Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

 

BaginskiyV.A., DenisovS.D.

Belarusian State Medical University, Minsk

Individual and sex specific features of bone ossification in the hand

and distal forearm and their effect on the accuracy of bone age assessment

Резюме. Проведен анализ индивидуальных и половых особенностей оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья на основе исследования рентгенограмм кисти и лучезапястного сустава 2145 пациентов в возрасте 0,5–18,9 года. Установлено, что как возраст начала оссификации, так и сроки завершения этого процесса демонстрируют выраженную индивидуальную вариабельность. Выявлена также значительная вариабельность половых различий сроков оссификации. Поэтому для повышения точности определения костного возраста необходимо исследовать рентгеноанатомические характеристики не одной, а максимально возможного количества костей, применять статистические методы анализа, уменьшающие влияние индивидуальной вариабельности на точность результата, а также учитывать половые различия сроков оссификации и их количественные характеристики.

Ключевые слова: костный возраст, оссификация, анатомическая изменчивость, половой диморфизм.

Медицинские новости. – 2025. – №7. – С. 75–80.

Summary. The individual and sexual specifics of ossification of the hand and distal forearm bones were analyzed by examining X-ray images of the hand and wrist joint of 2145 patients aged 0,5–18,9 years. The authors found that both the age of ossification onset and the timing of completion of ossification process demonstrate a significant individual variability. Significant variability of sex differences in the timing of ossification was also revealed. Therefore, the accuracy of bone age assessment should be improved by examining the X-ray characteristics of as many bones as possible rather than just one, applying statistical methods of analysis to reduce the influence of individual variability on the accuracy of the result, as well as taking into account sex differences in ossification terms and their quantitative characteristics.

Keywords: bone age, ossification, anatomical variability, sexual dimorphism.

Meditsinskie novosti. – 2025. – N7. – P. 75–80.

Исследованиекостного возраста широко применяется в детской эндокринологии для оценки темпов роста и развития ребенка, диагностики заболеваний и определения тактики лечения [1, 2].

Костный возраст оценивается по рентгенограмме кисти и лучезапястного сустава путем анализа рентгеноанатомических характеристик костей кисти, а также дистального отдела лучевой и локтевой костей. Фундаментальное значение для оценки костного возраста имеет знание хронологии образования центров оссификации и завершения формирования костей [3].

В руководствах по рентгеноанатомии детей в качестве основных критериев для оценки костного возраста представлены средние значения сроков образования центров оссификации и синостозирования эпифизов и метафизов костей. Данные из разных источников значительно различаются, что существенно ограничивает точность определения костного возраста и способствует высокой степени субъективизма при вынесении заключений разными специалистами [4–8]. Руководства по рентгеноанатомии изданы, в основном, в середине XX века и не учитывают изменения темпов биологического развития детей современного поколения, обусловленные феноменом акселерации, что снижает их актуальность и диагностическую точность при оценке костного возраста [9, 10]. Темп созревания скелета характеризуется выраженной популяционной спецификой, в связи с чем для достоверной оценки костного возраста необходимо учитывать рентгеноанатомические особенности костей конкретной популяции [11, 12].

В настоящее время в литературе отсутствуют данные, отражающие особенности оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья у современного поколения детей Республики Беларусь.

Цель исследования – установить индивидуальные и половые рентгено-анатомические особенности оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья у современного поколения детей Республики Беларусь, оценить влияние этих особенностей на точность определения костного возраста.

Материалы и методы

Проведен ретроспективный анализ рентгенограмм кисти и лучезапястного сустава в прямой проекции 2145 пациентов Городского клинического центра травматологии и ортопедии 6-й городской клинической больницы Минска (1134 пациента мужского пола, 1011 пациентов женского пола). Исследовали рентгенограммы пациентов в возрасте 0,5–18,9 года с травматологической патологией и показателями костного возраста в пределах возрастной нормы. Нормальные значения показателей костного возраста для разных возрастных групп рассчитывались на основании таблиц фонда Brush [13]. 

В трубчатых костях кисти и дистального отдела предплечья определялся возраст образования центра оссификации эпифиза и возраст синостозирования эпифиза и метафиза. В костях запястья определялся возраст образования центра оссификации и возраст завершения формирования кости. Возраст завершения формирования кости запястья оценивался как возраст выявления рентгеноанатомических характеристик зрелой взрослой кости, что соответствует финальной стадии оссификации кости по методу Таннера – Уайтхауса [14].

Поскольку при определении костного возраста методом Таннера – Уайтхауса гороховидная кость не используется и руководство Таннера – Уайтхауса не содержит описания стадий развития данной кости, завершение оссификации гороховидной кости нами определялось как наличие центра оссификации гороховидной кости круглой формы с ровной непрерывной границей. 

Статистический анализ данных проводился с помощью программ Microsoft Excel 2016, STATISTICA 10.0 для Windows (StatSoft Inc., США). Соответствие вида распределения данных закону нормального распределения проверялось с использованием критерия Шапиро – Уилка и Колмогорова – Смирнова в зависимости от размера выборки. Оценка достоверности различий проводилась с применением критерия Манна – Уитни. Результат считали статистически значимым в случае, если вероятность отвергнуть нулевую гипотезу об отсутствии различий не превышала 5% (р<0,05). Количественные данные представлены, если не указано иное, в виде медианы (Ме), межквартильного размаха с 25% и 75% квартилями (IQR [Q_25%; Q_75%]), размаха (min–max), разности медиан возраста оссификации между пациентами мужского и женского пола (ΔMe (м–ж)).

Результаты

Оссификация костей пальцев 

В таблицах 1–3 приведены сроки образования центров оссификации эпифизов, а также синостозирования эпифизов и метафизов костей пальцев у пациентов мужского и женского пола.

 

Таблица 1. Возраст образования центров оссификации эпифизов и синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов проксимальных фаланг (п/ф) 1–5 пальцев, лет

 

Таблица 2. Возраст образования центров оссификации эпифизов и синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов средних фаланг (с/ф) 1–5 пальцев, лет

 

Таблица 3. Возраст образования центров оссификации эпифизов и синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов дистальных фаланг (д/ф) 1–5 пальцев, лет

 

Возраст образования центров оссификации проксимальных эпифизов проксимальных фаланг 2–5 пальцев кисти составляет 1,4–1,7 года у мальчиков, 1,2–1,3 года – у девочек. Первым образуется центр оссификации проксимального эпифиза проксимальной фаланги 2 пальца (1,4 года – у мальчиков, 1,2 года – у девочек), последним – центр оссификации проксимального эпифиза проксимальной фаланги 5 пальца (1,7 года – у мальчиков, 1,3 года – у девочек). Центр оссификации проксимального эпифиза проксимальной фаланги 1 пальца образуется несколько позже: 2,8 года – у мальчиков, 1,6 года – у девочек.

Возраст образования центра оссификации проксимальных эпифизов средних фаланг 2–5 пальцев кисти составляет 1,8–2,7 года – у мальчиков, 1,3–1,6 года – у девочек. Первым образуется центр оссификации проксимального эпифиза средней фаланги 3, 4 пальцев (1,8 года – у мальчиков, 1,3 года – у девочек), последним – центр оссификации проксимального эпифиза средней фаланги 5 пальца (2,7 года – у мальчиков, 1,6 года – у девочек).

Центр оссификации проксимального эпифиза дистальной фаланги 1 пальца образуется в возрасте 1,6 года – у мальчиков, 1,4 года – у девочек. Возраст образования центра оссификации проксимальных эпифизов дистальных фаланг 2–5 пальцев составляет 1,9–3,2 года – у мальчиков, 1,5–1,8 года – у девочек. Первым образуется центр оссификации проксимального эпифиза дистальной фаланги 2, 3 пальцев (1,9 года – у мальчиков, 1,5 года – у девочек), последним – центр оссификации проксимального эпифиза дистальной фаланги 5 пальца (3,2 года – у мальчиков, 1,8 года – у девочек).

Возраст синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов дистальных фаланг 1–5 пальцев составляет от 15,9 до 16 лет у пациентов мужского пола, от 13,9 до 14 лет – у пациентов женского пола.

Возраст синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов средних фаланг 2–5 пальцев составляет от 16,6 до 16,7 года у пациентов мужского пола, 14,6 года – у пациентов женского пола.

Возраст синостозирования проксимальных эпифизов и метафизов проксимальных фаланг 1–5 пальцев составляет от 16,7 до 16,8 года у пациентов мужского пола, от 14,6 до 14,7 года – у пациентов женского пола.

Наименьшая вариабельность возраста образования центров оссификации наблюдается у мальчиков в проксимальных эпифизах проксимальных фаланг 2–5 пальцев (средний IQR: 0,4 года) и проксимальных эпифизах средних фаланг 2–5 пальцев (средний IQR: 0,5 года); у девочек в проксимальных эпифизах проксимальных и средних фаланг 2–5 пальцев (средний IQR: 0,3 года).

Высокая выраженность половых различий возраста образования центров оссификации характерна для проксимальных эпифизов дистальных фаланг 2 и 5 пальцев (ΔMe (м–ж): 1,5 года), проксимального эпифиза средней фаланги 5 пальца (ΔMe (м–ж): 1,2 года), проксимального эпифиза проксимальной фаланги 1 пальца (ΔMe (м–ж): 1,2 года).

Оссификация пястных костей

В таблице 4 приведены сроки образования центров оссификации, синостозирования эпифизов и метафизов пястных костей у пациентов мужского и женского пола.

 

Таблица 4. Возраст образования центров оссификации эпифизов и синостозирования проксимального эпифиза и метафиза 1 пястной кости, дистальных эпифизов и метафизов 2–5 пястных костей, лет

 

У пациентов обоих полов выявлен схожий порядок процесса оссификации пястных костей: первыми образуются центры оссификации дистальных эпифизов 2 и 3 пястных костей (мальчики – 1,6 и 1,8 года, девочки – 1,3 и 1,3 года соответственно), спустя незначительное время выявляются центры оссификации дистальных эпифизов 4 и 5 пястных костей (мальчики – 1,9 и 2 года; девочки – 1, 3 и 1,4 года соответственно). Центр оссификации проксимального эпифиза 1 пястной кости образуется в возрасте 3,2 года у мальчиков, 1,6 года – у девочек.

Синостозирование эпифизов и метафизов всех пястных костей происходит в возрасте от 16,7 до 16,8 года у пациентов мужского пола, от 14,6 до 14,8 года – у пациентов женского пола. 

Для возраста образования центров оссификации эпифизов 1–5 пястных костей характерна низкая вариабельность (средний IQR у мальчиков: 0,7 года; у девочек: 0,3 года).

Для 1 пястной кости характерна наибольшая выраженность половых различий возраста образования центров оссификации (ΔMe (м–ж): 2,1 года).

Оссификация костей запястья 

В таблице 5 приведены сроки образования центров оссификации и завершения формирования костей запястья у пациентов мужского и женского пола.

 

Таблица 5. Возраст образования центров оссификации и завершения формирования костей запястья, лет

Примечание: * – центры оссификации головчатой и крючковидной костей образуются в возрасте младше 0,5 года.

 

У всех детей мужского и женского пола в возрасте 0,5 года и старше выявляются центры оссификации головчатой и крючковидной костей. Согласно литературным данным, центр оссификации головчатой кости у мальчиков выявляется в возрасте 3–4 месяца, у девочек – в возрасте 2–3 месяцев; центр оссификации крючковидной кости у мальчиков выявляется в возрасте 4–5 месяцев, у девочек – в возрасте 3–4 месяцев [15].

Возраст образования центров остальных шести центров оссификации костей запястья: трехгранная (мальчики – 2,7 года, девочки – 1,9 года), полулунная (мальчики – 4,4 года, девочки – 2,8 года), ладьевидная (мальчики – 6 лет, девочки – 4,8 года), трапециевидная (мальчики -– 6,1 года, девочки – 4,7 года), кость-трапеция (мальчики – 6,5 года, девочки – 4 года), гороховидная (мальчики – 11 лет, девочки – 9,3 года). 

Возраст завершения формирования костей запястья у мальчиков составляет от 13,3 до 13,9 года, у девочек – от 11,4 до 12,1 года. 

Для возраста образования центров оссификации костей запястья характерна высокая вариабельность (средний IQR у мальчиков: 1,9 года; у девочек: 1,5 года). Высокая вариабельность также характерна для половых различий возраста образования центров оссификации костей запястья (ΔMe (м–ж): от 0,8 (трехгранная кость) до 2,5 года (кость-трапеция)).

Оссификация костей дистального отдела предплечья

В таблице 6 приведены сроки образования центров оссификации, а также синостозирования эпифизов и метафизов костей дистального отдела предплечья у пациентов мужского и женского пола.

 

Таблица 6. Возраст образования центров оссификации эпифизов и синостозирования дистальных эпифизов и метафизов лучевой и локтевой костей, лет

 

Центр оссификации дистального эпифиза лучевой кости образуется в возрасте 1,5 года у мальчиков и 1,3 года – у девочек. Центр оссификации дистального эпифиза локтевой кости образуется в возрасте 7,8 года у мальчиков и 5,8 года – у девочек. 

Возраст синостозирования дистального эпифиза и метафиза лучевой кости составляет 17,9 года у пациентов мужского пола, 16,6 года – у пациентов женского пола. Возраст синостозирования дистального эпифиза и метафиза локтевой кости составляет 17,8 года у пациентов мужского пола, 16,4 года – у пациентов женского пола.

Для возраста образования центра оссификации дистального эпифиза локтевой кости характерна высокая вариабельность (IQR=1,3 года у пациентов мужского пола; 1,9 года – у пациентов женского пола), а также значительная разность между пациентами мужского и женского пола (ΔMe (м−ж) = 2 года).

Обсуждение

На основании исследования рентгеноанатомических характеристик костей получены данные, отражающие особенности оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья у современного поколения детей Республики Беларусь.

Установлена значительная вариабельность сроков оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья, которая является проявлением индивидуальной анатомической изменчивости.

В контексте оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья индивидуальная анатомическая изменчивость проявляется во временных колебаниях сроков образования центров оссификации, синостозирования эпифизов и метафизов трубчатых костей, завершения формирования костей запястья, что отражает нормальную биологическую вариабельность темпов остеогенеза у разных индивидов и зависит от генетических, половых, этнических и эндокринных факторов.

Наибольшая вариабельность возраста образования центров оссификации характерна для костей запястья (средний IQR у мальчиков: 1,9 года; у девочек: 1,5 года) и дистального эпифиза локтевой кости (IQR = 1,3 года у пациентов мужского пола; 1,9 года – у пациентов женского пола).

Наименьшая вариабельность возраста образования центров оссификации выявлена в дистальном эпифизе лучевой кости (средний IQR у мальчиков: 0,6 года; у девочек: 0,3 года), дистальных эпифизах 2–5 пястных костей (средний IQR у мальчиков: 0,6 года; у девочек: 0,3 года), проксимальных эпифизах проксимальных и средних фаланг 2–5 пальцев (средний IQR у мальчиков: 0,4 года; у девочек: 0,3 года).

Размах возраста образования центров оссификации варьирует у мальчиков от 1,2 (проксимальный эпифиз проксимальной фаланги 2 пальца) до 6,1 года (полулунная кость), у девочек от 0,7 (проксимальный эпифиз проксимальной фаланги 2 пальца) до 5,4 года (гороховидная кость).

Возраст синостозирования метафизов и эпифизов трубчатых костей кисти и дистального отдела предплечья, завершения формирования костей запястья характеризуется высокой вариабельностью: IQR 1–1,7 года – у пациентов мужского пола; IQR 0,9–1,6 года – у пациентов женского пола. 

Размах возраста синостозирования метафизов и эпифизов трубчатых костей кисти и дистального отдела предплечья, завершения формирования костей запястья варьирует у мальчиков от 3,1 (дистальный эпифиз лучевой кости) до 5,9 года (головчатая кость), у девочек от 3 (проксимальный эпифиз дистальной фаланги 2 пальца, трехгранная кость) до 4,7 года (гороховидная, полулунная, крючковидная, головчатая, трапециевидная кости).

Учитывая высокую вариабельность возраста начала и завершения процесса оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья, исследование рентгеноанатомических характеристик одной кости не может являться надежным критерием для точного определения костного возраста. Анализ рентгено-анатомических характеристик как можно большего количества костей кисти и дистального отдела предплечья, приоритетное исследование костей с наименьшей вариабельностью сроков оссификации повышает достоверность результатов.

Уменьшение влияния вариабельности сроков оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья на точность определения костного возраста может быть достигнуто за счет применения специальных статистических методов обработки результатов исследования. При анализе данных с высокой вариабельностью увеличение количества исследуемых параметров повышает точность оценки. 

Установлена значительная половая вариабельность сроков оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья. Возраст начала и завершения процесса оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья статистически значимо меньше у пациентов женского пола, чем у пациентов мужского пола (см. табл. 1–6), что свидетельствует о половом диморфизме этого процесса.

В контексте оссификации половой диморфизм проявляется в различиях возраста начала образования центров оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья, синостозирования эпифизов и метафизов трубчатых костей, завершения формирования костей запястья, при этом у девочек процесс остеогенеза начинается и завершается раньше, чем у мальчиков.

Феномен полового диморфизма в контексте оссификации костей хорошо известен и описан в литературе, однако в практике определения костного возраста важную роль играет установление количественных показателей, характеризующих величину половых различий для разных костей кисти и дистального отдела предплечья.

Величина половых различий показателей, характеризующих процесс оссификации, значительно отличается для разных костей. Максимальное значение разности медиан возраста образования центров оссификации выявлено в кости-трапеции – 2,5 года, минимальное значение – в лучевой кости, проксимальном эпифизе дистальной фаланги 1 пальца, проксимальном эпифизе проксимальной фаланги 2 пальца – 0,2 года. Максимальное значение разности медиан возраста синостозирования эпифизов и метафизов трубчатых костей, выявлено в проксимальном эпифизе проксимальной фаланги 1 пальца – 2,2 года, минимальное значение: в лучевой кости – 1,3 года. Величина половых различий возраста завершения формирования костей запястья варьирует от 1,9 (головчатая кость) до 1,6 года (кость-трапеция).

Половая вариабельность возраста оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья свидетельствует о необходимости применения, с целью повышения точности исследования, методов определения костного возраста, учитывающих количественные показатели половых различий исследуемых костей.

Выводы:

1. Для костей кисти и дистального отдела предплечья характерна значительная индивидуальная вариабельность сроков оссификации (у мальчиков IQR от 0,3 до 2,1 года, размах – от 1,2 до 6,1 года; у девочек IQR от 0,2 до 1,9 года, размах – от 0,7 до 5,4 года). Поэтому рентгеноанатомические характеристики какой-либо одной из костей кисти и дистального отдела предплечья не могут служить надежным критерием для достоверного определения костного возраста.

2. Для повышения точности определения костного возраста необходимо проводить исследование рентгеноанатомических характеристик не одной, а максимально возможного количества костей кисти и дистального отдела предплечья. При этом предпочтение следует отдать исследованию костей с наименьшей вариабельностью сроков оссификации.

3. Процесс оссификации костей кисти и дистального отдела предплечья характеризуется значительной половой вариабельностью. Разность сроков оссификации отдельных костей у лиц мужского и женского пола составляет от 0,2 до 2,5 года. Поэтому для повышения точности определения костного возраста следует учитывать половые различия сроков оссификации.

4. Повышение точности определения костного возраста может быть достигнуто применением специальных статистических методов анализа, позволяющих минимизировать влияние индивидуальной и половой вариабельности возраста оссификации отдельных костей на достоверность результатов исследования.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Martin D.D., Wit J.M., Hochberg Z.E., et al. // Hormone research in paediatrics. – 2011. – Vol.76. – P.1–9.

2. Martin D.D., Wit J.M., Hochberg Z.E., et al. // Hormone research in paediatrics. – 2011. – Vol.76. – P.10–16.

3. De Sanctis Vincenzo, Salvatore Di Maio, Ashraf T. Soliman, et al. // Indian journal of endocrinology and metabolism. – 2014. – Vol.18. – P.63–71.

4. Перепуст Л.А. Определение возраста по рентгенограммам костей кисти (методические рекомендации) / Л.А. Перепуст. – Киев, 1977. – 47 c.

5. Королюк И.П. Рентгеноанатомический атлас скелета. Норма, варианты, ошибки интерпретации. – М., 1996. – 191 с.

6. Панов Н.А., Гингольд А.З., Москачева К.А. Рентгенодиагностика в педиатрии. – М., 1972. – 551 с.

7. Коваль Г.Ю. Клиническая рентгенанатомия. – Киев, 1975. – 286 с.

8. Садофьева В.И. Нормальная рентгеноанатомия костно-суставной системы детей. – Л., 1990. – 216 c.

9. Duren D.L., Nahhas R.W., Sherwood R.J. // Clinical Orthopaedics and Related Research. – 2015. – Vol.473. – P.2559–2567.

10. Boeyer M.E., Sherwood R.J., Deroche C.B., Duren, D.L. // Clinical Orthopaedics and Related Research. – 2018. – Vol.476. – P.2112–2122.

11. Mora S., Boechat M.I., Pietka E., et al. // Pediatric research. – 2001. – Vol.50. – P.624–628. 

12. Mansourvar M., Ismail M.A., Raj R.G., et al. // Journal of forensic and legal medicine. – 2014. – Vol.22. – P.26–29.

13. Greulich W.W., Pyle S.I. Radiographic atlas of skeletal development of the hand and wrist. – Stanford university press, 1959. – 282 p.

14. Tanner J.M. Assessment of Skeletal Maturity and Prediction of Adult Height (TW3 Method). / J.M. Tanner – W.B. Saunders, 2001. 

15. Cunningham C., Scheuer L., Black S. Developmental juvenile osteology. – Academic press, 2016. – 616 p.

 

Медицинские новости. – 2025. – №7. – С. 75-80.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.