中国大中城市儿童第二掌骨的掌骨指数正常参考值

                 作者：张绍岩，张丽君，张继业，邢艳丽，李贺体 

【摘要】  　　目的 确定大中城市儿童第二掌骨的掌骨指数正常值，为临床应用提供。方法 抽取上海、广州、温州、大连、石家庄市汉族健康儿童11 658名，男5 763名，女5 895名，年龄3~19岁。在左手后前位X线片上，由1名观察者使用数字游标卡尺测量第二掌骨长度中点处的掌骨外径(D)和内径(d)，掌骨指数(D-d)/D。采用Box-Cox幂指数分布模型(Box-Cox power exponential distribution，BCPE)建立第二掌骨的掌骨指数Z分值曲线评价图表,以Q检验和拟合的百分位数曲线下样本例数的百分数检验BCPE模型的拟合优度。结果 男女儿童掌骨指数分别由3岁时的0.436和0.473增长到19岁时的0.623和0.655。在男3~6岁、女3~7岁和男12~16岁、女10~14岁，掌骨指数的增长较快。在所有年龄组女童掌骨指数均显著大于男童(P<0.01)。以BCPE模型所拟合的百分位数曲线下样本例数的百分数与其理论百分位相差在0.03%~0.34%。结论 在生长发育过程中男女儿童掌骨指数随年龄而增长，但在所有年龄上掌骨指数存在显著的性别差异。以BCPE模型拟合的百分位数曲线符合掌骨指数数据的实际分布。

【关键词】  中国儿童 掌骨指数 Z分值

　　[Abstract] Objective The normative values of metacarpal of second metacarpal were determined for Chinese children from large and middling cities in China,to provide the references for bone mass estimation in clinic.Methods The sample was 11 658(5 763 boys，5 895 girls)normal Han healthy children aged 3~19 years from Shanghai,Guangzhou,Wenzhou,Dalian and Shijiazhuang cities of China.The measurements of total outer width (D) and medullary inner width (d) were made at the midshaft of second metacarpal from postero-anterior left hand radiographs with a digital caliper by one examiner,and the metacarpal index (MCI) were calculated as the ratio of cortical width to total width (D - d)/D.The Z score curves of the metacarpal index were fitted by BCPE distribution and the goodness-of-fit of BCPE models were assessed by Q-test and percents of cases of sample below the fitted centile curves.Results The medians of MCI were observed to increase with age from 0.436 to 0.623 in the male group and from 0.473 to 0.655 in the female group over 3~19 years.The boy’s and girl’s MCI all exhibited two sharper increasing periods.A short one presented from 3 to 6 years for boys and from 3 to 7 years for girls,but the increase of MCI of girls was more rapid than that of boys;the other long one presented from 12 to 16 years for boys and from 10 to 14 years for girls,the increase of MCI of boys was more rapid than that of girls.At all age groups,MCI were significantly greater in girls than in boys (P<0.01).The differences between percents of cases below the fitted centile curves by BCPE models and expected values were 0.03%~0.34%.Conclusion The MCI of children rose progressively with age during growth and development,but there were significantly sex difference in MCI values.The centile curves fitted by BCPE models were consistent with the data distributions of MCI.

　　[Key words] Chinese children;metacarpal index;Z score

　　近些年，在临床中应用掌骨指数估价骨质量的研究在逐渐增多[1]。研究表明，有骨折风险的儿童掌骨外径与对照组无差异，但内径显著增大，因而掌骨指数下降[2]。患克罗恩病(Crohn disease)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)儿童的掌骨指数分别为0.29~0.49和0.28~0.53，其中约50%的患儿掌骨指数Z分值在-1 SDS以下[3]。早期研究发现，特纳综合征(Turner syndrome，TS)女孩的指骨骨皮质厚度下降[4];而最近的研究又发现，在以雌性激素和GH后的TS病人，桡骨骨皮质厚度的Z分值为(-1.6±1.2)SDS[5]和(-1.5±0.8)SDS[6]，而干骺端小梁骨骨密度正常，说明了骨皮质的受累。

　　在儿童内分泌疾病以及全身性疾病的诊断与治疗监测中，在测定骨龄的同时，测定第二掌骨的掌骨指数，既可充分利用手腕部X线片所包含的有价值的信息，又可避免过多的X线暴露[1]。所以，本文应用2003年至2005年城市儿童骨发育调查材料[7]，为儿科临床应用掌骨指数提供正常值，并拟合第二掌骨骨皮质指数Z分值评价图表。

　　1 样本与方法

　　1.1 研究样本 样本为上海、广州、温州、大连、石家庄市汉族健康儿童11 658名，男5 763名，女5 895名，年龄3~19岁。在各市区选择管理规范的中小学校、幼儿园以及妇幼保健站为抽样点，按年龄分层整群抽样。凡有脏器疾病以及内分泌疾病患者、身体发育异常者、身体残缺畸形者以及参加业余文艺、业余体校训练者除外。在受试者出生日前后15天之内，拍摄左手、腕后前位X线片，测量身高、体重。各年龄组受试者例数、身高、体重数据见表1。　表1 男女儿童各年龄组身高和体重

　　1.2 方法 (1)掌骨指数的。首先使用数字游标卡尺(精确度为0.01 mm)在手腕X线片上测量第二掌骨的长度，确定中点，然后在中点处测量掌骨直径(外径，D)和骨髓腔直径(内径，d)，则掌骨指数=(D-d)/D。所有测量由1名观察者完成，其重复测量82名3~18岁儿童第二掌骨外径、内径差值误差范围分别为(0.001±0.129)mm和(0.035±0.196)mm。(2) 因掌骨指数数据为偏态和峰态分布，所以用百分位数描述第二掌骨长度、内外径以及掌骨指数的数据，以两独立样本非参数检验来检验上述指标的性别差异。(3) 采用Box-Cox幂指数(Box-Cox power exponential distribution，BCPE)分布模型[8]，拟合掌骨指数百分位数曲线。根据百分位数与SD分值的对应关系，以BCPE模型计算并绘画出第99.9、97.8、84.1、50、15.9、2.2、0.1百分位数曲线，得到3SD、2SD、1SD、0SD、-1SD、-2SD、-3SD的掌骨指数Z分值评价图表。

　　以Q检验和拟合的百分位数曲线下样本例数的百分数检验模型拟合优度。

　　2 结果

　　2.1 在生长过程中男、女儿童第二掌骨的掌骨指数变化由表2、3可见，男女童掌骨指数的中位数均随年龄而增长，男童由3岁时的0.436增长到19岁时的0.623;女童由3岁时的0.473增长到19岁时的0.655。在生长过程中男女童都出现两个快速增长阶段，第一个快速增长阶段在男3~6岁、女3~7岁，女童比男童明显;第二个快速增长阶段在男12~16岁、女10~14岁，男童比女童更明显。

　　在男15岁、女13岁以前，第二掌骨的外径随年龄增加成线性增长，其后增长速度迅速下降，增长缓慢;而第二掌骨内径在男3~6岁、女3~5岁增长缓慢，在男6岁、女5岁后迅速增长，在男12岁、女10岁达到最大值，其后第二掌骨内径逐渐减小。　表2 男童各年龄组第二掌骨长度和中点处的内外直径与掌骨指数由此看来，上述掌骨指数的变化在很大程度上由掌骨内径的变化所致。

　　第二掌骨形态测量学指标存在显著的性别差异。在3~4岁和10~12岁，女童第二掌骨长度大于男童(P<0.05)，但13岁后男童大于女童(P<0.01)。除11岁组的外径之外，男童第二掌骨的外径和内径都大于女童(P<0.05)。在所有年龄组女童掌骨指数均显著大于男童(P<0.01)。