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AI骨龄预测身高,真的比医生更准吗?

发布时间:2026-08-06 06:22阅读:2

机器判读骨龄,其精准度堪比医生。

韩国首尔国立大学医院的一项回顾性研究得出了这一核心结论。第一作者 Jae-Man Song 和通讯作者 Pyoung Hwa Kim 的团队追踪了 122 名接受促性腺激素释放激素类似物治疗的中枢性性早熟女孩,对比了人工智能与资深放射科医生判读骨龄后预测成年身高的表现。结果显示,AI 判读骨龄的预测能力与经验丰富的医生相当,甚至在某些指标上略胜一筹。

本文将阐述三个重点:为何骨龄是预测身高的关键、AI 判读骨龄带来了哪些变革,以及现有预测方法的精度边界在哪里。对于正纠结“是否给孩子打针”的家长而言,理解预测的局限性,或许比单纯追求精确数字更为重要。

手腕X光片蕴含的信息

孩子的实际年龄与骨骼成熟度并不总是同步。拍摄左手和手腕的X光片,医生通过观察手指、腕骨的骨化程度,能判断骨骼发育的年龄——即骨龄。

对于发育正常的孩子,骨龄与实际年龄大致吻合。但性早熟女孩不同。性激素提前分泌导致骨骼加速成熟,骨龄往往比实际年龄超前一到两年甚至更多。骨龄超前意味着骨骺——长骨两端负责生长的部分——会提前闭合。简而言之,留给长高的时间窗口被压缩了。

因此,判断性早熟女孩最终能长多高,第一步就是准确读出骨龄。

问题恰恰卡在“准确”二字上。

传统的骨龄判读依赖医生手持X光片与标准图谱逐一比对。最常用的图谱 Greulich-Pyle 诞生于上世纪五十年代,至今仍是全球主流参照。但人工判读存在难以避免的难题:不同医生看同一张片子,给出的骨龄可能相差半年甚至一年以上。北美儿科人群验证研究发现,放射科医生间的判读差异均方根误差可达 1.178 年。对普通体检,半年偏差或许无足轻重;但对性早熟孩子,骨龄差半年,预测的成年身高可能相差好几厘米——而这几厘米往往是家长和医生决定是否治疗的关键依据。

AI 普及,带来了哪些改变

约十五年前,BoneXpert 自动骨龄判读软件开始应用于临床。它利用深度学习算法分析手部X光片,几秒内输出骨龄数值。2022年发布第三版时,该系统已在全球200多家医院运行。

其精准度究竟如何?

2012年,德国图宾根大学 Dennis D. Martin 团队专门针对性早熟和早发育儿童进行了验证。他们收集了103名女孩和13名男孩的741张X光片,平均骨龄超前2.3年。结果显示,BoneXpert 与人工判读的平均差异仅0.19年,且在出现较大偏差时,需请三位专家复核,BoneXpert 出现严重错误的次数不到人工判读的一半。

十年后,同一团队发布的第三版数据进一步优化:在包含性早熟患者的数据集中,均方根误差从旧版的0.72年降至0.62年。在标准测试集上,BoneXpert 的误差为0.45年——这是与六位人类专家的平均值比较得出的。换言之,机器的判读精度已超越任何单一医生。

然而,骨龄判读精准,并不等同于身高预测精准。

从骨龄到成年身高,中间隔着一道坎

骨龄仅是预测身高的第一步。拿到骨龄后,需代入数学模型计算成年身高。目前临床常用的 Bayley-Pinneau 法(BP法)同样诞生于上世纪中叶。其逻辑是根据骨龄查表,得出当前身高占成年身高的百分比,进而反推终身高。

Song 和 Kim 团队尝试将 AI 骨龄与 BP 法结合,评估预测效果。

他们使用了三种骨龄判读方式:人类专家按 Greulich-Pyle 图谱判读、AI 按同一图谱判读,以及 AI 加权评分法。每种骨龄分别代入 BP 模型和韩国国家生长曲线模型,在治疗开始和结束两个时间点各计算一次,共产生12个预测值。随后与这些女孩实际成年身高对比。

AI 加权评分法结合 BP 模型,被确认为终身高的独立预测因子。

但三种骨龄判读方式的预测精度差异未达统计学显著。治疗开始时的决定系数在0.47到0.65之间,治疗结束时提升至0.69到0.82。BP 模型在两个时间点均比韩国本土模型表现出更窄的一致性界限——即预测值围绕真实值的波动范围更小。

这组数据传递了两层信息。好消息是:AI 骨龄完全可以替代人工判读用于身高预测,且消除了不同医生间的判读差异。需冷静看待的是:即便骨龄判读更一致,预测模型本身的精度上限依然存在。

预测的天花板究竟在何处

孩子最终身高受众多因素影响:遗传、营养、治疗时机、时长、青春期进展速度、体重指数,甚至停药后的追赶生长。任何数学模型都无法囊括所有变量。

中国研究者也在探索更适合本土人群的预测公式。浙江大学医学院附属儿童医院 Wu 团队在258名特发性中枢性性早熟女孩中建立新模型,纳入身高标准差评分、骨龄对应身高标准差评分和遗传靶身高三个变量。内部验证均方根误差为2.16厘米,平均绝对误差1.64厘米。外部验证中,仅6%的女孩预测误差超过一个标准差。

另一项广州研究比较了三种AI辅助骨龄系统在早发育女孩中的表现。87名已达成年身高的女孩中,TW3方法预测值最接近实际身高,92.9%的预测落在实际身高上下5厘米内。BP法平均低估1.3厘米。

预测误差在2到4厘米之间,是现有方法的常见水平。

这个数字意味着什么?若女孩预测成年身高为155厘米,真实结果可能在151到159厘米之间。对大多数家庭而言,此范围足以辅助治疗决策;但这并非承诺。

早发育≠性早熟

讨论预测前,需厘清一个基本问题:并非所有提前乳房发育的女孩都需治疗。

2026年6月,美国内分泌学会发布最新中枢性性早熟临床实践指南。指南强调,7到8岁之间出现乳房发育的女孩,初始观察比立即治疗更合理。因相当多早期乳房发育是自限性的——卵巢分泌少量雌激素引发反应,但下丘脑-垂体-性腺轴未真正启动。这些女孩骨龄通常不超前,最终身高不受显著影响。

一项前瞻性研究追踪了212名7到8岁出现乳房发育的中国女孩,发现55%属缓慢进展型。这些女孩骨龄平均只超前0.48年,而快速进展型超前达1.48年。骨龄超前程度是区分两者的有力指标。

因此,骨龄判读的意义不仅在于预测身高,还在于帮助医生判断:孩子发育是需要干预的真性性早熟,还是可观察的早发育变异。

预测并非判决

芬兰赫尔辛基大学 Erkko 团队在60名6到8岁性早熟女孩中比较了BP法和BoneXpert。BoneXpert预测值比实际身高平均高3.6厘米,但个体误差波动更小,受骨龄超前程度影响也更小。BP法平均偏差几乎为零,但个体波动更大。

这提醒我们:平均值好看,不代表对每个孩子都准。

所有接受治疗女孩最终均达到遗传靶身高范围。

这句话或许比任何预测公式都更值得铭记。对于特发性中枢性性早熟女孩,无论何种预测方法或是否治疗,大多数成年身高均落在父母身高决定的遗传范围内。法国 Brauner 团队在134名性早熟女孩中发现,治疗组和未治疗组成年身高公式几乎一致——这并非治疗无效,而是说明治疗筛选标准筛选出真正需干预的快速进展型,防止了身高恶化。

AI 改善了骨龄判读的一致性与效率,但未改变一个基本事实:预测是概率,非判决。数字可辅助医生家长做出更有依据的选择,却无法替代对孩子整体发育轨迹的持续观察。

复查间隔、生长速度、骨龄变化趋势、青春期进展速度——这些动态信息共同构成完整判断。目前,尚无算法能独立完成此判断。

拍一张X光片,几秒出结果,误差比大多数医生更小。技术确有进步。但站在片子背后的,始终是一个正在长大的孩子和一个需要在不确定中做决定的家庭。预测能做的,是把不确定范围缩小一点。剩下的,交给时间。

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若身边有正为孩子发育节奏焦虑的家长,本文或许能助其看更清楚。

您家孩子做过骨龄检查吗?拿到结果时,医生的解释是否让您真正理解了那个数字的含义?

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