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基于GAMLSS构建父母身高修正的儿童身高生长曲线研究

摘要目的:<br>  本研究希望制定出依据不同父母身高群体的儿童的年龄别身高百分位曲线,使用动态、个体化的生长标准曲线图,用于评估和监测不同遗传因素条件下,儿童生长发育的状况。使具有相同遗传因素的儿童,拥有专门化的生长标准,这样得到的诊断更具有可信度,更有利于早期个体识别生长偏离的现象,以便及时采取病因研究、营养指导等有效措施,使儿童得到及时诊断和干预治疗,促进儿童生长和健康服务。<br>  方法:<br>  在第一章中在GAMLSS模型基础上,分别尝试以pb和cs两种平滑函数,拟合参数μ,σ,?,τ,建立重庆市男女童的身高(长)的年龄别百分位数曲线。用多种常用链接函数拟合分布,根据Akaike信息量和Schwarz贝叶斯标准最小的原则,选择最优模型。最后利用蠕虫图(worm plot)和残差检验(Q-Q图)判断模型的准确性,检验拟合效果。将模型生成的标准差单位值与2009年卫健委公布的标准进行比较。<br>  第二章中,首先构建标准生长曲线图,得到个案的标准年龄别百分位数。然后,依据父亲身高、母亲身高的不同水平进行组合。分别构建每个组的生长曲线,得到个案的父母身高组别百分位数。再对父亲身高、母亲身高、父母身高均值、儿童身高、标准年龄别百分位数、父母身高组别百分位数进行相关性分析。最后用回归方程构建以父亲身高、母亲身高的修正模型。<br>  结果:<br>  第一部分:按照AIC、SBC最小原则,男女童身高(长)生长曲线的最优模型都为M7模型:BCT分布,PB平滑参数μ、CS平滑参数σ、PB平滑参数ν、PB平滑参数τ的组合方式为最优模型。得到了男女童年龄别的身高(长)标准差数值表,和男女童年龄别的身高(长)百分位数曲线图。得到参考值范围适应于0-7岁儿童,在出生时男女童身高正常值范围较为集中,随着年龄增长离散趋势增大。男女童均在0-3岁期间存在生长高峰,曲线呈指数型分布;3岁以后身高增长较为平稳,曲线呈线性增长。本研究结果与2009年标准相比,各年龄段分布情况和增长速度大体与2009年标准相同,身高曲线同样都是在3岁处出现拐点。相较而言,本研究曲线更为收敛,2009年标准各年龄别下百分位数范围跨度更大。因此,重庆市0-7岁正常儿童身高水平总体低于2005年调查的全国平均标准。<br>  第二部分:标准男女童身高(长)生长曲线模型都为BCT分布,CS平滑参数μ、CS平滑参数σ、ν为常数、τ为常数的组合方式为最优模型。依据父母身高的不同水平,进行两两组合,得到男女童各16组数据。对每组数据,利用与标准男女童身高(长)生长曲线拟合模型相同的函数进行建模,分组分位数与标准分位数的一致率为男童58.36%,女童56.28%。相关系数都通过了显著性检验,认为变量两两相关,与分组百分位数相关性最高的是标准年龄别百分位数,分别为0.8792和0.8757。用逐步法建立父母身高组别分位数的回归模型,得到自变量包含父亲身高、母亲身高、标准分位数的多元线性模型。<br>  结论:<br>  当父母身高未知时,使用第一部分得到的标准儿童生长曲线,作为儿童身高参考值。当父母身高已知时,使用第二部分得到的父母身高修正模型,作为儿童身高参考值。<br>  讨论<br>  儿童生长发育是一个连续、复杂的动态过程,随着对儿童生长规律的研究不断深入,以及统计学和计算机应用的进步,使生长曲线的制定方法更加先进和规范。因为生物学上的数据正态性大都不是很好,LMS方法估计的百分位数可能会存在差异,GAMLSS多考虑了峰度的模拟,更适用于大数据样本和偏态分布数据,使模型残差进一步得到修饰、曲线形状更趋于平滑。GAMLSS可以获得基于人群的参考曲线和表格,用于校正生物学上具有偏态的年龄别统计模型,对使用百分位数或Z评分的适应性,以及通过95%置信区间的计算评估极端百分位数的精度。综上所述,所用方法适用于绘制儿童身高(长)体重参考曲线。截至发稿前,这是首次应用GAMLSS于中国儿童生长发育参考值范围制定的研究。本研究补充了重庆市的儿童身高体重参考值范围,为矮身材和营养不良的合理诊断提供依据。<br>  本父母修正模型适用于0-14岁儿童,在使用时应先在图2.2和图2.3中找到某儿童身高处于标准生长曲线的哪一分位数区段,代换成等级赋值数字,再代入修正线性回归方程中,得到的数字代表该儿童基于父母身高修正的百分位数区段。生长曲线图表的其中一项重要作用,就是依据儿童时期身高所处在的百分位数来预测该儿童成年时身高的百分位数。但不同基因条件下,儿童可能拥有完全不同的成年身高预期范围。并且有足够的证据表明,不同性别的亲子组合关系中,基因的影响应该是不同的,所以本研究考虑了父亲、母亲分别与男童、女童身高的相关关系,比之前同类型研究只研究父母身高均值与儿童身高SDS的相关关系更全面。

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