Bone Maturation

Tanner–Whitehouse Method

Nel 1959 e nel 1962, Tanner e Whitehouse, lavorando in Inghilterra, pubblicarono il loro primo tentativo di un sistema di punteggio specifico per le ossa. Questo è stato conosciuto come TW1, ma è stato successivamente rivisto e pubblicato come TW2 e recentemente come TW3 . La logica di base era che lo sviluppo di ogni singolo osso rifletteva un singolo processo che definivano come maturazione. I punteggi potrebbero essere assegnati alla presenza di particolari indicatori di maturità all’interno delle ossa in via di sviluppo. Idealmente, ciascuno dei punteggi n di ciascuna delle ossa in un particolare individuo dovrebbe essere lo stesso. Questo punteggio comune, con un’adeguata standardizzazione, sarebbe la maturità dell’individuo. Per sviluppare una tecnica pratica, è stato necessario apportare una serie di modifiche a questa logica. Inoltre, Tanner e colleghi erano molto critici del metodo e del modo in cui funzionava nella pratica—quanto bene servisse le comunità pediatriche e di ricerca per le quali era destinato. Il loro monitoraggio del sistema ha promosso le varie modifiche che hanno portato a TW2 e TW3.

La logica di fondo delle tecniche Tanner–Whitehouse era basata sull’insoddisfazione per un sistema di maturità basato sull’età cronologica e quindi sulla necessità di definire una scala di maturità che non si riferisse direttamente all’età. Il risultato di tale sistema sarebbe che in una particolare popolazione si potrebbe studiare il rapporto tra maturità ed età e si potrebbero produrre standard di maturità, simili a standard di altezza o peso. Concentrandosi sulle ossa della mano e del polso, hanno definito una serie di otto indicatori di maturità per ogni osso e nove per il raggio. (Come con il metodo di Oxford, le ossa sesamoidi sono state ignorate.) Questi indicatori di maturità sono stati quindi valutati, non in relazione all’età cronologica ma in relazione al loro aspetto all’interno del passaggio completo di ogni osso specifico dall’immaturità alla maturità. Così, ad esempio, è stato possibile dire che un particolare indicatore sul lunato è apparso per la prima volta alla maturità 13% e che un processo di fusione nel primo metacarpo è iniziato alla maturità 85%. Inoltre, Tanner e colleghi erano del parere che i metacarpi e le falangi, essendo più numerosi delle ossa carpali, avrebbero pesato i punteggi finali a favore delle ossa lunghe; pertanto, hanno omesso i raggi 2 e 4 dai calcoli finali. Inoltre, hanno ponderato i punteggi in modo che metà del punteggio maturo derivasse dalle ossa carpali e metà dalle ossa lunghe e corte. I punteggi erano così proporzionati che il punteggio finale maturo ammontava a 1000 punti. Cinquemila radiografie di normali bambini britannici sono stati quindi valutati utilizzando questa tecnica per sviluppare standard di popolazione che hanno correlato i punteggi di maturità ossea alle età cronologiche. La curva risultante del punteggio di maturità ossea rispetto all’età era sigmoidea, dimostrando una relazione non lineare tra maturità scheletrica ed età cronologica.

C’erano tre problemi con TW1. In primo luogo, alcuni degli indicatori di maturità hanno coinvolto la valutazione delle relazioni dimensionali tra le ossa che possono essere alterate da condizioni patologiche, e quindi TW1 viola il requisito dell’universalità nella selezione degli indicatori di maturità. In secondo luogo, limitando il numero di indicatori di maturità a otto, Tanner et al. hanno indebolito il loro sistema ignorando il fatto che alcune ossa possono presentare indicatori di maturità maggiori o minori rispetto agli otto richiesti dal sistema TW1. In terzo luogo, il contributo del carpo al 50% della maturità totale presenta un problema in termini di ripetibilità degli indicatori di valutazione della maturità (cioè, il carpo è meno affidabile) e perché il carpo non è noto per svolgere un ruolo importante nella crescita in altezza o nella fusione epifisaria.

Tanner e colleghi hanno preso atto di queste critiche nel loro sviluppo del sistema TWII, che è stato in uso generale in Europa per 20 anni. Non hanno modificato gli indicatori di maturità, ma hanno cambiato i punteggi assegnati alle singole ossa per consentire il calcolo di un punteggio di maturità ossea basato solo sul raggio, sull’ulna e sulle ossa corte (RUS) o sulle ossa carpali (CARPALE) solo in aggiunta al punteggio completo di 20 ossa .

La logica matematica per i sistemi TW è di notevole importanza. Il problema con la tecnica di Oxford era che assegnava punteggi di 1,2,3,ecc. alla comparsa di indicatori di maturità non consente il fatto che i cambiamenti da un livello di maturità ad un altro possono essere molto diversi in diverse ossa. Tanner e colleghi credevano che lo sviluppo di ogni osso rifletta principalmente un singolo processo definito come maturazione e che i punteggi di ciascuna delle ossa in un particolare individuo dovrebbero, con un’adeguata standardizzazione, essere gli stessi e questo punteggio comune dovrebbe essere la maturità dell’individuo. In pratica, i punteggi delle varie ossa non sono identici, con uno dei motivi più importanti sono le grandi lacune tra eventi successivi in un singolo osso. Tanner et al. pertanto definito i punteggi in modo tale da ridurre al minimo il disaccordo generale tra le diverse ossa. In primo luogo, il disaccordo in un particolare individuo è misurato dalla somma dei quadrati di deviazioni dei suoi punteggi ossei sul loro valore medio. In secondo luogo, i punteggi sono vincolati per evitare la soluzione in cui si raggiunge un accordo perfetto dando lo stesso punteggio ad ogni fase.

La tabella 1 illustra questa procedura. Due sistemi rivali di punteggi sono illustrati, etichettati L e M, come lo sono le fasi per tre ossa in un particolare individuo. Indipendentemente dall’utilizzo del sistema L o M, il valore medio risultante è 9. Il disaccordo tra le ossa, tuttavia, è maggiore per il sistema L che per il sistema M se misurato dalla somma dei quadrati di deviazioni rispetto alla media (146 per il sistema L e 42 per il sistema M). Tanner et al. generalizzato questo utilizzando tutte le ossa e tutte le fasi e aggiungendo la somma totale disaccordo di quadrati su tutti i membri di un grande gruppo standardizzato. Il sistema che produce la somma minima complessiva dei quadrati di deviazioni è quello preferito. (La base matematica del sistema è complessa, ma può essere studiato nella seconda e terza edizione della tecnica Tanner–Whitehouse o nel documento di Healy e Goldstein .)

Tanner e colleghi hanno pubblicato un aggiornamento metodo noto come TW3 . È stato pubblicato circa 20 anni dopo la pubblicazione della seconda edizione di TW2 e, come tutti i sistemi all’interno della ricerca sulla crescita che si basano su campioni di origine di un particolare momento storico, Tanner e colleghi erano acutamente consapevoli della tendenza secolare. Questa tendenza è quasi universale ed è stato un aspetto riconosciuto delle differenze generazionali nella crescita umana per molti anni. La tendenza secolare influisce sulla crescita sia nella dimensione complessiva che nella maturità in modo tale che la dimensione diventa più grande e gli eventi maturazionali si verificano prima con ogni generazione successiva. Pertanto, il tasso di maturazione scheletrica avrà anche tecniche di punteggio avanzate e specifiche per l’osso dovrebbero riflettere o consentire questo avanzamento.

Inoltre, alcuni importanti progressi concettuali si sono verificati negli ultimi 20 anni, come il fatto che ora è ampiamente riconosciuto che gli standard e i riferimenti non sono gli stessi. Gli standard sono ora considerati prescrittivi e si basano sulla crescita auspicabile di gruppi di bambini sani che vivono in ambienti ottimali (cioè, liberi da malattie e ideali per l’ambiente). I riferimenti sono descrittivi e si basano sulla crescita dei bambini che vivono in ambienti normali in cui sperimentano livelli normali di malattie infettive e non sono protetti dagli insulti ambientali (es., crescita “così com’è”). I campioni di origine da cui sono costruiti i grafici di riferimento all’interno di TW3 non sono composti da bambini con crescita ottimale che vivono in ambienti ottimali. Riflettono quindi un processo di crescita normale e dovrebbero essere chiamati riferimenti.

Ci sono quattro differenze principali tra TW2 e TW3. Il più importante, tuttavia, è il fatto che le descrizioni e le valutazioni manuali degli stadi delle ossa non sono state alterate. Rimangono gli stessi in modo che le valutazioni precedenti e i calcoli dei punteggi di maturità ossea in TW2 siano ancora validi per TW3. Tuttavia, il punteggio osseo TW2(20) è stato abolito perché si riteneva che la miscela dei punteggi di maturità carpale con le piaghe di maturità RUS non fosse di grande valore. La maturità scheletrica delle ossa carpali in isolamento è problematica nella maggior parte delle situazioni. Sembrano dare informazioni diverse sul processo di maturità. Le ossa RUS sono certamente più utili sia in termini di riflessione della maturità scheletrica generale che nella previsione dell’altezza degli adulti. In secondo luogo, i campioni di origine per i grafici di riferimento sono stati aggiornati in modo che ora riflettano le norme per i campioni più recenti di bambini provenienti da Europa e Nord America. Pertanto, anche la conversione all’età ossea cambia, in particolare da circa 10 anni in poi.

La terza e la quarta modifica riguardano la tecnica di previsione dell’altezza piuttosto che la valutazione della maturità scheletrica di per sé. Il punteggio osseo RUS viene ora utilizzato piuttosto che l’età ossea nelle equazioni di previsione e il campione sorgente è stato migliorato utilizzando dati più appropriati dallo studio di crescita longitudinale di Zurigo.

Il nuovo punteggio di maturità, chiamato EA90 (per riflettere le fonti europee e americane) o TW3, si basa su dati provenienti da campioni di bambini in Europa, Nord America e Giappone valutati negli anni 1970-1990. Questi includevano i dati belgi (21.174 ragazzi e 10.000 ragazze) dello studio sulla crescita di Lovanio, i bambini spagnoli (N = 2000 con più di 5000 radiografie) dello studio di Bilbao, i bambini giapponesi (N = 1000) di Tokyo, i bambini italiani (950 ragazzi e 880 ragazze) di Genova, i dati argentini dei primi anni 1970 e i dati del Progetto Heartbeat di circa 1000 bambini normali europei americani in Texas . I nuovi valori di età ossea EA90 sono stati scelti per abbinare questo sistema di punteggio, ma si sono concentrati principalmente sui campioni belgi, spagnoli e americani.

Le differenze nei punteggi RUS tra TW2 e TW3 per entrambi i sessi sono mostrate in Fig. 3. In età preadolescenti i punteggi per i ragazzi variano poco tra i sistemi. Dopo 9 anni di età nei ragazzi e da circa 5 anni nelle ragazze, le differenze aumentano in modo abbastanza drammatico in modo che, per esempio, un ragazzo che segna 405 avrebbe un’età ossea TW2 di 13 anni e un’età ossea TW3 di 11,7 anni. Questa differenza è costante durante l’adolescenza, riflettendo l’avanzamento relativo del campione EA90 rispetto al campione TW2.

FIGURA 3. Differenze tra i punteggi di maturità ossea TW2 e TW3 per l’intero anno età cronologica da 2 a 16 anni. Il punteggio TW3 è stato sottratto dal; così, valori negativi indicano avanzamento di TW3 su TW2. Ad esempio, un ragazzo medio di 12 anni ha un punteggio di maturità ossea di 361 su TW2 e 427 su TW3. La differenza è quindi -66 (361 − 427 = -66). Pertanto, nel campione TW3 questo livello di maturità è stato raggiunto ad un’età più precoce rispetto al campione TW2 e TW3 è avanzato rispetto a TW2.