1. 引言

胎儿染色体异常是导致出生缺陷的重要原因之一，其常见类型包括21-三体综合征、18-三体综合征和13-三体综合征[1]。这些疾病严重影响新生儿的生存质量和家庭幸福感，成为全球公共卫生关注的重点问题。流行病学数据显示，21-三体综合征的全球发病率约为1/1000，且在母亲年龄超过35岁的孕妇中发病率显著升高，甚至高达1/270，此外，18三体综合征的发病率约为1/5000 [2]。早期发现胎儿染色体异常对于预防出生缺陷具有重要意义。传统筛查方法包括孕妇年龄、血清学标志物联合超声检查。然而，这些方法的诊断效能有限，特别是在高危人群中存在一定的漏诊和假阳性风险[3]。近年来，无创产前基因检测(Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT)作为一种基于高通量测序技术的检测手段，以其高灵敏度和高特异度显著提高了胎儿染色体异常的筛查效果[4]。与此同时，影像学技术如四维超声也为胎儿畸形和染色体异常提供了结构性评估，但其诊断效能仍受限于操作经验和技术条件[5]。尽管NIPT和影像学检查在筛查染色体异常方面取得了显著进展，但单一的检测手段仍具有局限性。因此，联合多种检测手段被认为是一种更有效的策略，通过综合评估各检测方法的优势，能够显著提高筛查的灵敏度和特异度[6]。目前，多种筛查方法联合应用于胎儿染色体异常筛查的研究仍较为有限。本研究基于5325例羊水穿刺确诊病例，通过分析胎儿颈项透明层(Nuchal Translucency, NT)联合NIPT、早期唐氏筛查及四维超声的筛查结果，探讨这些检测方法在胎儿染色体异常筛查中的应用价值，旨在为优化筛查策略和减少不良妊娠结局提供科学依据。

2. 材料与方法

2.1. 研究对象来源

严格按照纳入标准和排除标准收集2019年1月至2023年12月于青海红十字医院行羊水穿刺的5325例孕妇。按照羊水穿刺结果分为染色体异常阳性组474例和阴性组4851例。此研究均取得所有研究对象知情同意并签署知情同意书，且通过青海红十字医院医学伦理委员会批准。

2.2. 纳入标准

1) 所有研究对象均满足羊水穿刺指征；2) 所有病例均行NT、NIPT、早期唐氏筛查、四维超声检查及羊水穿刺；3) 单胎妊娠且自然受孕者；4) 病历资料完整者；5) 所有研究对象均知情同意。

2.3. 排除标准

1) 孕前合并内外科疾病；2) 双胎或多胎妊娠者；3) 人工受孕者；4) 有精神障碍性疾病及智能障碍不能配合者；5) 病例资料不完整者。

2.4. 检测方法及判定标准

NT检测：于孕11~14周通过经腹或经阴道超声测量胎儿颈后透明层厚度(NT值)，≥2.5 mm判定为阳性。由经验丰富的超声科医生操作并记录。NIPT：于孕12~22周采集孕妇外周血10 mL，提取游离胎儿DNA，采用高通量测序技术检测胎儿常见染色体非整倍体异常。风险指数正常范围为(−3.0, 3.0)，超出该范围判定为阳性。早期唐氏筛查：于孕11~14周联合测定孕妇血清PAPP-A及β-hCG浓度，结合NT值计算胎儿患病的风险。21-三体、18-三体综合症分别以风险值 ≥ 1/270、≥ 1/350判定为阳性。四维超声检查：于孕20~24周行胎儿四维超声检查，评估染色体异常相关的结构性异常和软指标异常。患有结构性异常或超声软指标异常者判定为阳性。联合检测：分别将NT与NIPT、早期唐氏筛查、四维超声组合，检测结果 ≥ 1个阳性则判定为阳性。羊水穿刺及染色体分析：所有患者均行羊水穿刺检查，通过G显带核型分析和芯片技术(CMA)明确胎儿染色体异常情况。羊水穿刺结果作为诊断胎儿染色体疾病的金标准，用于评价筛查结果的诊断效能。

2.5. 统计学分析

采用SPSS 26.0进行数据处理，采用GraphPad Prism 8绘制ROC曲线。正态分布的计量资料用 $\bar{\text{x}}\pm \text{s}$描述，两组间比较采用独立样本t检验；计数资料用频数或率(%)描述，组间比较采用χ²检验；采用ROC曲线分析四种产前筛查方式单独及联合的诊断价值，计算AUC、灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值及准确率。P < 0.05为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 研究对象的一般特征

本研究按照纳排标准共纳入532例行羊水穿刺的孕妇，其中确诊染色体异常的47例(阳性组)，染色体未见异常的485例(阴性组)。两组孕妇的年龄、孕周、孕前BMI、居住地与文化程度均无统计学差异(P > 0.05)，具有良好的可比性(见表1)。

Table 1. Basic characteristics of the study population

表1. 研究对象的基本特征

3.2. 不同检测方法在羊水穿刺结果中的检出率比较

NT检测的阳性检出率为65.96%、假阳性率为8.87% (P < 0.001)；NIPT检测的阳性检出率为85.11%、假阳性率为3.09% (P = 0.002)；早期唐氏筛查的阳性检出率为59.57%、假阳性率为12.16% (P < 0.001)；四维超声检查的阳性检出率为38.30%、假阳性率为17.11% (P = 0.005)；NT联合NIPT的阳性检出率为91.49%、假阳性率仅为1.44% (P < 0.001)；NT联合早期唐氏筛查的阳性检出率为82.98%、假阳性率为9.89% (P < 0.001)；NT联合四维超声检查的阳性检出率为74.47%、假阳性率为11.96% (P = 0.012)。相比于单一检测方法，联合检测的阳性检出率显著提高，其中NT联合NIPT检测的阳性检出率最高，且假阳性率最低(P < 0.05) (见表2)。

3.3. 不同检测方法对胎儿染色体疾病的诊断效能比较

NT检测的灵敏度为65.96%、特异度为91.13%、阳性预测值为41.89%、阴性预测值为96.51%、AUC为0.785；NIPT检测的灵敏度为85.11%、特异度为96.91%、阳性预测值为72.73%、NPV98.53%、AUC

Table 2. Comparison of detection rates of different testing methods in amniocentesis results

表2. 不同检测方法在羊水穿刺结果中的检出率比较

为0.910；早期唐氏筛查的灵敏度为59.57%、特异度为87.84%、阳性预测值为32.30%、阴性预测值为95.73%、AUC为0.737；四维超声检查的灵敏度为38.30%、特异度为82.89%、阳性预测值为17.82%、阴性预测值为93.27%、AUC为0.606；NT联合NIPT的灵敏度为91.49%、特异度为98.56%、阳性预测值为86.00%、阴性预测值为99.17%、AUC为0.950；NT联合早期唐氏筛查的灵敏度为82.98%、特异度为90.11%、阳性预测值为44.83%、阴性预测值为98.20%、AUC为0.865；NT联合四维超声检查的灵敏度为74.47%、特异度为88.04%、阳性预测值为37.63%、阴性预测值为97.27%、AUC为0.813。联合检测的诊断效能均高于单独检测，NT联合NIPT检测的诊断效能均高于其他组合及单一检测(P < 0.05) (见表3和图1)。

Table 3. Comparison of the diagnostic efficacy of different testing methods for fetal chromosomal disorders

表3. 不同检测方法对胎儿染色体疾病的诊断效能比较

(a)：NT、NIPT、早期唐氏筛查及四维超声检查单独检测对诊断胎儿染色体疾病的ROC曲线。(b)：NT联合NIPT、早期唐氏筛查及四维超声检查对诊断胎儿染色体疾病的ROC曲线。

Figure 1. ROC curves for the diagnosis of fetal chromosomal disorders by different tests

图1. 不同检测方法诊断胎儿染色体疾病的ROC曲线

4. 讨论

胎儿染色体疾病是导致出生缺陷和围产期死亡的重要原因，其对患儿的生存质量和家庭福祉造成了极大威胁，也对社会医疗资源构成了沉重负担[7]。因此，如何实现胎儿染色体疾病的早期和准确筛查，一直是产前诊断领域的重要研究方向。本研究结合NT、NIPT、早期唐氏筛查及四维超声检查的单一及联合检测方法，探讨其在胎儿染色体疾病筛查中的应用价值，为优化筛查策略提供了科学依据。

在临床决策中，筛查策略的制定需兼顾效能与成本效益。本研究发现，尽管NIPT单独检测的诊断效能最高(AUC = 0.910)，但其检测成本显著高于传统血清学筛查。对于经济欠发达地区或低风险人群，早期唐氏筛查联合NT检测(AUC = 0.865)仍具有成本优势。而NT联合NIPT方案虽初期检测费用较高，但通过减少侵入性产前诊断率，可显著降低总体医疗支出。因此，建议根据区域医疗资源和经济水平分层实施：高风险人群优先采用NT + NIPT联合筛查以控制漏诊风险，低风险人群可选择阶段性筛查以平衡成本效益。NT检测作为一种非侵入性影像学筛查方法，因其在孕早期的广泛适用性而被普遍使用。本研究中，NT检测的灵敏度为65.96%、特异度为91.13%、AUC为0.785，表明其在诊断胎儿染色体异常方面具有一定效能。然而，NT检测的假阳性率较高，影响了筛查的稳定性。与Smet等[8]研究结果一致，单独NT检测的阳性检出率仅为72.73%，认为NT值增高是三体综合征的敏感标志，但仍需结合其他检测以提高准确性。此外，NT厚度的变化与胎儿其他解剖异常也密切相关，包括心脏畸形和骨骼发育异常，尽管这些病变提示可能存在染色体异常，但单靠NT难以鉴别特异的染色体疾病[9] [10]。NIPT作为基于高通量测序的技术，凭借分析母体血浆中胎儿游离DNA，实现了非侵入性染色体异常筛查[11]。本研究中，NIPT检测的灵敏度为85.11%、特异度为96.91%、AUC为0.910、假阳性率仅为3.09%，表明NIPT具有显著的诊断效能。Belova等[12]研究表明，NIPT在检测常见三体综合征时，灵敏度超过99%，特异度接近100%，其高阴性预测值的特点尤其适用于筛查低风险人群。然而，NIPT在非整倍体和微缺失/微重复综合征筛查中的灵敏度较低，其准确性可能受到母体DNA比例、胎儿DNA浓度等因素的影响，特别是在高BMI孕妇或早孕期时可能存在假阴性[13]。早期唐氏筛查主要依赖血清学指标(如PAPP-A、β-hCG)及NT检测，尽管其成本较低、操作简便，但本研究显示其灵敏度、特异度均较低[14]。四维超声检查以评估胎儿解剖结构异常为主，在染色体疾病筛查中的表现相对较弱[15]。本研究中，四维超声的灵敏度仅为38.30%，假阳性率高达17.11%，尽管其在评估胎儿心脏畸形、中枢神经系统发育异常等方面具有独特价值，但单独用于染色体异常筛查的效果有限。

值得注意的是，假阳性或者假阴性结果可能引发连锁反应。本研究观察到，单独NT检测假阳性率较高，导致部分孕妇接受不必要的羊水穿刺。假阳性结果不仅增加医疗资源消耗，更可能引发孕妇焦虑，增加心理负担。而假阴性病例可能延误诊断和治疗，造成漏诊，严重影响生育质量。本研究显示，联合检测显著提高了筛查效能。其中，NT联合NIPT的灵敏度达到91.49%，特异度为98.56%，AUC为0.950，假阳性率仅为1.44%。这一结果表明，NT与NIPT的组合能够有效弥补各自局限性，具有显著的诊断优势。联合检测的机制在于通过影像学指标和基因测序的互补作用，同时评估结构异常和染色体数目异常，大幅提升筛查的准确性并降低漏诊率。这与Xu等[16]的研究一致，NT与NIPT联合应用时可显著减少侵入性产前诊断的需求量，降低不必要的孕期干预。NT联合早期唐氏筛查和NT联合四维超声的诊断效能也较单一检测有所提升，但其假阳性率分别为9.89%和11.96%，灵敏度和特异度均低于NT联合NIPT，限制了其在高风险人群中的应用。联合检测策略特别是NT联合NIPT，不仅能显著降低假阳性率，还减少了羊水穿刺等侵入性操作的需求，从而降低孕期并发症风险及孕妇的心理负担[17]。对于低风险人群，NIPT作为单一的非侵入性筛查方式即可满足需求；而对于高风险人群，则推荐NT与NIPT联合应用，以提供更全面的筛查结果[18]。此外，四维超声在胎儿解剖异常的评估中仍是不可替代的工具，应作为综合筛查方案的一部分。

本研究的局限性包括样本量较小且为单中心研究，未来可通过多中心、大样本研究进一步验证联合筛查策略的普适性。同时，新兴技术，如全外显子组测序和基于人工智能的预测模型，可为染色体异常筛查带来新的突破，未来研究可进一步探索更高灵敏度的生物标志物，优化筛查流程。

5. 结语

综上所述，单一检测中，NIPT表现出最高的诊断效能，适用于低风险人群，但仍存在假阳性和假阴性问题；NT作为影像学筛查工具，具有一定的辅助价值；早期唐氏筛查和四维超声单独使用的诊断效能较低，效果有限。联合检测显著提升了筛查的灵敏度和特异度，尤其是NT联合NIPT，其诊断效能最高，推荐作为高风险孕妇染色体异常筛查的首选方案。联合检测策略应根据实际需求和技术条件灵活应用，同时结合四维超声进行解剖评估，以优化孕期管理和改善妊娠结局。

基金项目

青海省卫生健康委员会指导性课题(2020-wjzdx-69)。

NOTES

^*通讯作者。

参考文献