丘文君 孔 舒 刘维强 潘倩莹 梁 意 王 鼎 孙筱放 刘忠民
颈项透明层(nuchal translucency,NT)指胎儿皮肤与附着于胎儿颈椎软组织间的半透明空间,其厚度在孕10~14周时可通过超声测量。孕9~13周NT测值随孕周的增长而增厚,且存在个体差异,因此基于NT测量进行非整倍体风险计算时应重视NT的生理性变异影响。NT的超声测值高度依赖操作者,在不同中心和操作者间变异很大。因此,近年来NT的检测聚焦于NT测量的质量控制[1]。目前,产前筛查中心NT的质量评估多使用英国胎儿医学基金会(FMF)推荐的NT预期中位数,并将NT测值转换为在某一头臀径时的预期NT中位数的倍数(NT-Mom)。通过计算NTMom的中位数及其对数非参数估计标准偏差是否处于允许范围内,从而评估NT测量的质量,若有偏差则需调整NT中位数[2]。NT中位数调整方法包括产前筛查中心全体超声操作人员数据和个人操作的数据重新拟合NT预期中位数参考曲线方程,即NT预期中位数的中心化和操作人员个体化。本研究通过回顾性分析NT预期中位数中心化和个体化调整对唐氏综合征筛查效能的影响,探索NT预期中位数调整的最佳策略。
选取2013年4月至2016年12月在我院产前诊断中心行NT检查的单胎妊娠孕妇23 446例,年龄17~48岁,平均(31.5±4.7)岁,孕 11~13周,平均孕(12.8±0.5)周,胎儿头臂径(64.3±7.4)mm;NT厚度0.3~3.3 mm,中位数1.8 mm。23 446例胎儿中,21-三体综合征57例,18-三体综合征24例,13-三体综合征6例,Tunner综合征23例,其他染色体异常10例,核型或表型正常的新生儿23 326例。本研究经我院医学伦理委员会批准,所有孕妇均签署知情同意书。
1.仪器:使用GE Voluson E 8和Philips iU 22彩色多普勒超声诊断仪,RAB6-D探头,频率2~8 MHz。
2.超声检查:所有检查均由11位获得早孕期NT检查资格的超声医师完成,NT和头臂径的测量严格遵循FMF标准。孕妇取仰卧位,胎儿自然屈度时取正中矢状面的超声图像,并将其图像放大至胎头和上胸部占据整个图像75%的倍数,区分胎儿皮肤与羊膜,测量胎儿颈部软组织与皮肤间半透明组织的最大厚度,至少测量3次,取最大值为NT测值。
3.NT预期中位数参考曲线方程:FMF推荐使用的NT预期中位数参考曲线方程:log10(N T)=-0.3599+0.0127×头臂径-0.000 058×头臂径2[3],而产前诊断中心特有的和操作者特有的中位数方程则通过对应的正常妊娠胎儿NT数据拟合获得。头臂径测值每隔3 mm为一组,分为若干组。统计各组头臂径和NT加权中位数,对加权中位数进行回归分析,获得NT与头臂径的曲线方程加权方法以避免离群值对回归趋势的影响[4]。因此,通过已知头臂径即可推算NT预期中位数,NT-Mom=NT实际测值/NT预期中位数。
4.NT质量监控:NT-Mom中位数的理想值为1.0,允许范围为0.9~1.1[2]。按照FMF预期中位数转换的NT-Mom中位数所属区间,将11位NT测量超声医师分为测量不足组(NT-Mom<0.9)、在控组(NT-Mom 0.9~1.1)及测量过度组(NT-Mom>1.1)。再分别用本地中心特有的和操作者特有的中位数将NT值转换为NT-Mom,观察各组NT-Mom数据的分布情况,评估其对唐氏综合征的筛查效能。
5.中位数及标准差(SD)的估算:log10NT-Mom近似正态分布,SD的估算值=(第90百分位数-第10百分位数)/2.563[5],在2个百分位数范围的log10NT-Mom中位数作为相应孕周天数的中位数。
6.妊娠年龄及唐氏综合征风险的计算:21-三体综合征胎儿NT测值的中位数和SD采用FMF公布的数据,基于贝叶斯定理和正态分布数学模型计算唐氏综合征个体患病风险。
7.妊娠结局的确认:抽取绒毛、羊水、脐带血或外周血培养后进行染色体核型分析,最终确诊异常核型,其他病例通过追踪随访新生婴儿的儿科就诊记录确定核型结果。
8.指数加权移动平均(EWMA)质控图的失控率:依据 Hynek 和Stejskal[6]的 EWMA 质控图法,选取0.1~4.0 mm范围内的NT值,绘制EWMA图,为每位超声操作者绘制NT测量质控图,统计失控率。
使用R v3.5.1统计软件,计量资料以中位数(四分位距)表示。FMF、本地中心特有及操作者特有的NT中位数的log10NT-Mom中位数、log10NT-Mom的SD(以下简称SD)和唐氏筛查效能比较行t检验、F检验及χ2检验;超声操作者EWMA质控图失控率比较行χ2检验。应用多元Logistic回归分析FMF中位数筛查唐氏综合征的假阳性率与其相关影响因素的关系。P<0.05为差异有统计学意义。
120例染色体异常胎儿NT中位数和NT-Mom中位数见表1。11位超声医师中,测量不足组2位,在控组6位,测量过度组3位。3种不同中位数转换的NTMom的中位数和SD估算值见表2。结果显示使用中心特有的中位数转换后并未改变NT-Mom的中位数在FMF处理组的原本区间属性,而操作者特有的NTMom中位数则回归0.9~1.1,其NT-Mom值更接近1,且SD更小。
唐氏综合征风险截断值为1∶250时,FMF、本地中心特有及操作者特有NT中位数对唐氏综合征的检出率分别为77.19%、77.19%、78.95%,差异无统计学意义;假阳性率分别为6.58%、6.23%、6.43%,差异有统计学意义(P<0.05)。在控组和测量过度组的操作者特有中位数假阳性率显著低于其他两种中位数,但测量不足组操作者特有中位数筛查假阳性率显著高于其他两种中位数,差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表3。
NT测值为0.1~4.0 mm的胎儿共23 188例,11位超声医师NT测量质控情况显示,操作者特有中位数转换的失控率最小(8.1%),与FMF和中心特有中位数转换的失控率(22.8%、21.1%)比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表4。
多元Logistic回归分析显示,以唐氏综合征筛查风险值1∶250为截断值,FMF中位数的假阳性率与操作者特有的NT-Mom、EWMA失控率及妊娠年龄均有关,OR值分别为 453.72(95%C I:108.05~1922.97)、1.39(95%CI:1.10~1.75)、1.30(95%C I:1.28~1.31)。见表5。
表1 染色体异常胎儿NT测值和3种不同中位数转换的NT-Mom[M(P25,P75)]
表2 各组不同中位数转换的NT-Mom中位数和SD估算值
表3 各组不同NT-Mom筛查唐氏综合征的效能分析
表4 各组不同中位数转换的log10NT-Mom在EWMA质控图上的分布 例
表5 FMF中位数筛查唐氏综合征的假阳性率与其相关影响因素的多元Logistic回归分析
本研究结果显示,23 446例单胎妊娠中染色体正常胎儿的NT中位数为1.8 mm,21-三体综合征和18-三体综合征胎儿的NT中位数分别为3.4 mm和5.4 mm,正常胎儿与异常胎儿间NT测值的差异程度与国外报道[7]结果一致。13-三体综合征胎儿的NT测值明显偏低,中位数为2.00 mm,NT-Mom为1.28,与染色体正常胎儿的NT-Mom分布数据重叠较多,失去了NT检查对13-三体综合征的分辨能力。本研究中6例13-三体综合征胎儿的NT检查结果有2例来自测量不足组FMF的NT-Mom。FMF的NT-Mom中位数<0.9或>1.1的NT值分布与标准测量的NT分布偏差并非由种族差异引起。Cowans等[8]研究显示,与高加索人相比,亚洲人的log10NT-Mom降低0.8%,仅有细微的种族差异,差异无统计学意义;Sahota等[9]也认为东方人的NT-Mom与种族无关。Nicolaides等[3]从FMF研究结果中推导的正常胎儿特定头臂径的NT中位数公式已被FMF采纳,成为国际接受的NT参考分布,并被国外学者在超声操作人员NT检查质量保证评审的研究中作为对照组的标准参考分布[10-11]。我中心所有超声操作人员在进行NT测量时均遵循FMF指南,使用FMF接受的NT预期中位数作为“主”中位数。
本研究有2位超声操作者的FMF推荐中位数转换的NT-Mom<0.9,中心特有的中位数转换后NT-Mom在FMF处理组的区间未发生改变,仅是全体数据的中位数更接近1,SD更小。而使用操作者特有的中位数转换后NT-Mom区间回归0.9~1.1。Wu等[12]利用操作者特有的中位数重新计算加州产筛方案数据库的孕妇个体风险,结果增加了原本漏诊的14例染色体异常的案例。操作者特有中位数的调整使原来低于0.9的NT-Mom值回归到1附近,筛查唐氏综合征的O R值增大(O R=453.72,95%CI:108.05~1922.97),选择固定的筛查阳性切割值时理论上会增加检出率和假阳性率,反之本研究中操作者特有的中位数回调,FMF的NTMom>1.1即测量过度组假阳性率也减少,与Kagan等[13]研究结果一致。中位数的细微增幅导致假阳性率的极大飙升,可以解释FMF的原来低于0.9的Mom值回归到1附近,操作者特有NT-Mom调整的假阳性率并未低于其他两者。
NT测量的准确性高度依赖于超声医师的经验和技术,NT测值较实验室指标具有更高的可变性,即使NT测量中出现微小的偏差也可能显著改变其筛查效能[12]。目前通常使用测定值与目标值的偏差累积和(CUSUM)图表和EWMA图表监测操作过程中出现的变异干扰,前者需同时绘制检测上限和下限两条质控线,制图过程复杂[11],后者仅需绘制一条质控线,检测操作过程小变异的能力可与CUSUM法相媲美,且有现成的R统计软件包完成复杂的绘图过程[6]。因此,本研究选用了EWMA法作为日常室内质控方法,结果显示操作者特有中位数转换的失控率最小(8.1%),与FMF和中心特有中位数转换的失控率比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。本研究应用多元Logistic回归分析失控率、操作者特有NT-Mom和妊娠年龄与假阳性率的关系,其中操作者特有NT-Mom OR值达453.72,在3个因素中占据主要矛盾地位。
综上所述,使用NT操作者特有的中位数可在一定程度上降低NT测量结果的变异性,从而提高NT测值对唐氏综合征的筛查效能,保持适当的NT筛查效能需要持续监测超声操作者的检测质量。