骨龄评估装置的设计与临床应用论文

儿童的生长发育一直是广大家长关注的重点。而骨龄是反映个体的发育水平和成熟程度的一个重要指标,医生可以通过掌握评测骨龄的方法,为生长发育异常的患者寻找最佳治疗时机[1~3].目前骨龄鉴定尚无统一标准,造成骨龄评价结果差异明显。因此,我们设计出了一种骨龄评测
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  儿童的生长发育一直是广大家长关注的重点。而骨龄是反映个体的发育水平和成熟程度的一个重要指标,医生可以通过掌握评测骨龄的方法,为生长发育异常的患者寻找最佳治疗时机[1~3].目前骨龄鉴定尚无统一标准,造成骨龄评价结果差异明显。因此,我们设计出了一种骨龄评测检测装置。装置通过专门的数据通讯端口从放射科PACS系统中的DR数据中提取拍片数据结果为患者评测骨龄,在骨龄分析装置中自动生成检查报告,并生成治疗建议套餐,为患者量身定制诊疗方案。

  1骨龄评估装置的设计

  1.1骨龄评估装置的构成

  骨龄评估装置其主要由几部分组成,包括专业的液晶显示屏、胶片扫描仪、骨龄分析主机、打印机、DICOM接口转换器和操作台。在操作台下部装有打印机,打印机上方为骨龄分析主机,操作台的顶部中间装有显示屏,显示屏的一侧装有胶片扫描仪,显示屏的另一侧装有接口转换器,接口转换器用数据线与网络接入端相连接,骨龄分析主机用数据线分别与显示屏、胶片扫描仪、打印机相连接。

  1.2骨龄评估装置的工作流程

  标准骨龄片拍摄时,采用设计的手掌坐标定位膜上,通过受检者左手五指自然张开,手心向下,中指与前臂保持中一条直线,放在仪器的拍摄架上,经过扫描后得到图像。计算机网络将病人信息输送到检测设备,由接口转换器将数据接收,经过与医院的网络接入,读取医院信息管理系统中的患者数据。传输到系统主机中。然后传输到系统主机中。完成骨龄系统的数据预处理和自动分析骨龄的评估结果。预测患者的骨龄,可以显示在屏上,还与医院的LIS系统、HIS系统需要的相关信息集合在一起,综合得出检查结果。

  数字化X射线摄影系统拍片、骨龄评测、计算机图形学分析、骨龄图谱对照、优化最佳算法讨论等环节使得骨龄评测标准化、科学化结合临床医生实际工作需要,对诊断生长发育异常人群,进行数据汇总采集。

  1.3骨龄评估装置的软件处理

  1)骨龄测算

  骨龄分析装置的系统软件中,选用了TW2/TW3法、CHN法的按照0.5~18岁儿童及青少年骨龄标准评定图谱[4],建立了大标本量的骨龄标本库,系统可以自动校对骨龄片。在软件中集成了大量的内分泌学科的计算方法和测算公式。例如:TW3女孩初潮法计算公式:初潮年龄 (岁)=12.6-0.68×(骨龄岁数-年龄岁数)±0.625.通过系统的计算生成成年身高的预测和女孩初潮时间预测的报告。

  2)临床建议

  骨龄分析装置生成一份综合评估报告。在装置的控制和分析平台中程序生成诊疗套餐,给出临床治疗建议。

  ①根据患者评测骨龄较实际年龄提前,则建议患者查肾上腺皮质激素、性激素、子宫、附件或睾丸彩超、垂体MRI.若GnRH刺激试验阳性,则建议GnRH类似物治疗;若为肾上腺皮质增生症或肿瘤、垂体肿瘤、卵巢肿瘤,则建议手术治疗;若为单纯肥胖则建议患者饮食控制+运动治疗[4,5].②若患者评测骨龄较实际年龄延迟,则建议患者查生长激素、垂体MRI、甲状腺功能、性染色体等。若生长激素激发试验提示生长激素缺乏,则建议重组人生长激素治疗;若性染色体提示为(46,X),则建议重组人生长激素治疗及雌激素替代治疗;若为甲状腺功能低下,则建议甲状腺素替代治疗;若患者为巨人症,则建议神经外科行垂体瘤手术。③若患者骨龄与实际年龄吻合,则建议患者医学观察 (青春期前患者或身高超过P3患者)或重组人生长激素治疗 (身高在P3以下)。

  2临床应用

  2.1一般资料

  2012年1月1日至2013年4月1日于我院门诊就诊的生长发育异常儿童200例,年龄3~13岁,其中男94例,女106例。其按性别和年龄段划分的样本分布情况见表1.

  2.2应用方法

  在同1天内用骨龄分析装置中的智能评测软件系统、人工判读2种方法同时评估骨龄。两种方法均进行2次,其中人工判读采用TW3法,盲法随机重复读片。骨龄智能评测系统综合G-P图谱、TW3法、CHN法3种骨龄评价方法,利用计算机图形学和半拉格朗日算法对骨龄片的目标兴趣区 (ROI)进行图像分析。

  2.3 效果

  1))不同判读者间评估骨龄的比较A、B不同判读者间评估骨龄的不确定度有统计学差异 (0.34岁比0.66岁,P<0.05),A、B专家间RUS骨龄在各年龄段均有统计学差异 (P<0.05),且患儿年龄越小,差异越显着;而腕骨骨龄在各年龄段均无明显差异 p="">0.05)。见表2.

  2)骨龄智能评测系统与人工判读骨龄的比较骨龄智能评测系统的检测结果不确定度 (0.12岁)显着低于人工判读的A、1专家 (P<0.05),RUS骨龄与B专家人工判读在各年龄段均有统计学差异(P<0.05),腕骨骨龄无统计学差异 p="">0.05);与A专家的RUS骨龄、腕骨骨龄均无统计学差异(P>0.05)。

  3讨论

  骨龄是指骨骼测定年龄。人的生长发育可用两个 “年龄”来表示,即生活年龄 (日历年龄)和生物年龄 (骨龄)[2].传统的是由具备读片知识的专业医师进行,可能会因为人为原因造成评价结果出现差异,而通过这种骨龄自动分析评估装置,就可以实现自动分析阅片。我们采用的骨龄评测方法是TW2法/TW3法、CHN法[6],利用计算机图形学和半拉格朗日算法图像分析骨龄,完成了骨龄评测的方法优化。骨龄分析装置主要从软、硬件2个方面进行设计。经过一段时间临床应用,受到了良好的效果。

  本骨龄分析评估装置,通过医疗设备的集成设计,使得骨龄片标准自动分析,快速计算出患者预期身高和鉴定其生长发育水平,提高了骨龄评测速度和准确度。目前骨龄评价并无统一标准,所以骨龄评价方面存在着差异。医生在看骨龄片时,只能将所拍的骨龄片夹在看片灯上阅片。医师评阅骨龄片经验和技术水平存在差异性,引起了读片的准确性问题,造成结果可行度降低[7].特别是在医疗条件较差的农村和偏远地区,无法完成骨龄片的分析。通过这种集成诊断功能的医疗仪器,自动分析骨龄结果,制订青少年发育异常人群诊疗套餐系统,有效地提高了骨龄评价的精准度。通过骨龄异常患者诊疗套餐系统的应用,为患者量身定做的诊断、治疗方案,可以减少其他不必要的检查费用,对每名患者及早治疗、缩短治疗时间,为患者节约诊疗费用。同时因为骨龄分析仪中的评价系统可以不断地更新和升级,及时地实现骨龄评测的方法优化;通过骨龄拍片标准化及系统分析软件的处理,有效地克服了传统人工判读骨龄的人为误差,降低了骨龄评估结果的不确定度,提高了骨龄评估的准确性。通过骨龄片标准化及自动分析系统,提高了骨龄评估速度,提高工作效率。在无专业骨龄评估医师的基层医院也能开展骨龄评估,解决了病人看病难的问题,促进了医疗事业的发展。

  [参考文献]

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  [2]罗伟,张庆,李珊珊,等。新一代Aurora电磁跟踪系统在医学手术导航中的应用 [J].中国医疗器械杂志,2013,37(2):126~128.

  [3]廖珂华,李妮,卢桂南。青春期甲状腺功能亢进患者骨龄及骨代谢的特点分析 [J].实用医学杂志,2013,29(6):928~930.

  [4]张继宗,田雪梅。骨龄鉴定中国青少年骨骼X线片图库 [M].北京:科学出版社,2007.

  [5]Shang J,Chen L L,Xiao H.Resveratrol improves non-alcoholic fatty liver disease by activating AMP-activated protein kinase[J].Acta Pharmacologica Sinica,2008,29(6):698~706.

  [6]张绍岩,张继业,马振国,等。青少年骨龄标准身高、体重和体重指数生长图表 [J].中国法医杂志,2009,24(5):308~311.

  [7]赵丽泓,刘燕茹,徐红梅,等。三种不同骨龄测定方法在矮小儿童骨龄的比较 [J].中国中西医结合儿科学,2013,5(2):64~65.

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