血生化指标联合超声标记预测胎儿染色体异常价值探讨

王晶晶 吴青青 李晓菲 王莉 岳嵩 孙夫丽

唐氏筛查主要是对妊娠中期孕妇血清中的甲胎蛋白(alpha fetoprotein，AFP)、游离性雌三醇和β-人绒毛膜促性腺激素三联生化指标的血清学筛查[1]，可初步筛查出唐氏综合征(21-三体综合征)、神经管缺损、18-三体综合征等高危孕妇，最佳筛查时间在孕14～20周[2]。唐氏筛查作为初步诊断特定染色体异常的血清学筛查方法，可分为二联筛查(血清甲胎蛋白+游离绒毛膜促性腺激素)、三联筛查(血清甲胎蛋白+游离绒毛膜促性腺激素+游离雌三醇)、四联筛查(血清甲胎蛋白+游离绒毛膜促性腺激素+游离雌三醇+抑制素A)等,这些筛查可能存在一定局限性,检出率、阳性预测值偏低，存在漏检[3]。潘玉萍等[4]研究发现超声异常组染色体三体检出率(7.14%)明显高于唐氏高危组(1.15%)，提出超声筛查胎儿染色体三体具有重要的价值，运用联合筛查的方法，可以提高染色体三体胎儿的检出率。本研究通过计算灵敏度、特异度、约登指数、受试者工作特征曲线(the receiver operating characteristic curve,ROC)下面积(the area under ROC，AUC)等比较应用唐氏筛查(三联筛查)结果单独预测染色体异常和唐氏筛查结合超声信息联合预测染色体异常这两种筛查方法的效果。

资料与方法

1.一般资料：入组标准包括(1)2014年9月至2015年12月在首都医科大学附属北京妇产医院超声科接受孕中期(20～24+6周)产前超声检查的单胎孕妇的胎儿；(2)染色体结果为21-三体、18-三体或染色体判定为正常。排除标准包括(1)孕中期(20～24+6周)产前超声检查留存切面不全；(2)患者不同意参加本研究。本研究方案经首都医科大学附属北京妇产医院伦理委员会批准。共收集病例5 617例，记录患者的唐氏筛查(三联筛查)结果。孕妇年龄18～51岁，年龄均值为(31.8±4.2)岁。

2.测量方法：对所有入组病例随访追踪，通过查阅病例、电话随访获得胎儿染色体结果(包括胎儿胎盘绒毛穿刺取样、羊膜腔穿刺抽取羊水或脐带血穿刺染色体检查者)，未行染色体检查者依据围产期随访结果判定染色体结果；产前超声筛查人员统一按照国际妇产超声学会及北京市产前超声筛查规定的孕中期胎儿筛查各标准切面要求留存切面[5-6]，两名超声医学科医生进行胎儿超声检查信息的获取，若两者对指标的判读存在歧义，且经过协商仍不能达成一致，请另一名高年资(副主任医师及以上)医生进行裁定。所有病例在2016年12月前由专人负责完成随访内容。采用美国GE公司生产的 Voluson 730、Vlouson E8型等彩色多普勒超声诊断仪，探头频率3.0～6.0MHz。超声指标及判定标准参照英国胎儿医学基金会及项目组前期研究中的超声标准[7-8]，见表1。本研究定义“超声异常”提示为：当患者存在超声标记大于等于2个或超声发现畸形；否则定义为“超声正常”。

表1 超声指标及判定标准

3.血清学测量：应用三联筛查方法，即采用时间分辨荧光法检测获得妊娠15～19+6周母亲血液中的血清甲胎蛋白、人绒毛膜促性腺激素游离β亚基、游离雌三醇检测指标，仪器及试剂盒为美国PerkinElmer1235全自动免疫分析仪和试剂盒(AFP/fHCG/uE3，96T)，运用筛查风险软件，计算出21-三体综合征(阳性切割值为：1:270)、18-三体综合征(阳性切割值为：1:350)的风险率。本研究从超声系统工作站中调出的7 000病例中随访唐氏筛查结果，收集到唐氏筛查信息5 617例，失访率为19.8%。

4.统计学处理：应用SPSS17.0统计软件进行分析，两组间计数资料的比较应用卡方检验或Fisher确切概率法。分析比较唐氏筛查结果单独判定染色体异常与唐氏筛查结合超声信息联合判定染色体异常两种筛查方法，计算指标包括灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比、约登指数、ROC曲线下面积等。

结果

1.唐氏筛查及超声检查结果初步分析：5 617例病例中，染色体异常病例45例，异常率为0.8 %，包括21-三体28例，18-三体17例。确定接受唐氏筛查(三联筛查)共计4 122例，检查率为73.4%；唐氏筛查阳性病例290例，阳性率7.0%，其中染色体异常病例8例(2.8%)，染色体正常病例282例(97.2%)；唐氏筛查阴性病例3 832例，阴性率93.0%，其中染色体异常病例11例(0.3%)，染色体正常病例3 821例(99.7%)。染色体正常病例中，超声正常病例3 673例，超声异常病例430例；染色体异常病例中，超声正常病例7例，超声异常病例12例，连续校正的卡方检验提示超声异常病例的染色体异常率高于超声正常病例中的染色体异常率。见表2。

表2 超声检查结果中染色体异常率比较*

注：与超声正常比较，*P<0.001

2.唐氏筛查结合超声信息联合判定染色体异常的效果：唐氏筛查结合超声信息联合判定染色体异常，定义“联合判定正常”为唐氏筛查正常且超声检查正常；定义“联合判定异常”为唐氏筛查异常或超声异常。染色体正常病例中，联合判定正常病例3 422例，联合判定异常病例681例；染色体异常病例中，联合判定正常病例3例，联合判定异常病例16例。超声单独诊断染色体异常的效果、唐氏筛查结果单独判定染色体异常效果及联合判定诊断染色体异常的效果见表3及图1。表3为三种方法判定染色体异常结果，提示联合判定染色体异常的特异度低于唐氏筛查单独预测染色体异常及超声单独预测染色体异常的特异度，但灵敏度及综合性指标(约登指数、AUC)较高，整体效果较好；图1为三种方法预测染色体异常的ROC曲线图，提示联合判定方法的ROC曲线下面积相对较高，预测效果相对较好。

表3 不同方法判定染色体异常结果

图1 不同筛查方法的ROC曲线图

讨论

唐氏筛查的目的主要是初步筛查唐氏综合征(down’s syndrome，DS)、18-三体综合征和开放性脊柱裂等[9-10]。蔡锦梅等[10]通过对唐氏综合征筛查产妇480例进行研究，发现42例筛查为高危人群，其中38例进行了羊水染色体检查，5例查出染色体异常，至少有33例(78.6%)染色体为正常，说明应用唐氏筛查进行胎儿染色体异常预测存在一定的局限性，应用超声和血清标志物的联合筛检有助于提高唐氏综合征的检出率[11]。本研究中，唐氏筛查(三联筛查)预测特定染色体异常的特异度(0.931)、阴性预测值(0.997)较高，灵敏度(0.421)、阳性预测值(0.028)较低，说明唐氏筛查可以相对较好判定染色体正常的人群，但对于特定染色体异常的人群的判定存在相对较高的错判。孟晓涛等[12]研究提出妊娠期超声检查结合母体血清学指标对提高包头地区筛查21-三体综合征、18-三体综合征等的检出有重要的价值。本研究结合超声指标进行联合判断后，灵敏度(0.842)提高，相对降低了特异度(0.834)，但综合来看总体的预测效果提升(约登指数0.676)，提示联合应用孕中期产前超声检查指标可以在一定程度上改善唐氏筛查预测特定染色体异常的效果。辛娟等[11]的研究中提出基于罕见疾病提高筛检灵敏度的原则下，检验水准放宽至α=0.1，本研究中计算三种方法的ROC曲线下面积时也发现联合判定的AUC(AUC=0.838,P<0.05)高于超声检查(AUC=0.763,P=0.066)及唐氏筛查(AUC=0.535,P=0.062)。

孕中期超声检查可发现两大类的染色体非整倍体的超声标记物，包括胎儿畸形的指标及非特异性的超声软指标，当超声异常>1个时，提示可能为非整倍体[13]。本研究纳入以往文献中报道过的可能与染色体异常相关的超声标记[14-17]。许碧秋等[18]通过对770例超声软指标阳性的患者研究发现，多个软指标病例中非整倍体和染色体结构异常发生率多于单个软指标病例，但差异无统计学意义。本研究前期考虑将“当患者存在超声标记或超声发现畸形”即定义为“超声异常”，预测特定染色染色体异常的效果(特异度0.423，灵敏度0.684，约登指数0.107)综合判断低于“当患者存在超声标记大于等于2个或超声发现畸形” 定义“超声异常”(特异度0.895，灵敏度0.632，约登指数0.527)的结果，可能是纳入本次研究的超声指标对特定染色体(21-三体、18-三体)的异常的预测的特异性较低的结果。考虑今后在扩大样本量的基础上，应用Logistic回归分析等挑选出危险因素并进行预测，期待获得更好预测特定染色体异常效果的超声指标或组合。

研究中应用“并联”的方法对“联合判定异常”进行定义，即定义“联合判定异常”为唐氏筛查异常或超声异常；定义“联合判定正常”为唐氏筛查正常且超声检查正常。本研究前期也比较了“串联”方法定义 “联合判定异常”的效果，即定义“联合判定异常”为唐氏筛查异常且超声异常，得出预测效果(特异度0.993，灵敏度0.210，约登指数0.203)综合判断低于“并联”效果(特异度0.834，灵敏度0.842，约登指数0.676)。

本次研究也存在一定的局限性，血清学筛查方法可分为二联筛查、三联筛查、四联筛查等[3]，本研究的唐氏筛查结果为血清学三联产前筛查，且患者信息的获取通过查阅病例、电话随访的方式获得，失访病例数较多，且获取的病例中，染色体异常病例较少，提示可能存在一定的偏倚，今后将进一步扩大样本量，通过前瞻性的病例收集来验证唐氏筛查结合超声指标联合预测特定染色体异常的效果。