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常规超声定量评估骨龄

2021-09-27冯群群

中国医学影像技术 2021年9期
关键词:腕部掌骨指骨

赵 莹,洪 恺,冯群群,张 超

(华中科技大学同济医学院附属同济医院超声影像科,湖北 武汉 430030)

骨龄(bone age,BA)是评估儿童生长发育状况的重要指标之一。腕部X线检查是评估BA的金标准。目前最常用的两种BA评估方法是GP(Greulich-Pyle)图谱法和TW(Tanner-Whitehouse)评分法。

GP法简单易学,但无定量标准,不同评审者间结果差异大;TW法更准确,但复杂耗时[1]。曾有研究[2]利用常规超声评估BA,但受试者仅限于7岁以内儿童。本研究利用超声评估儿童及青少年的BA,以X线所获手部和腕部长骨骨化率(ossification ratio,OR),即骨化中心最大长径与骨骺最大长径之比为对比,观察BA与OR的关系,评价常规超声评估BA的价值及其简易方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年3月—2019年11月就诊于华中科技大学同济医学院附属同济医院、于1周内接受左手及腕部X线和超声检查的215例患者,男88例,女127例,1月龄~19.1岁,平均(8.9±4.6)岁;其中男性1月龄~19.1岁、平均(8.2±4.5)岁,女性9月龄~18.7岁、平均(9.3±4.0)岁;女性就诊原因包括乳腺发育(n=92)、身材矮小(n=67)、肥胖(n=29)、月经失调(n=9)、阴道分泌物(n=11)、甲状腺功能亢进(n=5)及生长过速(n=2);男性包括身材矮小(n=81)、乳腺发育(n=5)及小睾丸(n=2)。纳入标准:年龄<20岁,手、腕部无病理改变(如急性创伤、感染、关节炎或发育不良)。

1.2 仪器与方法 由1名具有3年肌肉骨骼诊断经验的超声医师完成所有超声检查。采用GE Logiq E9及Hitachi Aloka F75彩色多普勒超声诊断仪,线阵探头,频率10~12 MHz。参考TW3-RUS法[3],选择桡骨、尺骨远端,以第1、3、5掌骨,第1、3、5近节指骨,第3、5中节指骨及第1、3、5远节指骨共13块骨骼为目标骨,测量其骨化中心及骨骺。将探头置于桡骨茎突冠状面行桡骨成像,置于尺骨茎突冠状面行尺骨成像;置于掌侧矢状面分别扫查掌骨和指骨,显示清晰每块骨骼的骨骺及骨化中心,测量各目标骨骨骺及骨化中心的最大长径;以骨骺与骨干的连接点到骨骺远端的最大距离为骨骺最大长径(D),骨化中心两端最大距离为骨化中心最大长径(d),进行平行测量(图1);计算每块目标骨骨化中心与骨骺最大长径之比,即OR=d/D,以及不同BA患儿的OR平均值及标准差,并与X线测量OR结果进行比较。

图1 女性患儿,8岁,超声测量BA(下)及示意图(上) A.桡骨(Radius);B.第5掌骨(5th MC)及第5近节指骨(5th PP)实线勾画处为骨干(Dia)与骨化中心(Ossi),虚线勾画处为骨骺(Epi)

1.3 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以Pearson相关分析评价超声与X线所测BA的相关性,│r│≥0.8呈高度相关,0.5≤│r│<0.8呈中度相关,0.3≤│r│<0.5呈低度相关,0<│r│<0.3呈弱相关,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 超声声像图所见 超声清晰显示所有目标骨的骨端,骨骺均呈低回声,骨化中心中则表现为大小不同的强回声,周边为低回声骨骺;达到一定大小的骨化中心后方常伴明显声影。随年龄增长,骨化中心逐渐增大、骨骺逐渐变薄,直至骨骺与骨干全部融合,此时干骺间低回声骺板完全消失,OR为100%而毋须测量,见图2。

2.2 超声所测OR与X线评估BA的相关性 超声所测OR数值见表1。男、女性患儿各目标骨的OR与BA呈中~高度相关(r男为0.77~0.94,r女为0.77~0.93,P均<0.001),13块骨骼OR总和与BA呈高度相关 (r男=0.96,r女=0.96,P均<0.001),桡骨、尺骨OR总和与BA呈高度相关(r男=0.95,r女=0.95,P均<0.001)。见图3和表2。

表2 左手及腕部13块目标骨超声所测OR与BA的相关系数

图3 女性患儿,9岁6个月,因乳腺硬结就诊 13块骨OR总和为766%,超声判断BA为8岁,与X线结果相符 A.桡骨OR为55%;B.尺骨OR为51%;C.第1掌骨OR为70%;D.第1近节指骨OR为48%,第1远节指骨OR为79%;E.第3掌骨OR为70%,第3近节指骨OR为46%;F.第3中节指骨OR为44%;G.第3远节指骨OR为61%;H.第5掌骨OR为78%,第5近节指骨OR为44%;I.第5中节指骨OR为49%,第5远节指骨OR为71%;J.左手及腕部X线片

表1 超声所测不同BA患儿13块目标骨总OR(%)

3 讨论

BA是评估儿童生长发育状态的重要指标之一。除传统X线方法外,双能X线吸收法(dualenergy X-ray absorptiometry,DXA)、MRI及超声均曾用于评估BA。DXA评估BA有利于减少电离辐射,但分辨率不足,不能显示TW法评估BA所需解剖细节[4]。MRI分辨率高,成像清晰,但价格昂贵且具有运动伪像,目前尚无成熟的相关评估体系,限制了其应用[5]。

X线是目前临床评估BA的金标准,应用广泛,成本合理,单次辐射量低;但作为动态观察BA的手段时有累积电离辐射的风险。常规超声无辐射,操作便捷,设备普及度高[6],更易为患者接受。相比X线检查,超声不仅可显示强回声的骨化中心,还可显示X线无法显示的低回声骨骺,使超声评估BA成为可能。超声评估BA可行[7-8],但既往研究对象年龄范围小,且均采用X线GP图谱进行对照评估,缺少独立的超声评分系统,无法实现量化评价。UTCZAS等[9]采用BonAge超声测量仪计算桡骨远端骨骺超声声速以评估BA,但仅针对桡骨远端关节,精确度低,至今未用于临床。RACHMIEL等[10]以SonicBone定量超声仪定量检测左手掌及腕区的声速及距离衰减因子,由此评估BA,尚处于早期阶段,对操作者的经验要求较高,且对特殊病例如骨发育不良仍需以X线观察其骨结构。TORENEK等[11]采用超声观察籽骨、桡骨、指骨骨骺与骨干的关系,并制定了评分标准,提出超声与GP图谱相结合可作为评测BA的金标准;但该研究缺乏定量标准,主观性较高,易出现观察者间差异。

本研究以超声测量新生儿至青少年患者骨骺及骨化中心长径,计算OR,并与X线所测BA进行比较,结果显示超声所测OR与X线BA具有较高相关性,提示可采用常规超声量化评估不同年龄段未成年人的BA,并具有临床可行性。因腕骨形状不规则,超声成像很难获得标准切面,本研究未针对腕骨进行超声测量。

分析手及腕部X线片时,TW评分法及GP图谱法均将骨发育连续生长过程主观地划分为多个不连续的阶段。本研究结果提示,骨的成熟是OR从0到100%的连续过程,手掌和腕部的OR与BA高度相关,常规超声有可能成为量化评估BA的新方法。另外,本组桡骨、尺骨OR总和与BA的相关度,男性、女性患儿的r值均为0.95,仅略低于13块骨的OR值的总和与BA的r值(0.96),提示仅测量桡骨、尺骨OR总和或将成为评估BA的更便捷的方法。

本研究的主要局限性在于未取得不同年龄段OR正常值,也未对常规超声评估BA的准确性进行分析,有待后续扩大样本量加以完善。

综上所述,针对20岁以下受试者,常规超声测量OR与传统X线所测BA高度相关;超声测量桡骨、尺骨OR总和有望成为定量检测BA的新的更便捷的方法。

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