第一节胎儿疾病的产前诊断

1、第一节 胎儿疾病的产前诊断产前诊断又称为宫内诊断， 是指胎儿先天性疾病在妊娠期就获得诊断的方法， 是细胞遗 传性、分子遗传性、生物化学以及影像学等技术的综合的一门新兴学科。 50 年代中期，羊 膜腔穿刺技术首次用于胎儿性别鉴定和Rh 溶血的诊断。 60 年代放射影像技术用于临床诊断胎儿骨骼发育畸形和某些特殊的软组织疾病 （ 如胎儿水肿 ） 。70 年代超声影像技术问世，可 以诊断更复杂的胎儿结构畸形， 并可引导不同途径的胎儿组织活检， 而且避免了放射线的损 伤作用。 80 年代以来，早期妊娠绒毛活检及胎儿宫内取血的广泛应用及分子生物学的日益 发展，使产前诊断得到了突破性的飞跃。进入 90 年代

2、，随着医学伦理学和医学生物技术的 不断完善，更早期、更安全、更准确、更成熟的产前诊断方法不断应用于临床，已进入不断 推广的临床应用阶段，并已展现出广阔的前景。胎儿先天性疾病是指胎儿出生前就存在的疾病， 可分为先天性结构异常 （畸形 ） 和功能异 常两大类。 根据先天性疾病的病因可分为遗传和变异两大类。 下面介绍与先天性疾病有关的 几个概念：异常：不同于正常的结构和功能特点。综合征：可辨别的结构缺陷系列，并 且在某些患者存在类似的病史， 因此可以诊断和分类。 序列： 由于妊娠早期某一事件引起 的缺陷系列。相关：许多缺陷往往同时存在，但不是真正的综合征。畸形：异常发育造 成的形态缺陷。发育中断：由

3、于外因阻断或干预正常发育引起的形态缺陷。缺陷：由机械性的外力造成的结构、形态和位置的异常。一、产前诊断的范畴和指征（一）产前诊断的范畴 目前能进行产前诊断的疾病有以下几类：染色体病 染色体病是导致新生儿出生缺陷最多的一类遗传学疾病。 目前发现的染色体病有 600 多种，其中最常见的有 60多种，绝大多数染色体病在妊娠早期即死胎流产而被 淘汰， 总的自然淘汰率为 94，仅 6的染色体异常胎儿可维持宫内生存到胎儿成熟。在新生儿中约有 0.5 患有染色体病，目前对先天性染色体疾病尚无有效的治疗方法，因此，目 前主要的处理原则是争取早期诊断， 及时终止妊娠， 达到优生优育的目的。 染色体异常包括 染色

4、体数目异常和结构异常两类。染色体数目异常包括整倍体 （ 如多出一倍体、二倍体、或 三倍体等）和非整倍体（如21三体、18三体、13三体等、47, XXX综合征、45X综合征等）； 结构异常包括染色体部分缺失、易位、倒位、环形染色体等。单基因遗传病 许多遗传病的染色体外观正常, 但染色体上的基因发生突变, 由单个 基因突变引起的疾病叫单基因病。 其遗传方式遵循孟德尔法则, 遗传方式可分为常染色体显 性遗传、常染色体隐性遗传、性连锁显性或隐性遗传等。多基因遗传 很多常见的先天性畸形如无脑儿、脊柱裂、唇腭裂、 先天性心脏病、 髋 关节脱臼等都是多基因遗传病,是许多基因和环境因素的相互作用的结果。其遗

5、传特点有：畸形显示从轻到重的连续过程，病情越重，说明有越多的基因缺陷。 常有性别差异，如足内翻多见于男性，腭裂多见于女性。与单基因不一致，多基因遗传有累加效应。各种环境致畸因素所致的畸形 生物致畸因子：主要为TORCH感染。最为著名的为 风疹病毒，其他的有弓形体、巨细胞病毒 （CMV）、单纯疱疹病毒、以及其他病原体（如人类乳 头状病毒、细小病毒、乙肝病毒等 ）一组不同来源的病原体,是引起胎儿宫内感染和新生儿出生缺陷的重要原因，我们称之为TORCH TORCH病原体主要通过胎盘循环引起母儿之间的 垂直传播，此外也可经孕妇的生殖道上行扩散。孕妇感染TORC后往往无明显的临床症状，但胎儿感染后导致严

6、重的后遗症。 多表现为一组胎儿中枢神经系统受损为主, 多系统、 多脏 器受累的临床症侯群,包括小头畸形、脑积水、迟发性神经系统障碍、耳聋、白内障、视网 膜络膜炎、先天性心脏病、肝脾肿大、骨髓抑制和胎儿发育迟缓等,该症候群称为TORCH综合征。非生物致畸因子：在胚胎发育时期，某些理化因素亦可导致胎儿畸形。如高温可致神经外胚层细胞发育障碍甚至死亡而形成无脑儿。另外，细胞毒、化学物质、致畸药物、 噪音、射线、吸烟、酗酒等均可导致胎儿先天性畸形的发生。（二）产前诊断指征 产前诊断适应的对象主要有以下几种情况：高龄孕妇 随着孕妇年龄增加，染色体畸形的发病率呈指数升高。其中2l 三体的发病率升高尤为突出。

7、35岁以下时21三体的发病率为0.15 %, 35岁以上的孕妇为I %, 40岁以上者为3%4%。因此年龄在35岁以上的孕妇称之为高龄产妇， 是胎儿先天性疾病 的高危人群。曾经生育过染色体异常患儿史 凡生育过染色体异常患儿的母亲, 再次妊娠发生染色 体异常的概率为 1/60 ,比正常孕妇大 10 倍以上。夫妇之一是染色体平衡易位携带者或倒位者 2 % 3%先天性愚型为平衡易位者, 该 患者出生先天性愚型的概率为 33%,但实际上父亲为平衡易位出生患儿的风险为 2%3%, 母亲为平衡易位者的后代患病的风险为 10%。实际数字比理论数字低的可能原因是某些异 常配子不能存活。曾经生育过神经管缺损儿的

8、孕妇 神经管缺损是最常见的先天性疾病之一, 可分为无脑儿和脊柱裂两大类。生育过无脑儿的孕妇,再次妊娠发生无脑儿的风险可增加到2%5%,生育过 2 胎无脑儿的孕妇,再次生育无脑儿的概率为 10% 20%。有脆X综合征家系的孕妇脆X综合征是X连锁的智力低下综合征中发病率最高的一种。它与X染色体上的脆点有连锁关系。夫妇中有一方有单基因遗传病的家族史, 或夫妇之一为单基因遗传病患者, 或者生育 过单基因病患儿的孕妇,根据孟德尔法则可以评估生育患儿的风险。曾有不明原因的自然流产史、胎儿畸形史、死胎、死产和新生儿死亡史的孕妇。孕妇有致畸因素的接触史如TORCI感染史，射线、超声、致畸的化学物质、药物等接触

9、史等,均能使胎儿畸形的发生率升高。二、产前诊断的方法 根据产前诊断的原理其方法可分为遗传学诊断和先天性疾病的结构和功能诊断两大类。遗传学的产前诊断是通过各种手段获取胎儿细胞,从染色体、基因等方面了解其遗传特性, 从而诊断其疾病, 如何获取胎儿染色体和如何对染色体进行检查是产前遗传学诊断的两个关 键步骤。 先天性疾病的结构和功能诊断是根据先天性疾病临床特点 （ 结构或功能异常 ）,通过 影像学和血生化检查获得诊断的目的。（一）获取胎儿细胞的方法 胎儿在完全封闭的羊膜腔内生存, 人类要在安全的前提下 方便地获得胎儿遗传物质有一定的困难。 随着技术的进步, 目前形成了许多在胎儿发育的不 同时期获取胎

10、儿遗传物质的方法。胚胎植入前诊断 目前多采用宫腔灌洗或体外受精的方法获取胚胎。前者在受精后 90120 小时灌洗宫腔来获取胚胎,该方法虽然方便,但成功率低。后者常在腹腔镜或超声 引导下行卵泡穿刺取卵。 在体外受精过程中, 我们可以通过机体活检、 卵裂球活检和胚泡活 检等微活检技术进行产前诊断。（1）卵细胞第一次有丝分裂出生初级卵母细胞和第一极体, 胎儿的形成不需要极体,而极体有与卵细胞相同的遗传物质。可以应用PCR勺方法分析极体的基因来推断卵细胞的基因型。其缺点是不能分析父源性的等位基因。（ 2）卵裂球活检 在受精卵分裂成 48个细胞的卵裂球时期, 先用酸性溶液在透明带 上钻孔,然后用微穿刺针

11、吸取单个细胞,进行染色体和基因分析。（3）胚泡活检 该方法采用显微机械和化学的方法在胚泡期于内细胞团的对侧的胚透 明带上开口,在 24 小时内使卵裂球从切口膨出。用这种方法可以从 100 个左右的胚泡中获 取仅 10 个的细胞团。该方法虽然可获取较多的细胞，但胚胎的成活率和种植的成功率受到 影响。绒毛活检技术 (CVS) 由于绒毛组织位于胚囊之外，且有胚胎相同的遗传物质，故早 孕期绒毛活检是产前诊断重要的组织来源。 绒毛活检可采用经宫颈、 经腹部和经阴道窟窿三 种途径。活检时间可在妊娠 912周。小于妊娠9周的胎盘太薄，超声很难把胎盘中的绒毛 和蜕膜区分开来，不易获得绒毛组织；大于妊娠 12周

12、后胚胎发育迅速，经宫颈途径穿刺较 困难， 且随着孕龄的增大，羊水量增多， 可以用羊水穿刺的方法取代绒毛活检。关于绒毛活 检的安全性问题一直有争论。一般认为绒毛穿刺有诱导流产的可能，但不会超过l ；有人报道早期绒毛穿刺可导致胎儿肢体畸形，但亦有人认为绒毛穿刺不会导致胎儿肢体发育障 碍。通过绒毛活检获得的细胞可以根据产前诊断的需要行染色体、 基因或酶代谢的检查。 绒 毛细胞制备染色体可采用直接法和绒毛培养法。 直接法是利用具有分裂活性并可产生原位分 裂相的细胞滋养层细胞制备染色体。 制备后无需细胞培养或仅经过几小时短期培养后即行染 色体制片分析。 该方法具有快速、 避免母体细胞污染的特点， 但分裂

13、指数低、 染色体形态差， 并可出现滋养细胞层细胞核型与胎儿细胞核型不符的现象，亦称为胎盘局限性嵌合体(CPM)现象。发生率约为 2 3，从而使临床应用受到一定限制。培养法通过酶解法将绒毛胚 外中胚层的间质细胞分解，使滋养细胞为单细胞悬液之后，在培养瓶内建立单层细胞培养， 一般经 610 天培养后即可获得足够数量的有效细胞。 培养法获得的细胞的染色体形态优于 直接法， 并且培养法所得的细胞均为绒毛内胚层胚外中胚层组织， 其出现胎盘局限性嵌合体 现象明显少于直接法。该法的缺点是易被母体细胞污染。羊膜腔穿刺技术 羊水穿刺术是最常见的产前诊断技术。早在 50 年代首先应用临床诊断Rh溶血性疾病和胎儿性

14、别的鉴定。60年代开始，羊水穿刺术作为产前诊断的重要手段广泛应用于临床。 羊水内含有不同类型的组织细胞， 其中主要有胎儿肾细胞和胎儿上皮细胞。 羊水细胞培养中成活的细胞以细胞群落自然生长， 细胞呈上皮样或成纤维样。 羊水量随孕周 而增加，妊娠 36周时羊水量最多，约 1000ml，随后稍有减少。在妊娠1516周时子宫出盆腔，羊水量约 180200ml，且羊水中存活细胞比例高，是羊水穿刺最佳时期，羊水穿刺 量可达20ml。近年来，有人提出于妊娠913周就可行羊水穿刺术，穿刺抽取的羊水量可根据孕周确定，一般认为妊娠10周之前安全的吸取量为 5ml，妊娠10周以后为10ml。在羊 水穿刺前进行认真仔

15、细的超声检查， 确定胎盘位置、羊水量， 全面了解胎儿胎盘的情况，穿 刺针避开胎盘和胎儿。羊水穿刺术是一种十分安全的产前诊断方法，相关的流产率约为 0.5 。经皮脐血穿刺技术其主要用途有：快速核型分析：胎儿血细胞培养48小时后即可进行染色体核型分析。 胎儿宫内感染的诊断： 通过胎儿血清特异性抗体 IgM 抗体测定可 对TORCH病原体感染进行宫内诊断，由于胎儿的免疫系统在妊娠20周后完善，因此胎儿抗体检测在妊娠22周后才有效。另外可以通过 PCR等方法诊断，该方法不受孕周限制。胎 儿血液系统疾病的产前诊断：如溶血性贫血、 自身免疫性血小板减少性紫癜、血友病、 地中 海贫血等。可以对胎儿各种贫血进

16、行宫内输血治疗。首先在B超定位胎盘、胎儿及脐带的位置，确定穿刺点，最常见的穿刺点为脐带入胎盘根部2cm处，此处位置相对固定，易于穿刺。在B超引导下，在消毒无菌的环境下用22号穿刺针经母体腹壁及子宫壁后刺入脐血管后，抽取胎儿血约 68ml，对胎儿循环无明显影响，可重复进行，且安全性较好。胎儿镜 胎儿镜是一种双套管光纤内镜， 局麻下经腹壁插入羊膜腔内直接观察胎儿外 形及体表结构。 最早用于诊断胎儿神经管畸形， 目前亦可以进行脐血采样及胎儿组织活检 ( 皮 肤、肝脏等 ) 来诊断胎儿染色体疾病、溶血性疾病、血红蛋白病以及先天性代谢性疾病等。 同时也可以应用该技术对胎儿溶血性疾病进行宫内输血治疗以及简

17、单的胎儿外科处理。胎儿镜检查的最佳时间是妊娠 1720周。随着胎儿镜技术的不断改进， 与之相关的流产率从 10 降到 3，但这一副作用仍限制了该技术广泛应用于临床。孕妇外周血中胎儿细胞的分离纯化 近年来随着单克隆抗体技术、 流式细胞仪技术以 及PCR技术的发展，使从孕妇外周血中分离采集胎儿细胞的技术日趋成熟，从而建立了一种简便并为孕妇容易接受的非创伤性的产前诊断方法。通过胎盘进入母体循环的胎儿细胞主要有滋养细胞、 胎儿有核红细胞和淋巴细胞。 滋养 细胞数量较多， 但诊断准确性较差， 淋巴细胞数量相对较少， 有核红细胞数量较多，且遗传 学诊断的准确性较高， 因此是目前最常用的细胞类型。 流式细胞

18、技术以极快的速度测定流动 细胞悬液中单个细胞所发生的散射光或荧光来进行细胞分类，利用该技术可以定量分析母血中的胎儿细胞数、 判别其形态与细胞表明的理化特性， 并将胎儿细胞分离出来。 分离出来的 胎儿细胞可以通过超微量 DNA提取、PCR或者荧光原位杂交等技术完成遗传特性诊断。母血 中能检测到胎儿细胞最早在妊娠35天，最理想的时机是妊娠 1018周，产后6个月后，绝大部分胎儿细胞在母体循环中消失。(二)遗传学诊断的方法 遗传学诊断方法包括染色体异常的诊断和基因诊断。 以下是 常见的诊断方法。染色体核型分析 染色体核型分析应用于临床已有近 40 年的历史了。染色体经染色 后，出现明暗相间的条带，不

19、同的条带反映了不同的分子成分。在分析细胞的核型时，根据染色体的形态、条带、以及着丝点的位置，可以区分人类的24 种染色体。最常见的染色体异常为非整倍体的染色体数目异常和染色体的结构异常，如缺失、倒置、插入和易位。2.Southern 杂交 这是最经典的基因分析方法，应用 Southem 印迹杂交方法可进行染 色体缺损 / 插入检测和限制性内切酶酶切片段长度多态性(RFLP) 连锁分析。PCR 及相关技术聚合酶链式反应(PCR)是一项快速，准确地从微量、复杂的混合的DNA样品中扩增特异 DNA片段的方法，其原理是在 DNA聚合酶的作用下引物延伸反应。其相关技术有：多重 PCR突变等位基因特异 P

20、CR、扩增片段长度多态性、RT-PCR PCR/ASO针斑点杂交可分别检测点突变， 某一基因的多处点突变， 扩增产物的长度多态性， 前体 mRNA 加工过程中的异常，区分个碱基的差别及鉴定个体基因型。多态性连锁分析 不同类型的突变有不同的诊断途径。 突变未知或突变已知但突变类 型较多时用多态性连锁分析，突变已知时用直接检测法。多态性位点在基因连锁分析中的应用价值， 除了它与致病突变之间连锁的紧密程度有关 以外，还与它的杂合频率有关。 连锁越紧密所得的结果越可靠， 杂合频率越高应用价值越高。 有时单单分析一个多态性位点， 还不能将某一家系中的致病基因所在的染色体与正常染色体 区分开来， 必须分析

21、多个位点的状态， 综合后才能获得足够的信息。 如果致病基因与多态性 位点虽然紧密连锁但有相当的距离时， 减数分裂过程中可能发生染色体交换，将破坏这种连锁关系， 在作产前基因诊断结论时必须考虑到因交换所导致的误诊的风险率。在应用连锁分析方法进行基因诊断时一定要注意临床诊断的准确性，以免误入歧途。荧光原位杂交技术 (FISH) 荧光原位杂交技术是以荧光素标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法。 它利用已知碱基序列的非同位素标记的核苷酸探针， 依据碱基 配对原理，通过免疫细胞化学检测体系在组织切片、细胞间期核或染色体等标本上进行DNA定性、定位及定量分析。 FISH 具有快速、安全、灵敏度高

22、、特异性强等特点。既能显示染 色体中期分裂象，又能显示于间期核细胞。染色体异常的产前诊断主要依靠细胞分裂中期染色体的分析，但该常规细胞遗传学方法需要23周完成。而应用FISH对未经培养的绒毛细胞或羊水细胞进行原位杂交即可快速诊 断常见的染色体数目和结构异常。使用该方法诊断染色体数目异常的产前诊断只需1 天时间，可省去复杂的细胞培养及染色体分析的过程。另外，FISH 在染色体结构异常的产前诊断中， 不仅对那些易位性重排， 而且对重复、 缺失或插入性重排都能确定重排的类型、 来源 和断裂点提供可靠依据。在对标记染色体、环状染色体来源的研究中， FISH 也具有高度的 敏感性和可靠性。（三）超声影像

23、诊断 超声诊断技术是胎儿形态学异常产前诊断重要的方法。 常用的超 声仪有B超、多普勒超声诊断仪（包括脉冲多普勒和彩色多普勒 ）、M型超声诊断仪。根据超 声探头的不同可分为腹部超声和阴道超声。 与腹部超声比较， 阴道超声的分辨率高但显象范 围较窄。高分辨率的阴道探头在着床后数天即能观察到胚胎，妊娠56周即可见胎心搏动。妊娠早期超声可观测胚芽、腹部、颅脑及心脏结构。某些明显的结构畸形如无脑儿在妊娠 10 周之后就能诊断。虽然妊娠早期的超声检查的特异性较高，但是敏感性较低。故妊娠早 期超声检查无明显畸形，仍不能排除胎儿畸形的可能。随着胎儿生长发育的不断完善， 妊娠中期超声影像检查对胎儿结构异常的诊断

24、越来越准 确，最佳的检查孕周为妊娠 20 周，但染色体 21-三体综合征的超声检查在妊娠 13 周左右， 也有人报道可提前到 11 周。在这一时期胎儿结构异常的超声表现主要有以下几种类别：染色体 21-三体综合征 染色体 21- 三体综合征的超声特点是颈部透明带增厚，最早可在妊娠11周发现。一般检查孕周为妊娠 1114周。所谓颈部透明带（NT）系指胎儿颈部后 方皮下积水的空隙， 在超音扫描时会呈现透明带状， 再测量介于皮肤和组织之间的空隙厚度。 绝大部份正常胎儿， 都可看到此透明带； 但染色体异常胎儿 （特别是唐氏症儿 ），其颈部透明 带会明显增厚。 超声检查胎儿的颈蹼筛查 2l- 三体综合征

25、的方法简便、 易行，但准确性较低， 且与检查医生的临床经验有很大的关系。因此，目前的超声检查仅作为染色体21- 三体综合征筛查的方法之一。正常结构缺如 以无脑儿最多见，超声诊断的准确性达 100。此外有肾缺如、脊柱 裂等也能通过超声诊断。赘生物的形成 畸胎瘤是胎儿最常见的赘生物， 常发生在骶尾部， 多为囊性， 以女性 多见，很少合并有其他先天性畸形或染色体异常。 胎儿颈部水囊瘤是由淋巴系统发育异常导 致的胎儿颈部水囊突出，超声检查较易诊断，常有染色体异常。阻塞性脏器扩张 正常体液或分泌物流动受阻即可导致相应器官的扩张。 脑积水是最常见的一种类型， 以脑室系统扩张为特点， 往往是脑脊液循环受阻引

26、起。 消化道梗阻导致近 端肠道扩张， 其中十二指肠梗阻致胃和十二指肠扩张最为常见， 超声检查可见到“双泡症”， 这一征象的发现有重要的临床意义，因为这类患儿中 1/3 合并唐氏综合征。 1/5 合并有心脏 畸形； 先天性无肛使结肠扩张，表现为先天性巨结肠。 不同部位的泌尿系统梗阻可相应导致膀胱扩张、输尿管扩张、肾盂扩张和肾积水，肾皮质萎缩，导致肾功能损伤；早期超声诊断 后，可选择宫内引流术，避免或减轻对肾功能的损害。疝的形成 正常胎儿结构的不完全融合可导致脏器的膨出而形成疝。常见的有脑膨 出、脐疝及膈疝。超声显像都有典型的特征。胎儿结构大小异常 胎儿不同部位的组织结构可以根据其孕龄来估计其正常的大小。有些胎儿的先天性畸形超声显像时并不出现明显的形态异常，仅表现为组织器官的大小比例失调。如小头畸形、骨骼发育不良等即可以通过超声测量各径线来判断。胎儿脏器运动异常 胎儿心脏是最易观察的运动器官， 心脏结构的缺陷可以结合实时 超声和M超声心动图进行诊断，胎心节律性异常和传导紊乱可通过测量心脏瓣膜的运动节律 作出判断。其他 羊水过多或羊水过少是最常见的病理现象。 羊水过少， 无胎膜早破时， 排除过期妊娠和慢性胎儿窘迫的情况下， 常常提示胎儿肾脏的