC
M LQ UQ
男
简化RC M LQ UQ 13.0 12.0 13.5 13.8 13.3 14.5 15.1 14.1 15.8 16.1 15.4 16.5 16.5* 16.3 18.0 18.0**16.9 18.0
n 309 462 449 480 452 ---
RC
M LQ UQ 12.9 12.4 13.7 13.9* 13.1 14.6 14.9* 14.4 15.5 15.5**14.9 17.0 17.0**15.5 17.0
---
女
简化RC M LQ UQ 13.1 12.2 14.0 14.1 13.4 14.8 15.3* 14.5 15.8 15.9 15.4 17.0 17.0**15.9 17.0
---
294 13.0 12.2 13.5 417 13.9 13.3 14.6 397 14.9 14.3 15.7 410 15.9 15.3 16.5 378 16.5* 16.1 18.0 376 18.0**17.5 18.0
骨龄与年龄之间Wilcoxon符号秩和检验: *P<0.05; **P<0.01. M:中位数; LQ:下四分位数; UQ:上四分位数. Wilcoxon Signed Ranks Test between skeletal age and chronological age: *P < 0.05; **P<0.01. M: median; LQ: lower quartile; UQ: upper quartile.
.
18171615 17161514 生活年龄(岁)生活年龄(岁)3rd,97th50th1213141516简化RC法骨龄(岁)171814131211109 1113121110987 910113rd,97th50th12131415简化RC骨龄(岁)1617 图4. 简化RC骨龄组的生活年龄范围(男) 图5. 简化RC骨龄组的生活年龄范围(女) Figrue4. chronological age range for skeletal age Figrue5. chronological age range for skeletal age of predigested RC method in boys of predigested RC method in girls
表6 检验样本各年龄组RC图谱骨龄与简化RC、RC骨龄分位数
Table6. The quartiles of skeletal ages of RC atlas, predigested RC and RC methods for age groups of testing sample
性别 男
年龄 14~
n 114
RC图谱 M LQ UQ 14.0 13.8 14.5
简化RC M LQ UQ 13.9 13.4 14.7
RC M LQ UQ 14.1 13.5 14.7
5
女
15~ 16~ 17~ 18~ 13~ 14~ 15~ 16~ 17~
101 102 103 110 104 103 102 106 103
15.0 14.3 15.8 15.9 15.2 17.1 17.2 16.1 17.7 18.0**17.7 18.0 13.0 12.4 13.8 14.0 13.4 15.0 15.1 14.3 16.1 16.1 15.5 16.5 17.0**16.5 17.0
15.2 14.4 15.9 16.1 15.4 16.5 16.5* 15.9 18.0 18.0**17.0 18.0 13.2 12.3 13.8 14.2 13.5 14.9 15.0 14.2 15.4 15.4* 15.4 17.0 17.0**15.9 17.0
14.9 14.5 15.8 15.9 15.2 16.5 16.5* 15.8 17.5 18.0**17.5 18.0 13.0 12.4 13.6 14.1 13.1 14.7 14.7**14.1 14.9 14.9**14.8 17.0 17.0**15.5 17.0
骨龄与年龄之间Wilcoxon符号秩和检验: *P<0.05; **P<0.01. M:中位数; LQ:下四分位数; UQ:上四分位数. Wilcoxon Signed Ranks Test between skeletal age and chronological age: *P < 0.05; **P<0.01. M: median; LQ: lower quartile; UQ: upper quartile.
3. 讨论
青少年生长发育存在很大的个体差异，生活年龄相同的青少年骨龄有很大的不同，因而骨龄相同的青少年的生活年龄也存在相当大的个体差异。所以，依骨龄所推测的青少年年龄是一个范围，这个范围的中位数由骨龄所确定，上下限分别为该发育程度下（骨龄）年龄分布的第97和第3百分位数。在司法鉴定应用中，不仅应报告骨龄，更应报告所推测的年龄范围。
骨龄评价的可靠性是提高青少年年龄推测准确性的重要基础。在RC图谱法中，虽然通过等级图谱的应用相当于增加了许多成熟度等级，但基础成熟度指征只有三类：骺干等宽、覆盖和融合，而在13~18岁年龄段中手腕部骨骺的发育为覆盖和融合阶段。因此，只要掌握好骺覆盖和融合成熟度指征的定义与特征，即可准确应用等级标准图谱，更为精细地评价骺的发育程度。同时，所需评价的骨也由13块减少到了6块，减少了误差的来源，提高了骨龄评价的可靠性（表6）。
男18岁、女17岁组的RC图谱骨龄与年龄之间的显著性差异（表6）可能由两种主要原因所引起。首先，因为中国城市青少年在男18岁，女17岁骨发育成熟，此后随年龄的增加骨龄不再增长，因而加大了骨龄与年龄的差异。此外，也受到骨发育成熟规律的影响。在男15~16岁、女14~15岁大部分骺已经完成融合，在接近发育成熟的年龄上尚存成熟度指征的骺的块数减少，而且成熟度指征也均为骺线残留的多少，如果将残留骺线的指征过细划分，可能影响骨龄评价的可靠性，因而在接近发育成熟的年龄上骨龄的分布为非连续的，仅分布于数个骨龄读数上。由表7可见，应用RC图谱法，显著增加了男骨龄16~17岁、女骨龄15~16岁之间骨龄读数的个数，骨龄读数之间的间距缩小，增加了骨龄对青少年发育程度的分辨能力。但在男18岁、女17岁年龄组，大部分骨龄分别分布在17～18
6
岁和16～17岁之间的几个读数上，骨龄读数之间仍然存在一定间隔。
因男女青少年分别在18岁和17岁骨发育成熟，所以对是否达到18岁（即年龄分布范围的下限）的年龄推测应结合其它方法进行。在这方面可以借鉴德国的经验，德国法律中青少年罪责年龄界限达到21岁，因为身体各系统均已发育成熟，而应用锁骨胸骨端骨骺[8]或第三智齿[9]的发育推测青少年年龄。
表7 RC图谱骨龄与简化RC、RC骨龄读数分布比较*
Table7. Comparison of distributions for skeletal ages between RC atlas, simple RC and RC methods RC图谱
简化RC
RC 性骨 读数 累 计 读数累 计 读数 累 计 别 龄 n 个数 频数% n 个数 频数% n 个数 频数% 男 14~ 114 10 32.6 77 10 29.6 107 10 33.2 15~ 103 10 52.1 113 10 50.9 117 10 55.3 16~ 55 7 62.5 107 6 71.1 85 4 71.3 17~ 113 6 83.8 61 1 82.6 62 3 83.0 18~ 86 1 100.0 92 1 100.0 90 1 100.0 女 13~ 81 10 29.0 81 10 25.9 87 10 30.5 14~ 82 10 44.5 113 10 47.7 195 10 68.1 15~ 65 10 57.3 182 3 82.8 78 3 83.2 16~ 139 4 84.2 2 1 83.2 -- -- --
17~
82
1
100.0
87
1
100.0
87
1
100.0
* 检验样本中骨龄男>14岁、女>13岁的受试者.
* The subjects of skeletal ages >14 years for boys and >13 years for girls in testing sample.
7
青少年年龄推测-RC图谱法骨龄评价
