專利名稱：無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩查方法
技術領域：
本發明屬于醫學臨床診斷領域涉及孕早期染色體異常出生缺陷篩査方法。
背景技術：
染色體異常是最常見的新生兒出生缺陷病癥，其中21三體、18三體及13 三體綜合癥占出生后染色體異常總數的約95%。
21三體綜合癥又稱唐氏綜合癥，是最常見的新生兒染色體異常疾病，其發 病率為活產嬰兒的1/600-1/800 (李璞，醫學遺傳學[M](第一版)，北京中國 協和醫科大學出版社，1999年)，由于該病目前尚無有效的治療手段，且患者 智力低下，常伴有多種嚴重的先天缺陷，因此給社會和家庭帶來沉重的負擔， 我國每年花費在唐氏綜合癥上的治療費高達20億元。上世紀90年代，研究發 現21三體癥患者皮膚過厚這種特征，會在胎兒期第3個月表現為頸項透明層 (nuchal translucency, NT)增厚，可通過超聲觀察到。胎兒NT厚度還可協 助識別其他染色體異常、多種結構畸形和遺傳病。
18三體及13三體綜合癥，是次于21三體綜合癥的另外兩種常見染色體 異常疾病，新生兒死亡率極高。
醫學上希望通過及早診斷、終止妊娠的方法來防止染色體異常胎兒的出生。
染色體異常的診斷主要是入侵性診斷，包括(1)羊膜腔穿刺，在孕15-20 周(即孕中期)進行，必須在15周后方可進行；(2)絨毛取樣，在孕11-13 周(即孕早期)進行，必須在11周后方可進行。
由于入侵性診斷是有創性檢查，入侵性診斷必須由受到適當訓練及有經驗 的人員進行，以減少對孕婦和胎兒可能造成的創傷。而且研究表明，在早期妊 娠進行絨毛取樣的流產風險，與在中期妊娠進行羊膜腔穿刺的流產風險相同。
因此，醫學界希望能采用無創性檢查方法，盡早作產前在染色體異常風險 評估。目前，國內在染色體異常產前篩査方面所使用血清標記物二聯或三聯方法存在以下缺陷
(1) 無論是孕早期或是孕中期的血清標記物篩查方法，受其自身技術方 法限制，檢出率只能達到75%左右，同時假陽性率也相應增加。
(2) 各項血清標記的正常人群中位數值不是完全通過正常中國人群數據 得到，造成檢測結果的偏差。
(3) 篩查結果未能考慮到對背景因素的矯正或者考慮不完善，影響篩査 結果的準確程度。
此外，少數考慮NT標記的篩査方法僅僅是將NT檢測值與臨界值進行比 較，未能考慮NT值連續變化與風險率的相關關系，使假陽性率大大增加。
發明內容
本發明的目的在于提供一種無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩查方法， 專門針對中國人種的孕早期出生缺陷篩查方法，具有檢出率高、假陽性率低、 高效、安全的優勢。
本發明所述的一種無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩查方法，包括以下
步驟
A. 獲取輸入計算機的受檢孕婦的基礎背景參數與校正背景參數，所述基 礎背景參數包括年齡、孕周、既往妊娠史等，所述校正背景參數包括體重、人 種、產次或孕次、吸煙、采用輔助生育手段受孕、糖尿控制、妊娠初期出血等；
B. 通過前置孕婦檢測程序，在選定的孕周內獲得選定的超聲波檢測標記
和母體血清生化標記，所述選定的孕周是第11至13孕周加6天的期間，所述 選定的超聲波檢測標記為胎兒頸項透明層厚度即NT厚度與頭臀長即CRL，所 述選定的母體血清生化標記為游離e -人絨毛膜促性腺激素即e -hCG與妊娠相 關血槳蛋白A即PAPP-A;
C. 獲取輸入計算機的前述超聲波標記的檢測值，計算胎兒NT值與基于 相同CRL值的NT中位數的偏差值，即Delta-NT值；
D. 獲取輸入計算機的前述母體血清生化標記的檢測值，計算母體血清生 化標記的中值倍數，并讀取步驟A中的孕婦校正背景參數對該中值倍數進行校 正；E. 讀取步驟A中的孕婦基礎背景參數，計算背景風險；
F. 讀取步驟C所得的胎兒Delta-NT值，計算其似然比；
G. 讀取步驟D所得的經校正的母體血清生化標記的中值倍數，計算其似 然比；
H. 根據受檢孕婦的背景風險、母體血清生化標記的中值倍數的似然比、 胎兒Delta-NT值的似然比，按序貫篩查原理計算最終風險值；
I. 判斷所述最終風險值是否大于預定的風險截斷值，如果是，則發出高危 指示信號，否則發出低危指示信號。 、
本發明所述的無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩査方法，具有以下特點
和優點
(1) 本發明所述的無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩査方法，是以計
算機技術分析孕早期胎兒的超聲檢查數據(如頸項透明層NT、頭臀長CRL等) 以及母體血清游離fl-hCG與妊娠相關血漿蛋白PAPP-A等化驗數據并結合孕 婦的多項風險評估參數的綜合篩查方法。該篩查方法不但可將常見染色體異常 癥的檢出率提高至90%以上，同時可讓孕婦早于13周前得知結果，以利于通 過及早診斷、終止妊娠的方法來防止染色體異常胎兒的出生，對于降低染色體 異常出生缺陷具有重要意義。
(2) 采用中國人種數據進行計算和篩查，與外國人種數據庫相比，更適 合中國人使用。隨著數據的累積和篩查引擎模型的修正，進一步可根據中國地 域分布細化為南方人群、北方人群等，適宜各地人群的本土化使用。
(3) 相比目前國內使用較多的孕中期生化檢查二連法做唐氏綜合癥等的 產前篩査，本發明所述的無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩查方法可將篩査 時間提前到孕婦可以接受的孕早期，同時檢出率大大提高，有效地識別了高危 人群，而且對染色體異常缺陷篩査檢出率高，假陽性率低。
(4) 本發明所述的孕早期篩查方法容易推廣應用，便于國內各大醫院婦 產科使用。
(5) 調査顯示，絕大多數孕婦都希望在孕早期而非孕中期進行篩查，因 而減少依賴入侵性檢查所帶來的風險，并盡早作出是否中止妊娠的抉擇。盡早 診斷胎兒異常，以及盡早作出中止妊娠的決定，對很多婦.女而言是非常重要的。
5如果風險不高，很多婦女都不希望接受入侵性檢査。而本發明所述的無創性孕 早期篩査方法，能為這些婦女提供安心的高質量的保證。
圖1為本發明所述的無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩査方法的流程圖。
具體實施例方式
一、 確定似然比(likelihood ratio, LR)和計算最終風險 計算患者特異風險的方法，是把其背景風險或前設風險乘以一些標記的似
然比(LR)。背景風險取決于孕婦年齡、孕周、既往妊娠史等，而標記的似然 比取決于檢測該標記所得的測量值如果在染色體異常胎兒中有乂％胎兒符合 某測量值，而在正常胎兒中有Yy。符合該測量值，則似然比是X除以Y。
每項檢測后，將前設風險乘以該項檢測的的似然比，所得的數值則成為下 一項檢測的前設風險值，如此類推。這個序貫篩查步驟，前設市在不同檢測間 相互獨立的。本發明所述的篩查方法中，所有檢測步驟都能夠在一次診所探訪 中完成。
按照序貫篩査的原理，最終風險的計算方法為
Rfinal =背景風險* LRi * LR2 * 。
。
。
* LRn 在該方法中，21三體癥的最終計算方法為
Rfinal =R孕婦年齡及孕周* LRnT * LRp-hCG * LRpAPP-A
本發明將最終風險截斷值(cut-off)設定為1/300，使假陽性率為5%，檢 出率達90%以上。
類似的方法，也可用于估算其他染色體異常(如18三體癥及13三體癥)
的風險上。
二、 確定最終風險計算中的各項參數
1、背景風險 (1)孕婦年齡及孕周多種染色體異常(如21三體、18三體及13三體綜合癥)的風險都會隨
孕婦年齡而增加。在懷孕期間，妊娠期越靠前，染色體異常風險越大。比如
當孕婦年齡為25周歲，孕周為12周時，21三體風險為1/946， 18三體風險 為1/2200， 13三體風險為1/6930;而當孕婦年齡為35周歲，孕周為12周時， 21三體風險為1/249， 18三體風險為1/558， 13三體風險為1/1826。
另一方面，由于染色體異常胎兒的宮內死亡率比正常胎兒高，因此風險會 隨著孕周下降。
(2)既往胎兒染色體異常妊娠史風險
曾懷有21三體征妊娠的女性，其后妊娠的21三體復發風險，較測試時相 同年齡及相同孕周的女性風險高0.75%。目前證據顯示，復發模式都具有染色 體特異性。
2、 胎兒頸項透明層(NT)的中位數及Delta-NT值。 在不同長度的頭臀長下所測量的每個NT厚度值，都代表一個不同的似然
比，將它乘以前述的背景風險，以計算一個新的風險值。NT越厚，似然比越 大，新風險值也越高。反之亦然。
測量NT厚度的最佳時期為孕期11周至13周加6天之間，NT厚度隨胎 兒孕周的增加而增加，因此，NT的中位數也隨著孕周不同而不同。胎兒孕周 通過超聲測量的胎兒頭臀長(CRL)而確定，頭臀長應在45mm至84mm之間。 如頭臀長為45mm時，NT中位數為1.2mm;而頭臀長為84mm時，NT中位 數為1.9mm。
本發明在利用NT作為篩查參數時，采用胎兒NT厚度與基于相同頭臀長 的NT中位數的偏差程度，即Delta-NT來確定似然比的高低，而非采用經常應 用在血清篩査中的中值倍數方法。如測定胎兒頭臀長和NT值分別為84mm及 2.9mm，而由于頭臀長為84時正常NT中位數為1.9mm，所以Delta-NT值為 2.9-1.9=1.Omm。 Delta-NT比中值倍數方法，更能提供準確的患者特異風險。
3、 母體血清標記物的中位數及中值倍數。
三體癥妊娠與母體血清多種胎盤生化物質含量改變相關。區別于孕中期的檢測標記組合，本發明取e-hCG和PAPP-A作為孕早期血清標記物。
在正常情況下，母體血清中的游離e-hCG水平會隨孕周而下降，PAPP-A 水平則上升。在21三體妊娠中，游離P-hCG水平比正常妊娠高，PAPP-A水 平則較低。在某孕周的每個P-hCG及PAPP-A水平，都代表一個似然比，將 它乘以前設風險，以計算一個新的風險值。游離e -hCG水平越高，同時PAPP-A 水平越低，則21三體癥的風險越高。反之亦然。
衡量某生化標記的水平是否偏高或偏低，采用中值倍數(MoM)法，即把 該生化標記的血清含量轉換成正常妊娠的相同孕周的中值倍數，再以 1og^(MoM)表達。21三體及正常妊娠的1og^(MoM)都是高斯常態分布，因此 可用似然比調整孕婦年齡相關前設風險，得出患者特異風險。
設定孕期11周至13周加6天中各孕周的血清標記物中位數，中值倍數 (MoM)計算方法為
MoMe.hCG = P-hCG實際測量值/ P-hCG中位數
MoMpapp.a = PAPP-A實際測量值/ PAPP-A中位數
影響中值倍數的相關背景因素較正，這些因素包括孕婦體重、身高、人 種、產次或孕次、吸煙、采用輔助生育手段受孕、糖尿控制、妊娠初期出血等。
(1) 孕婦體重。孕婦血清標記物測量值會隨著孕婦體重增加而降低，其
較正方法為
體重較正倍數=血清參數實際測量值/ ea—b'w,其中a、 b為常數，由使 用人群特征統計出。
(2) 孕婦人種。基準血清標記物中位數值來源于中國人種，如果使用該 方法的孕婦屬其他不同人種，中值倍數應相應校正。如白色人種應將中值倍數 乘以1.15倍，黑色及棕色人種應將中值倍數乘以0.95倍，西亞人種應將中值 倍數乘以1.18倍。
(4)孕婦吸煙情況。孕婦吸煙與否會影響血清標記物的測量值，中值倍 數應加以校正。如孕婦吸煙，中值倍數乘以1.03倍。
如圖1所示，本發明所述的一種無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩査方 法，包括以下步驟
8的基礎背景參數與校正背景參數，所述基 礎背景參數包括年齡、孕周、既往妊娠史等，所述校正背景參數包括體重、人 種、產次或孕次、吸煙、采用輔助生育手段受孕、糖尿控制、妊娠初期出血等；
(步驟1)
B. 通過前置孕婦檢測程序，在選定的孕周內獲得選定的超聲波檢測標記
(步驟21)和母體血清生化標記(步驟31)，所述選定的孕周是第11至13孕 周加6天的期間，所述選定的超聲波檢測標記為胎兒頸項透明層厚度即NT厚 度與頭臀長即CRL，所述選定的母體血清生化標記為游離e-人絨毛膜促性腺 激素即P-hCG與妊娠相關血漿蛋白A即PAPP-A;
C. 獲取輸入計算機的前述超聲波標記的檢測值，計算胎兒NT值與基于 相同CRL值的NT中位數的偏差值，即Delta-NT值(步驟22);
D. 獲取輸入計算機的前述母體血清生化標記的檢測值，計算母體血清生 化標記的中值倍數，并讀取步驟A中的孕婦校正背景參數對該中值倍數進行校 正(步驟32);
E. 讀取步驟A中的孕婦基礎背景參數，計算背景風險(步驟4);
F. 讀取步驟C所得的胎兒Delta-NT值，計算其似然比(步驟23);
G. 讀取步驟D所得的經校正的母體血清生化標記的中值倍數，計算其似 然比(步驟33);
H. 根據受檢孕婦的背景風險、母體血清生化標記的中值倍數的似然比、 胎兒Delta-NT值的似然比，按序貫篩查原理計算最終風險值(步驟5);
I. 判斷所述最終風險值是否大于預定的風險截斷值，如果是，則發出高危 指示信號，否則發出低危指示信號(步驟6、 7和8)。
基于本發明所述方法，己經建立10萬人數據所統計建立的數據模型篩查 引擎，從而建立預設正常人群的檢測數據分布模型。使用基于本發明所述方法 所建立的計算機軟件進行篩査風險評估的人群數量已累積有2690人，其中高 危78人，通過受檢孕婦妊娠結果追蹤比較，假陽性率2.9%，特異性97.1%。
權利要求
1、一種無創性染色體異常出生缺陷孕早期篩查方法，其特征在于，包括以下步驟A. 獲取輸入計算機的受檢孕婦的基礎背景參數與校正背景參數，所述基礎背景參數包括年齡、孕周、既往妊娠史等，所述校正背景參數包括體重、人種、產次或孕次、吸煙、采用輔助生育手段受孕、糖尿控制、妊娠初期出血等；B. 通過前置孕婦檢測程序，在選定的孕周內獲得選定的超聲波檢測標記和母體血清生化標記，所述選定的孕周是第11至13孕周加6天的期間，所述選定的超聲波檢測標記為胎兒頸項透明層厚度即NT厚度與頭臀長即CRL，所述選定的母體血清生化標記為游離β-人絨毛膜促性腺激素即β-hCG與妊娠相關血漿蛋白A即PAPP-A；C. 獲取輸入計算機的前述超聲波標記的檢測值，計算胎兒NT值與基于相同CRL值的NT中位數的偏差值，即Delta-NT值；D. 獲取輸入計算機的前述母體血清生化標記的檢測值，計算母體血清生化標記的中值倍數，并讀取步驟A中的孕婦校正背景參數對該中值倍數進行校正；E. 讀取步驟A中的孕婦基礎背景參數，計算背景風險；F. 讀取步驟C所得的胎兒Delta-NT值，計算其似然比；G. 讀取步驟D所得的經校正的母體血清生化標記的中值倍數，計算其似然比；H. 根據受檢孕婦的背景風險、母體血清生化標記的中值倍數的似然比、胎兒Delta-NT值的似然比，按序貫篩查原理計算最終風險值；I. 判斷所述最終風險值是否大于預定的風險截斷值，如果是，則發出高危指示信號，否則發出低危指示信號。
全文摘要
本發明涉及孕早期染色體異常出生缺陷篩查方法。本發明所述的篩查方法，包括以下步驟獲取輸入計算機的受檢孕婦的基礎背景參數與校正背景參數；在選定的孕周內獲得選定的超聲波檢測標記和母體血清生化標記；計算胎兒Delta-NT值；計算母體血清生化標記的中值倍數并校正；計算背景風險；計算Delta-NT值似然比；計算血清生化標記的中值倍數似然比；按序貫篩查原理計算最終風險值；判斷所述最終風險值是否大于預定的風險截斷值，如果是，則發出高危指示信號，否則發出低危指示信號。本發明所述篩查方法是專門針對中國人種的孕早期出生缺陷篩查方法，具有檢出率高、假陽性率低、高效安全的優勢。
文檔編號G01N33/74GK101530336SQ20081002674
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月11日 優先權日2008年3月11日
發明者周大海, 孫筱放 申請人:廣州醫學院