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Edad ósea

Radiografía de una mano izquierda, con cálculo automático de la edad ósea mediante un programa informático. La edad ósea es el grado de desarrollo esquelético de una persona . E...

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Radiografía de una mano izquierda, con cálculo automático de la edad ósea mediante un programa informático.

La edad ósea es el grado de desarrollo esquelético de una persona . En los niños, la edad ósea sirve como medida de madurez fisiológica y ayuda en el diagnóstico de anomalías del crecimiento, trastornos endocrinos y otras afecciones médicas. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] A medida que una persona crece desde la vida fetal hasta la infancia, la pubertad y finaliza su crecimiento como adulto joven, los huesos del esqueleto cambian de tamaño y forma. Estos cambios pueden verse mediante rayos X y otras técnicas de imagen. Una comparación entre la apariencia de los huesos de un paciente y un conjunto estándar de imágenes óseas que se sabe que son representativas de la forma y el tamaño promedio de los huesos para una edad determinada puede usarse para asignar una "edad ósea" al paciente.

La edad ósea es distinta de la edad biológica o cronológica de un individuo, que es el tiempo transcurrido desde el nacimiento . Las discrepancias entre la edad ósea y la edad biológica pueden observarse en personas con retraso del crecimiento , donde la edad ósea puede ser menor que la edad biológica. De manera similar, una edad ósea mayor que la edad cronológica de una persona puede detectarse en un niño que crece más rápido de lo normal. Un retraso o adelanto en la edad ósea se asocia más comúnmente con la variabilidad normal del crecimiento, pero las desviaciones significativas entre la edad ósea y la edad biológica pueden indicar una afección médica subyacente que requiere tratamiento. La estatura actual y la edad ósea de un niño pueden usarse para predecir la estatura adulta. [ 4 ] Otros usos de las mediciones de la edad ósea incluyen ayudar en el diagnóstico de afecciones médicas que afectan a los niños, como el retraso constitucional del crecimiento , la pubertad precoz , la disfunción tiroidea , la deficiencia de la hormona del crecimiento y otras causas de estatura anormalmente baja o alta.

En Estados Unidos, la técnica más común para estimar la edad ósea de una persona consiste en comparar una radiografía de la mano y muñeca izquierdas del paciente con un atlas de referencia que contiene imágenes radiográficas de las manos izquierdas de niños considerados representativos de la estructura esquelética de la mano en una persona promedio de esa edad. [ 2 ] Un radiólogo pediátrico especializado en la estimación de la edad ósea evalúa la radiografía del paciente para determinar el crecimiento, la forma, el tamaño y otras características óseas. La imagen del atlas de referencia que más se asemeja a la radiografía del paciente se utiliza para asignarle una edad ósea. [ 5 ] Existen otras técnicas para estimar la edad ósea, como la comparación de radiografías de los huesos de la rodilla o el codo con un atlas de referencia y la resonancia magnética . [ 1 ] [ 6 ]

Técnicas de medición

La estimación de la edad ósea de un niño vivo se realiza típicamente comparando imágenes de sus huesos con imágenes de modelos del esqueleto promedio para una edad y sexo determinados, obtenidos de niños sanos y compilados en un atlas. [ 7 ] [ 8 ] Las características del desarrollo óseo evaluadas para determinar la edad ósea incluyen la presencia de huesos (si ciertos huesos ya se han osificado ), el tamaño y la forma de los huesos, la cantidad de mineralización (también llamada osificación ) y el grado de fusión entre las epífisis y metáfisis . [ 5 ] [ 9 ] El primer atlas publicado en 1898 por John Poland consistía en imágenes de rayos X de la mano y muñeca izquierdas. [ 10 ] [ 11 ] Desde entonces, han aparecido atlas actualizados de la mano y muñeca izquierdas, [ 12 ] [ 5 ] junto con atlas del pie y tobillo, [ 13 ] rodilla, [ 14 ] y codo. [ 15 ] Un enfoque alternativo al método del atlas descrito anteriormente es el llamado "método del hueso único", donde se asignan escalas de madurez a huesos individuales. [ 7 ] [ 8 ] Aquí, a una selección de huesos se les da una puntuación basada en su desarrollo percibido, se suma una puntuación total basada en las puntuaciones de los huesos individuales y la suma se correlaciona con una edad ósea final. [ 7 ] [ 8 ] [ 16 ]

Evaluación de los huesos de la mano y la muñeca.

Las dos técnicas más comunes para estimar la edad ósea se basan en una radiografía posteroanterior de la mano, los dedos y la muñeca izquierdos del paciente . [ 5 ] [ 17 ] La razón para radiografiar solo la mano y la muñeca izquierdas es que la mano se radiografía fácilmente con una radiación mínima [ 18 ] y muestra muchos huesos en una sola vista. [ 19 ] Además, la mayoría de las personas son diestras y, por lo tanto, es menos probable que la mano izquierda se deforme debido a un traumatismo. [ 17 ] [ 20 ] Finalmente, solo se radiografian la muñeca y la mano con el fin de minimizar la cantidad de radiación ionizante potencialmente dañina que recibe un niño. [ 2 ]

Radiografía de la mano izquierda de un bebé

Atlas de Greulich y Pyle

En Estados Unidos, la edad ósea se determina generalmente comparando una radiografía de la mano y muñeca izquierdas del paciente con un conjunto de imágenes de referencia contenidas en el atlas de Greulich y Pyle. [ 5 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 1 ] Los Dres. William Walter Greulich y Sarah Idell Pyle publicaron la primera edición de su atlas de referencia estándar de imágenes de rayos X de las manos y muñecas izquierdas de niños y niñas en 1950. [ 12 ] El atlas de Greulich y Pyle contiene imágenes de rayos X de las manos y muñecas izquierdas de diferentes niños considerados buenos modelos de la apariencia promedio de los huesos de la mano a una edad determinada. El atlas tiene un conjunto de imágenes ordenadas cronológicamente por edad para varones que van desde los 3 meses hasta los 19 años y para mujeres que van desde los 3 meses hasta los 18 años en intervalos variables de 3 meses a 1 año. [ 3 ] [ 21 ]

Las imágenes del atlas de Greulich y Pyle proceden de niños y niñas blancos sanos inscritos en el Estudio de la Fundación Brush para el Crecimiento y Desarrollo Humano entre los años 1931 y 1942. [ 2 ] [ 5 ]

Para asignar una edad ósea al paciente en estudio, un radiólogo compara la radiografía de la mano y la muñeca del paciente con las imágenes del atlas de Greulich y Pyle. Se evalúan los huesos del carpo, los metacarpianos y las falanges para encontrar la coincidencia más cercana en el atlas; la edad cronológica del paciente en el atlas se convierte en la edad ósea asignada al paciente en estudio. [ 3 ] Si la radiografía de un paciente se encuentra muy similar a dos imágenes contiguas en el atlas, entonces se puede usar un promedio de las edades cronológicas en el atlas como la edad ósea del paciente, aunque algunos evaluadores optan por interpolar la edad más cercana, mientras que otros informan un rango de posibles edades óseas. [ 11 ]

Una desventaja del método de Greulich y Pyle para evaluar la edad ósea es que se basa en imágenes de rayos X y, por lo tanto, requiere exponer al paciente a radiación ionizante. Además, puede haber niveles moderados de variabilidad en las edades óseas asignadas al mismo paciente por diferentes evaluadores. [ 21 ] Otras desventajas son que el atlas no se ha actualizado desde 1959 y las imágenes del atlas se obtuvieron de niños blancos sanos que vivían en Cleveland, Ohio, en las décadas de 1930 y 1940, por lo que pueden no producir asignaciones precisas de la edad ósea cuando se aplican a pacientes no blancos o niños enfermos. [ 1 ] [ 2 ] [ 21 ]

Huesos de la mano y la muñeca utilizados para la estimación de la edad ósea en el método de Tanner-Whitehouse.

Método Tanner-Whitehouse

La técnica de Tanner-Whitehouse (TW) para estimar la edad ósea es un método de "hueso único" basado en una imagen de rayos X de la mano y muñeca izquierdas del paciente. Desde su primera publicación en 1962, se han realizado dos actualizaciones del método TW: el método TW2 en 1975 y el método TW3 en 2001. [ 16 ] [ 22 ] Los métodos TW consisten en evaluar huesos individuales y asignarles una calificación con letras según su grado de maduración. A continuación, se suman las puntuaciones de todos los huesos evaluados, y esta suma se correlaciona con la edad ósea mediante una tabla de consulta para hombres o mujeres, según el sexo del paciente. [ 16 ]

Los huesos considerados en el método TW3 incluyen el radio y el cúbito distales, los metacarpianos y las falanges del 1.º, 3.º y 5.º dedos, y todos los huesos del carpo excepto el pisiforme. [ 8 ] [ 16 ]

Maduración de la rodilla

También se ha compilado un atlas basado en la maduración de la rodilla. [ 1 ] [ 14 ] [ 23 ]

método del hemiesqueleto

Los huesos de la mano y la muñeca de un recién nacido no cambian mucho en el primer año de vida. [ 3 ] Sin embargo, la mayoría de los radiólogos pediátricos todavía utilizan la técnica de Greulich y Pyle para estimar la edad ósea en la infancia. [ 11 ] [ 7 ] Las técnicas alternativas para estimar la edad ósea en la infancia incluyen contar el número de centros de osificación presentes en la mitad izquierda del cuerpo del lactante, lo que requiere una radiografía del hemiesqueleto. [ 11 ] [ 7 ] Un método común basado en radiografías del hemiesqueleto es el método de Sontag. [ 24 ] Esta técnica se creó para evitar errores en la estimación de la edad ósea que se creía que surgían al centrarse en una sola área del cuerpo. [ 24 ] El método de Sontag utiliza radiografías de todos los huesos y articulaciones de las extremidades superiores e inferiores del lado izquierdo del cuerpo. [ 24 ] A continuación, un radiólogo cuenta el número de centros de osificación presentes y utiliza una tabla para convertir la suma de los centros de osificación en una edad ósea. Existe una tabla para varones y otra para mujeres, con edades óseas posibles que van desde 1 mes hasta 5 años. [ 24 ] Dado que la mayoría de los centros de osificación contados mediante esta técnica aparecen en las primeras etapas de la vida, este método solo es válido para medir la edad ósea hasta aproximadamente los 5 años de edad. [ 24 ]

Evaluación de las vértebras cervicales

Lamparski (1972) [ 25 ] utilizó las vértebras cervicales y las encontró tan fiables y válidas como la zona mano-muñeca para evaluar la edad esquelética.  Desarrolló una serie de estándares para la evaluación de la edad esquelética tanto para hombres como para mujeres.  Este método tiene la ventaja de eliminar la necesidad de exposición radiográfica adicional en los casos en que las vértebras ya se han registrado en una radiografía cefalométrica lateral. [ 26 ] Este método se llama método de maduración vertebral cervical .

Hassel y  Farman (1995) [ 27 ] desarrollaron un índice basado en la segunda, tercera y cuarta vértebras cervicales (C2, C3, C4) y demostraron que la maduración del atlas estaba altamente correlacionada con la maduración esquelética de la mano y la muñeca. Se han desarrollado varias aplicaciones para teléfonos inteligentes para facilitar el uso de métodos vertebrales como Easy Age .

Importancia clínica

La evaluación de la edad ósea de un paciente se utiliza en pediatría para ayudar a determinar si un niño está creciendo normalmente. [ 3 ] Grandes diferencias entre la edad ósea de una persona y su edad cronológica pueden indicar un trastorno del crecimiento. [ 5 ] Por ejemplo, la edad ósea de un paciente puede ser menor que su edad cronológica, lo que sugiere un retraso en el crecimiento, como puede ser causado por una deficiencia de la hormona del crecimiento. En caso de exceso de hormona del crecimiento, un niño puede tener una edad ósea mayor que su edad cronológica, lo que sugiere que está creciendo anormalmente rápido. Dado que las mediciones de la edad ósea son inherentemente aproximadas, se informan convencionalmente con una desviación estándar que sirve como estimación del error asociado. Para que la edad ósea de un niño se considere anormal, la edad cronológica debe diferir de la edad ósea asignada en más de 2 desviaciones estándar . [ 1 ] [ 2 ]

La edad ósea actúa como un indicador del desarrollo fisiológico porque el crecimiento y la maduración del sistema esquelético dependen de la presencia de hormonas como la hormona del crecimiento, los esteroides sexuales (por ejemplo, estrógeno y testosterona) y la tiroxina. [ 2 ] [ 5 ] Los estudios de la edad ósea en niños permiten a los médicos correlacionar la estatura actual y la edad ósea de un niño con su estatura máxima futura prevista en la edad adulta. [ 3 ] [ 5 ]

La edad ósea no solo puede ayudar a diagnosticar a un niño con una anomalía del crecimiento, sino que también puede influir en el tratamiento. [ 3 ] En ciertos casos, las anomalías del crecimiento pueden tratarse con terapia hormonal suplementaria. El momento óptimo para iniciar y suspender dichas terapias se determina en función de la edad ósea del paciente.

predicción de altura

Se han recopilado estadísticas para indicar el porcentaje de crecimiento de estatura restante a una edad ósea determinada. Mediante cálculos aritméticos sencillos, se puede estimar la estatura adulta a partir de la estatura y la edad ósea de un niño. Se utilizan tablas diferentes para niños y niñas debido a la diferencia de edad en el momento de la pubertad, y se emplean porcentajes ligeramente distintos para niños con una maduración ósea inusualmente avanzada o retrasada. Estas tablas, las tablas de Bayley-Pinneau, se incluyen como apéndice en el atlas de Greulich y Pyle.

En varias afecciones que implican un crecimiento atípico, las predicciones de estatura basadas en la edad ósea son menos precisas. Por ejemplo, en niños que nacen pequeños para su edad gestacional y que permanecen bajos después del nacimiento, la edad ósea es un mal predictor de la estatura adulta. [ 28 ]

Evaluación de anomalías del crecimiento

Para una persona promedio con pubertad promedio, la edad ósea coincidiría con su edad cronológica. En términos de crecimiento en altura y crecimiento en altura relacionado con la edad ósea, las mujeres promedio dejan de crecer dos años antes que los hombres promedio. La velocidad máxima de crecimiento en altura (VMC) ocurre a la edad promedio de 11 años para las niñas y a la edad promedio de 13 años para los niños. [ 29 ] Si bien no existe una edad exacta para la culminación de la madurez ósea, la investigación moderna sugiere un rango de entre 15 y 17 años para la madurez ósea en los niños y de 14 a 16 años para las niñas. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

Existen excepciones en personas con una edad ósea avanzada (mayor que la edad cronológica) debido a un desarrollo temprano (comienzan la pubertad y alcanzan el pico de velocidad de crecimiento antes que el promedio), un desarrollo temprano con pubertad precoz o alguna otra condición. También existen excepciones en personas con una edad ósea retrasada (menor que la edad cronológica) debido a un desarrollo tardío (comienzan la pubertad y alcanzan el pico de velocidad de crecimiento más tarde que el promedio), un desarrollo tardío con pubertad retrasada o alguna otra condición. [ 37 ]

Una edad ósea avanzada es común cuando un niño ha tenido una elevación prolongada de los niveles de esteroides sexuales , como en la pubertad precoz o la hiperplasia suprarrenal congénita . La edad ósea suele estar ligeramente avanzada en casos de adrenarquia prematura , cuando un niño tiene sobrepeso desde temprana edad o cuando padece lipodistrofia. Quienes presentan una edad ósea avanzada suelen experimentar un estirón de crecimiento temprano, pero dejan de crecer a una edad más temprana. La edad ósea puede estar significativamente avanzada en síndromes genéticos de sobrecrecimiento, como el síndrome de Sotos , el síndrome de Beckwith-Wiedemann y el síndrome de Marshall-Smith . [ 38 ]

La maduración ósea se retrasa con la variación del desarrollo normal denominada retraso constitucional del crecimiento y la pubertad, pero el retraso también acompaña a la falta de crecimiento debido a la deficiencia de la hormona del crecimiento y al hipotiroidismo . [ 39 ] [ 40 ]

Estudios recientes demuestran que órganos como el hígado también pueden utilizarse para estimar la edad y el sexo, debido a una característica única de este órgano. [ 41 ] El peso del hígado aumenta con la edad y difiere entre hombres y mujeres. Por lo tanto, el hígado puede emplearse en casos médico-legales especiales de deformidades o mutilaciones esqueléticas.

A continuación se presenta una tabla con las posibles causas de estatura anormal y la edad ósea esperada asociada a cada afección.

Fisiología

La formación del sistema esquelético humano comienza en la vida fetal con el desarrollo de un tejido conectivo poco organizado conocido como mesénquima . [ 43 ] Las células del mesénquima pueden convertirse en hueso mediante uno de dos métodos principales: (1) osificación intramembranosa, donde las células mesenquimales se diferencian directamente en hueso, o (2) osificación endocondral, donde las células mesenquimales se convierten en un modelo cartilaginoso de condrocitos que luego se convierten en hueso. [ 44 ] [ 45 ] Los huesos de las extremidades se forman y se alargan mediante osificación endocondral, comenzando alrededor de la semana 12 después de la fecundación. [ 43 ]

Al nacer, solo están presentes las metáfisis de los huesos largos . Los huesos largos son aquellos que crecen principalmente por elongación en una epífisis en un extremo del hueso en crecimiento. Los huesos largos incluyen los fémures , las tibias y los peronés de la extremidad inferior, los húmeros , los radios y los cúbitos de la extremidad superior (brazo + antebrazo), y las falanges de los dedos de las manos y los pies . Los huesos largos de la pierna constituyen casi la mitad de la estatura adulta. El otro componente esquelético principal de la estatura es la columna vertebral y el cráneo .

Esquema de una mano humana derecha que muestra el orden de aparición de los huesos del carpo durante el crecimiento y desarrollo humanos.

A medida que el niño crece, las epífisis se calcifican y se hacen visibles en las radiografías, al igual que los huesos del carpo y del tarso de las manos y los pies, separados en las radiografías por una capa de cartílago invisible donde se produce la mayor parte del crecimiento. Con el aumento de los niveles de esteroides sexuales durante la pubertad, la maduración ósea se acelera. Al acercarse el final del crecimiento y la estatura adulta, los huesos comienzan a adquirir el tamaño y la forma de los huesos adultos. Las porciones cartilaginosas restantes de las epífisis se adelgazan. Cuando estas zonas cartilaginosas se obliteran, se dice que las epífisis están " cerradas " y no se producirá un mayor alargamiento de los huesos. Un pequeño crecimiento de la columna vertebral marca el final del crecimiento del adolescente.

Los huesos del carpo se originan a partir de centros de osificación primarios y continúan su calcificación hacia el exterior. La aparición de los centros de osificación primarios de los huesos del carpo sigue un orden predecible que puede ayudar a determinar la edad ósea. Primero se forma el hueso grande a una edad promedio de 2 meses, seguido poco después por el ganchoso, luego el piramidal alrededor de los 14 meses, y así sucesivamente. [ 46 ]

Evaluación automática de la edad ósea

Se han desarrollado diversos algoritmos informáticos, en particular los basados ​​en aprendizaje profundo, para estimar la madurez esquelética a partir de radiografías de la mano y la muñeca izquierdas. Los métodos automatizados ofrecen una alternativa más rápida, consistente y objetiva que los métodos manuales tradicionales, que suelen presentar variabilidad tanto intraobservador como interobservador.

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  • Una descripción más completa del uso de películas de datación ósea de la Universidad de Utrecht.
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