Maturation osseuse

Méthode de Tanner–Whitehouse

En 1959 et 1962, Tanner et Whitehouse, travaillant en Angleterre, ont publié leur première tentative de système de notation spécifique à l’os. Cela a été connu sous le nom de TW1, mais a ensuite été révisé et publié sous le nom de TW2 et récemment sous le nom de TW3. La justification de base était que le développement de chaque os reflétait un processus unique qu’ils définissaient comme la maturation. Les scores pourraient être attribués à la présence d’indicateurs de maturité particuliers dans les os en développement. Idéalement, chacun des scores n de chacun des os d’un individu particulier devrait être le même. Ce score commun, avec une standardisation appropriée, serait la maturité de l’individu. Pour développer une technique pratique, diverses modifications ont dû être apportées à cette justification. De plus, Tanner et ses collègues étaient très critiques de la méthode et de son fonctionnement dans la pratique — à quel point elle servait bien les communautés pédiatriques et de recherche auxquelles elle était destinée. Leur surveillance du système a favorisé les diverses modifications qui ont abouti à TW2 et TW3.

La justification sous–jacente des techniques de Tanner-Whitehouse était basée sur l’insatisfaction à l’égard d’un système de maturité basé sur l’âge chronologique et donc sur la nécessité de définir une échelle de maturité qui ne se réfère pas directement à l’âge. Le résultat d’un tel système serait que, dans une population particulière, la relation entre la maturité et l’âge pourrait être étudiée et des normes de maturité, similaires aux normes de taille ou de poids, pourraient être produites. En se concentrant sur les os de la main et du poignet, ils ont défini une série de huit indicateurs de maturité pour chaque os et neuf pour le radius. (Comme avec la méthode d’Oxford, les os sésamoïdes ont été ignorés.) Ces indicateurs de maturité ont ensuite été évalués, non pas par rapport à l’âge chronologique, mais par rapport à leur apparition dans le passage complet de chaque os spécifique de l’immaturité à la maturité. Ainsi, par exemple, il a été possible de dire qu’un indicateur particulier sur le luné est apparu pour la première fois à 13% de maturité et qu’un processus de fusion dans le premier métacarpien a commencé à 85% de maturité. De plus, Tanner et ses collègues étaient d’avis que les métacarpiens et les phalanges, étant plus nombreux que les os carpiens, pondéreraient les scores finaux en faveur des os longs; par conséquent, ils ont omis les rayons 2 et 4 des calculs finaux. De plus, ils ont pondéré les scores de sorte que la moitié du score mature provient des os du carpe et l’autre moitié des os longs et courts. Les scores étaient tellement proportionnés que le score final à maturité totalisait 1000 points. Cinq mille radiographies d’enfants britanniques normaux ont ensuite été évaluées en utilisant cette technique pour développer des normes de population qui liaient les scores de maturité osseuse aux âges chronologiques. La courbe résultante du score de maturité osseuse par rapport à l’âge était sigmoïde, démontrant une relation non linéaire entre la maturité squelettique et l’âge chronologique.

Il y avait trois problèmes avec TW1. Premièrement, certains des indicateurs de maturité impliquaient l’évaluation des relations de taille entre les os qui peuvent être modifiées par des conditions pathologiques, et donc TW1 viole l’exigence d’universalité dans la sélection des indicateurs de maturité. Deuxièmement, en limitant le nombre d’indicateurs de maturité à huit, Tanner et al. a affaibli leur système en ignorant le fait que certains os peuvent présenter des indicateurs de maturité plus ou moins élevés que les huit requis par le système TW1. Troisièmement, la contribution du carpe à 50% de la maturité totale pose un problème en termes de répétabilité des indicateurs de maturité (c’est-à-dire que le carpe est moins fiable) et parce qu’on ne sait pas que le carpe joue un rôle majeur dans la croissance en hauteur ou dans la fusion épiphysaire.

Tanner et ses collègues ont pris connaissance de ces critiques lors de la mise au point du système TWII, généralement utilisé en Europe depuis 20 ans. Ils n’ont pas modifié les indicateurs de maturité, mais ils ont modifié les scores attribués aux os individuels pour permettre le calcul d’un score de maturité osseuse basé uniquement sur le radius, le cubitus et les os courts (RUS) ou uniquement sur les os carpiens (CARPIENS) en plus du score complet de 20 os.

La justification mathématique des systèmes TW est d’une importance considérable. Le problème avec la technique d’Oxford était que l’attribution de scores de 1,2,3, etc. l’apparition d’indicateurs de maturité ne permet pas que les changements d’un niveau de maturité à un autre puissent être très différents selon les os. Tanner et ses collègues ont estimé que le développement de chaque os reflète principalement un processus unique défini comme la maturation, et que les scores de chacun des os d’un individu particulier devraient, avec une normalisation appropriée, être les mêmes et ce score commun devrait être la maturité de l’individu. En pratique, les scores des différents os ne sont pas identiques, l’une des raisons les plus importantes étant les grands écarts entre les événements successifs d’un seul os. Tanner et coll. par conséquent, les scores ont été définis de manière à minimiser le désaccord global entre les différents os. Premièrement, le désaccord chez un individu particulier est mesuré par la somme des carrés d’écarts de ses scores osseux par rapport à leur valeur moyenne. Deuxièmement, les scores sont contraints pour éviter la solution dans laquelle un accord parfait est atteint en donnant le même score à chaque étape.

Le tableau 1 illustre cette procédure. Deux systèmes de scores rivaux sont illustrés, étiquetés L et M, ainsi que les étapes de trois os chez un individu particulier. Que le système L ou M soit utilisé, la valeur moyenne résultante est de 9. Le désaccord entre les os, cependant, est plus grand pour le système L que pour le système M lorsqu’il est mesuré par la somme des carrés d’écarts autour de la moyenne (146 pour le système L et 42 pour le système M). Tanner et coll. généraliser cela en utilisant tous les os et tous les stades et en ajoutant la somme totale des carrés de désaccord sur tous les membres d’un grand groupe standardisé. Le système produisant la somme minimale globale des carrés d’écarts est le système préféré. (La base mathématique du système est complexe, mais peut être étudiée dans les deuxième et troisième éditions de la technique de Tanner–Whitehouse ou dans l’article de Healy et Goldstein.)

Tanner et ses collègues ont publié une méthode mise à jour appelée TW3. Il a été publié environ 20 ans après la publication de la deuxième édition de TW2 et, comme tous les systèmes de recherche sur la croissance qui reposent sur des échantillons sources d’une époque historique particulière, Tanner et ses collègues étaient parfaitement conscients de la tendance séculaire. Cette tendance est presque universelle et est un aspect reconnu des différences générationnelles dans la croissance humaine depuis de nombreuses années. La tendance séculaire affecte la croissance à la fois de la taille globale et de la maturité, de sorte que la taille devient plus grande et que les événements de maturité se produisent plus tôt à chaque génération suivante. Ainsi, le taux de maturation squelettique aura également des techniques de notation avancées et spécifiques à l’os devraient refléter ou permettre cet avancement.

En outre, d’importantes avancées conceptuelles ont eu lieu au cours des 20 dernières années, comme le fait qu’il est maintenant largement reconnu que les normes et les références ne sont pas les mêmes. Les normes sont maintenant considérées comme prescriptives et sont fondées sur la croissance souhaitable de groupes d’enfants en bonne santé vivant dans des environnements optimaux (c.-à-d. exempts de maladies et idéaux pour l’environnement). Les références sont descriptives et sont basées sur la croissance d’enfants vivant dans des environnements normaux dans lesquels ils présentent des niveaux normaux de maladies infectieuses et ne sont pas protégés contre les insultes environnementales (p. ex., croissance « telle quelle”). Les échantillons sources à partir desquels les cartes de référence dans TW3 sont construites ne sont pas composés d’enfants ayant une croissance optimale vivant dans des environnements optimaux. Ils reflètent donc un processus de croissance normale et devraient être appelés références.

Il existe quatre différences majeures entre TW2 et TW3. Le plus important, cependant, est le fait que les descriptions et les évaluations manuelles des stades des os n’ont pas été modifiées. Ils restent les mêmes, de sorte que les notations et les calculs précédents des scores de maturité osseuse en TW2 sont toujours valables pour TW3. Cependant, le score osseux TW2 (20) a été aboli car on croyait que le mélange des scores de maturité carpienne avec les plaies de maturité RUS n’avait pas de valeur majeure. La maturité squelettique des os carpiens isolément est problématique dans la plupart des situations. Ils semblent donner des informations différentes sur le processus de maturité. Les os RUS sont certainement plus utiles à la fois pour refléter la maturité squelettique générale et pour prédire la taille de l’adulte. Deuxièmement, les échantillons sources des cartes de référence ont été mis à jour afin qu’ils reflètent désormais les normes pour les échantillons plus récents d’enfants d’Europe et d’Amérique du Nord. Ainsi, la conversion à l’âge osseux change également, en particulier à partir d’environ 10 ans.

Les troisième et quatrième changements concernent la technique de prédiction de la hauteur plutôt que l’évaluation de la maturité squelettique en soi. Le score osseux RUS est maintenant utilisé plutôt que l’âge osseux dans les équations de prédiction, et l’échantillon source a été amélioré en utilisant des données plus appropriées de l’étude de croissance longitudinale de Zurich.

Le nouveau score de maturité, appelé EA90 (pour refléter les sources européennes et américaines) ou TW3, est basé sur des données d’échantillons d’enfants en Europe, en Amérique du Nord et au Japon évalués dans les années 1970-1990. Il s’agissait notamment des données belges (21 174 garçons et 10 000 filles) de l’étude sur la croissance de Leuven, des enfants espagnols (N = 2 000 avec plus de 5 000 radiographies) de l’étude de Bilbao, des enfants japonais (N = 1 000) de Tokyo, des enfants italiens (950 garçons et 880 filles) de Gênes, des données argentines du début des années 1970 et des données du Projet Heartbeat d’environ 1 000 enfants européens américains normaux au Texas. Les nouvelles valeurs d’âge osseux EA90 ont été choisies pour correspondre à ce système de notation, mais se sont principalement concentrées sur les échantillons belges, espagnols et américains.

Les différences de scores RUS entre TW2 et TW3 pour les deux sexes sont illustrées à la Fig. 3. À l’âge préadolescent, les scores des garçons varient peu d’un système à l’autre. Après l’âge de 9 ans chez les garçons et à partir d’environ 5 ans chez les filles, les différences augmentent de manière assez spectaculaire, de sorte que, par exemple, un garçon ayant obtenu un score de 405 aurait un âge osseux TW2 de 13 ans et un âge osseux TW3 de 11,7 ans. Cette différence est constante pendant l’adolescence, reflétant l’avancement relatif de l’échantillon EA90 par rapport à l’échantillon TW2.

FIGURE 3. Différences entre les scores de maturité osseuse TW2 et TW3 pour l’âge chronologique de l’année entière de 2 à 16 ans. Le score TW3 a été soustrait du; ainsi, les valeurs négatives indiquent l’avancement de TW3 sur TW2. Par exemple, un garçon moyen de 12 ans a un score de maturité osseuse de 361 sur TW2 et de 427 sur TW3. La différence est donc de -66 (361 – 427 = -66). Ainsi, dans l’échantillon TW3, ce niveau de maturité a été atteint plus tôt que dans l’échantillon TW2 et TW3 est avancé par rapport à TW2.