全国3~18岁正常儿童骨发育成熟度大样本现况调查的抽样设计和X线影像采集方案李凯 甘倩 耿健 马毅民 王文海 刘艳东 张倩 杨振宇 赵文华 闫东 等
中华放射学杂志2023年 57卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112149-20220402-00298
目的
报道全国3~18岁正常儿童骨发育成熟度大样本现状调查的抽样设计、X线影像采集方案和实施情况。
方法
采用多阶段分层随机抽样,在全国东北、西北、华北、华中、华东、西南和华南7个区域分别随机选择2个省、直辖市或自治区,再从中随机选取城市和乡村各1个调查点,共计28个调查点。每个城市调查点抽取4个街道,每个农村调查点抽取4个乡镇。于每个街道或乡镇抽取1~4所幼儿园、小学和中学,采用随机整群抽样的方法在幼儿园抽取3~<6岁儿童,在小学、中学抽取6~18岁儿童。在项目整体抽样的基础上按比例抽样进行骨成熟度调查,计划每个调查点780例,预计总样本量21 840例。3~<6岁儿童按0.5岁间隔分为6个年龄组,6~18岁儿童按1岁间隔分为12个年龄组。统一采集儿童左手腕骨的正位X线片。
结果
采样工作自2019年8月26日开始,到2021年10月16日结束。共计采集20 444例儿童手腕骨的正位X线片,男10 196例、女10 248例,城市儿童9 711例、农村儿童10 733例。3~<6岁1 611例,男819例、女792例;6~18岁18 833例,男9 377例、女9 456例。
结论
在全国范围内7个区域成功实施了3~18岁正常儿童青少年骨发育成熟度的现况调查,为建立现阶段全国儿童青少年骨龄的评价标准提供重要参考依据。
基于北京农村区域儿童骨龄评价标准的适用性分析闫东 张雯双 张倩 耿健 王文海 黄朋举 赵文华 程晓光
中华放射学杂志2023年 57卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112149-20220311-00231
目的
基于北京农村区域儿童探讨不同骨龄评价标准测量的骨龄与实际年龄的差异及适用性。
方法
该研究为前瞻性研究,研究数据来源于科技部科技基础资源调查专项“中国0~18岁儿童营养与健康系统调查与应用”项目中的北京农村调查点的3~12岁健康儿童于2021年4月拍摄的非优势侧手腕部X线骨龄片。共412例,男226例、女186例,年龄8.6(6.8,10.3)岁。利用Dr.Wise智能骨龄评测系统,分别按照Tanner Whitehouse(TW)3法中的TW3-RUS(桡骨、尺骨、掌指短骨)和TW3-Carpal(腕骨)计分法、中华05法中的TW3-Chinese RUS(TW3-C RUS)和TW3-Chinese Carpal(TW3-C Carpal)计分法、Greulich-Pyle(G-P)图谱法5种方法测量骨龄。根据性别和年龄进行分层分析,采用Wilcoxon符号秩和检验比较各标准评价所得骨龄与实际年龄之间的差异。
结果
根据性别分层分析,除男性儿童G-P图谱法所得骨龄与实际年龄间差异无统计学意义(Z=-0.694,P=0.488)外,其余男女儿童中各标准测量的骨龄均大于实际年龄,差异均有统计学意义(P<0.05)。根据性别和年龄进行分层分析,除4~6岁男性儿童G-P图谱法、11~12岁女性儿童TW3-Carpal计分法和TW3-C RUS计分法测得骨龄平均水平较实际年龄值偏小外,其余大多数组段各标准测得骨龄均大于儿童实际年龄。
结论
TW3法、中华05法和G-P图谱法评价北京农村区域儿童骨龄均存在不同程度的偏差,建立适合中国当代儿童的骨龄评价新标准势在必行。
真实世界中基于人工智能骨龄测量系统TW3-Carpal和TW3-RUS的临床应用差异杨洋 王驰 欧凌 白凤森 袁新宇
中华放射学杂志2023年 57卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112149-20220330-00288
目的
利用真实世界的数据探讨基于人工智能(AI)骨龄测量系统的Tanner-Whitehouse(TW)3评分系统中尺骨、桡骨、短骨(RUS)和腕骨(Carpal)骨龄临床应用中的差异。
方法
回顾性收集2021年7月至9月于首都儿科研究所附属儿童医院行左侧手腕部X线正位片检查的262例儿童的影像资料。采用AI骨龄辅助软件分别采用TW3-RUS和TW3-Carpal标准对入组影像资料进行骨龄评估,得到AI骨龄。由两名高年资儿科影像医师依据TW3-RUS和TW3-Carpal标准进行评估,所得骨龄结果的平均值作为金标准。根据金标准获得的骨龄以3岁为间隔进行分层,骨龄1~3、4~6、7~9、10~12、13~15和16~18岁的例数分别为10、35、70、118、27、2例。使用组内相关系数(ICC)评估AI骨龄与金标准骨龄结果的一致性,采用Pearson相关法分析AI骨龄与金标准骨龄的相关性。采用配对t检验比较不同骨龄段内AI测定的TW3-RUS与TW3-Carpal骨龄的差异。
结果
整体样本中AI测定的TW3-RUS和TW3-Carpal骨龄分别为(8.9±3.1)和(8.7±3.0)岁,金标准TW3-RUS和TW3-Carpal骨龄分别为(8.7±2.9)和(8.8±2.8)岁。AI测定的TW3-RUS和TW3-Carpal骨龄结果均与金标准具有高度一致性(ICC分别为0.983、0.976)和高度正相关(r分别为0.985、0.978,P均<0.001)。7~9、10~12和13~15岁骨龄段内,TW3-RUS与TW3-Carpal骨龄间差异有统计学意义(t=-3.36、-1.77、1.84,P=0.001、0.046、0.040)。4~6和7~9岁骨龄段内,TW3-RUS、TW3-Carpal骨龄与金标准一致性良好(ICC均>0.75),且TW3-Carpal骨龄一致性(ICC分别为0.940、0.927)稍优于TW3-RUS(ICC分别为0.929、0.882)。10~12和13~15岁骨龄段内,TW3-RUS骨龄与金标准的一致性(ICC分别为0.962、0.963)明显优于TW3-Carpal骨龄(ICC分别为0.744、0.605)。
结论
AI骨龄测量结果具有良好的可靠性与准确性。利用骨龄AI辅助评估系统时,4~9岁儿童采用TW3-Carpal标准更准确,而10~15岁儿童则建议采用TW3-RUS标准。
基于深度学习的骨龄评估系统对生长发育异常儿童骨龄评测的准确性常沙 闫东 杜霞 张玉巧 程晓光 杨洁 宋玲玲 高波 罗贤
中华放射学杂志2023年 57卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112149-20230210-00087
目的
探讨基于深度学习的人工智能(AI)系统评估生长发育异常儿童骨龄的准确性。
方法
回顾性连续收集2020年1月至2021年12月于贵州医科大学附属医院就诊的生长发育异常儿童的左手腕部X线正位片,共入组717例儿童,男266例、女451例,年龄2~18(11±3)岁。基于Tanner Whitehouse 3(TW3)-RUS(尺骨、桡骨、短骨)和TW3-Carpal(腕骨)法,由3名高年资医师评测骨龄,并取3者的均值作为参考标准。由AI系统(深睿医疗Dr.Wise骨龄预测软件)和2名低年资放射科医师(医师1、医师2)独立评测骨龄,并分别计算骨龄结果与参考标准骨龄之间误差在0.5年内的准确度、1年内的准确度、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)。以配对样本t检验比较AI系统和低年资医师间的MAE。采用组内相关系数(ICC)评价AI系统、低年资医师评测骨龄与参考标准骨龄之间的一致性。绘制Bland-Altman图,计算AI评测骨龄与参考标准骨龄之间95%一致性界限。
结果
对TW3-RUS骨龄,与参考标准相比,AI系统、医师1、医师2误差在0.5年内的准确度分别为75.3%(540/717)、62.1%(445/717)、66.2%(475/717),误差在1年内的准确度分别为96.9%(695/717)、86.3%(619/717)、89.1%(639/717),MAE分别为0.360、0.565、0.496年,RMSE分别为0.469、0.634、0.572年。对TW3-Carpal骨龄,与参考标准相比,AI系统、医师1、医师2误差在0.5年内的准确度分别为80.9%(580/717)、65.1%(467/717)、71.7%(514/717),误差在1年内的准确度分别为96.0%(688/717)、87.3%(626/717)、90.4%(648/717),MAE分别为0.330、0.527、0.455年,RMSE分别为0.458、0.612、0.538年。AI系统TW3-RUS和TW3-Carpal骨龄评测的MAE均小于医师1、医师2,差异均有统计学意义(P均<0.001)。AI、医师1、医师2评测骨龄结果与参考标准之间均具有较好的一致性(ICC均>0.950)。Bland-Altman图显示AI系统对TW3-RUS和TW3-Carpal骨龄评测的95%一致性界限分别为-0.75~1.02岁、-0.86~0.91岁。
结论
AI系统对生长发育异常患儿骨龄评测的准确度接近高年资医师,优于低年资医师,且与高年资医师的一致性良好。