Способ выявления хромосомных аномалий у плодов беременных группы низкого риска по результатам комбинированного пренатального скрининга во втором и третьем триместре беременности
METHOD FOR DETECTING CHROMOSOMAL ABNORMALITIES IN LOW-RISK PREGNANT WOMEN BASED ON THE RESULTS OF COMBINED PRENATAL SCREENING IN THE SECOND AND THIRD TRIMESTER OF PREGNANCY

Изобретение относится к области медицины, а именно, к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано в акушерстве и гинекологии для диагностики хромосомных аномалий (ХА) у плода после проведения, комбинированного пренатального скрининга I триместра.
Пренатальная диагностика врожденных аномалий является актуальной проблемой современной медицины. При этом массовые скрининговые обследования беременных женщин позволяют своевременно выявить группу риска, и помогают врачу правильно спланировать тактику ведения беременности и родов. В частности, данный подход позволяет оградить ряд женщин от излишнего медицинского вмешательства или, напротив, обосновывает назначение дополнительных дорогостоящих процедур и исследований. Согласно официальным данным Всемирной Организации Здравоохранения (2014), примерно у 1 из 33 новорожденных детей наблюдаются пороки развития. Ежегодно в мире рождается порядка 7,9 миллионов детей с врожденными пороками, из которых примерно 3,3 миллиона умирают в возрасте до 5 лет, а около 3,2 миллиона - живут с пожизненной инвалидностью. В 2009 г. в России была начата реформа в области пренатальной диагностики, которая включена в общенациональный проект «Здоровье» с 2010 года [1]. Новая программа основывается на концепции раннего комбинированного пренатального скрининга, разработанного Кипросом Николаидесом и Фондом Фетальной Медицины (FMF) [2]. Скрининг - это совокупность необходимых мероприятий и медицинских исследований, тестов, и других процедур, направленных на предварительное выявление лиц, у которых вероятность наличия определенного заболевания выше, чем у остальной части обследуемой популяции. Помимо высокой специфичности и чувствительности, к скрининговым тестам предъявляются такие требования, как простота выполнения исследований, при максимальной безвредности для пациента, и малых затратах со стороны системы здравоохранения, а также охват большей части населения [2]. Сроками скрининга обозначены 11-14 недель беременности, а суть состоит в проведении ультразвукового исследования плода по определенному алгоритму, с одновременным биохимическим анализом сывороточных маркеров крови беременной [3]. Внедрение данного скрининга на национальном уровне во всем мире позволило снизить количество новорожденных с хромосомными аномалиями, несовместимыми с жизнью на ранних сроках беременности [4].
Система пренатального скрининга включает в себя 3 обязательных компонента: клиническое обследование, определение биохимических маркеров, и УЗИ обследование.
1. Клиническое обследование беременных женщин проводят врачи акушеры-гинекологи в женских консультациях, где помимо стандартного обследования беременных для постановки на учет, определяют срок беременности, и количество плодов. После обследования, всех беременных женщин направляют в соответствующий центр пренатальной диагностики, где они проходят комбинированный пренатальный скрининг 1 триместра.
2. Ультразвуковой скрининг первого триместра проводят врачи-эксперты, имеющие сертификат соответствия FMF, который ежегодно подтверждается.
3. Определение биохимических маркеров проводят на сроке беременности 11-14 недель при помощи иммунофлюорометрического анализа, во время которого определяют сывороточные уровни свободной фракции β -субъединицы хорионического гонадотропина (ХГЧ) и ассоциированного с беременностью плазменного белка РАРР-А.
Данные биохимического и ультразвукового скрининга вводят в программный продукт «Астрая» (Astraia Software Gmbh, Мюнхен, Германия), основанный на алгоритмах, разработанных FMF (https://www.astraia.com/en/products/astraia-software/).
После соответствующего анализа программа, в удобной для оператора форме, выводит на экран данные пациентки с ее индивидуальным риском по таким хромосомным аномалиям, как трисомия 21, 18 и 13, который рассчитывается на основании учета базового риска, с учетом материнского возраста и данных ультразвукового и биохимического обследования. Риск считают высоким, если величина соотношения выше, чем 1:100, например, 1:2; 1:10 и т.д.
Беременных группы высокого риска направляют на инвазивную пренатальную диагностику, беременных, группы низкого риска - на скрининг II триместра в кабинеты УЗИ женских консультаций.
Республика Татарстан вошла в программу пренатального скрининга в 2012 году, при этом было создано 5 центров пренатальной диагностики (ЦПД), референсным центром был назначен ЦПД при медико-генетической консультации (МГК) Республиканской клинической больницы (РКБ). Чувствительность комбинированного пренатального скрининга в период 2012-2014 гг.составила 80%, а это значит, что 20% плодов с ХА «проскальзывали» через фильтр пренатального скрининга. Согласно мировым данным, чувствительность комбинированного пренатального скрининга, в большинстве развитых европейских стран, составляет 90-95%). Повысить чувствительность, а также диагностировать ложноотрицальные случаи во II и III триместре беременности, до рождения ребенка, было основной задачей ЦПД при ГАУЗ «РКБ МЗ РТ».
Анализ ложноотрицательных результатов за 2012 год показал, что наиболее часто диагностируемая, в то же время наиболее часто пропускаемая, хромосомная аномалия - это синдром Дауна (СД), доля которого составляет 54,6% среди всех ХА по результату комбинированного пренатального скрининга. Так при соблюдении протокола ультразвукового исследования плода по модулю FMF, а также при более внимательной интерпретации данных биохимического скрининга, и выделении беременных группы среднего риска, удалось бы выявить СД у плода в пренатальном периоде, практически, в половине пропущенных случаев. Такой результат нацелил ЦПД при медико-генетической консультации ГАУЗ «РКБ МЗ РТ» на более глубокую работу в этом направлении, что привело к разработке алгоритма диагностики на основании критериев, выявленных, и валидизированных, в рамках настоящего исследования.
По результатам ретроспективного анализа ложноотрицательных результатов, ошибочное распределение в группы низкого риска связано с отсутствием эхографических маркеров - в 23 случаях (33,3%), биохимических маркеров - в 6 случаях (8,7%), одновременное отсутствие ультразвуковых и биохимических маркеров - в 26 случаях (37,6%), неточное соблюдение врачами УЗД алгоритма диагностики - в 14 случаях (20,3%). Таким образом, стало понятно, что необходим поиск, и более тщательное изучение эхографических маркеров в этой группе, а биохимические маркеры - наиболее точные, и постоянные, показатели, независимые от субъективных факторов. В связи с этим, в 2014 г. было принято решение проводить аудит-дополнительное ультразвуковое обследование в ЦПД РКБ беременным средней группы риска, имеющим показатель 1:100-1:987 по результатам комбинированного пренатального скрининга, у которых есть какой-либо из нижеуказанных биохимических маркеров:
1. высокий уровень βХГЧ МоМ - более 1.7МоМ
2. низкий уровень РАРР-АМоМ - менее 0,5 МоМ
3. соотношение βХГЧ МоМ/ РАРР-АМоМ - более 2:1
4. βХГЧ МоМ и РАРР-А МоМ - менее 0.5 МоМ
Это дополнительное обследование позволяет выявить хромосомные аномалии у плода из числа беременных, которые изначально были распределены в группу низкого риска. Для уточнения уровней отсечения «cut-off» для каждого из указанных признаков, было проведено исследование по типу «случай-контроль», где для каждого патологического «случая» подбирался свой «контроль» из нормы. Контроли соответствовали норме, как по возрасту, росту, весу, так и по сроку беременности.
Данные чувствительности, специфичности и AUC, при заданном cut-off всех 4-х маркеров, обобщены в таблице.
Целью изобретения является создание алгоритма для контингентного скрининга хромосомных аномалий у плодов беременных группы низкого риска во втором и третьем триместре беременности.
Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, состоящего в повышении чувствительности, точности, и достоверности диагностики хромосомных аномалий плода во втором и третьем триместре беременности, требующих после рождения длительного и дорогостоящего лечения, особого ухода, и социальной опеки. Изобретение дает возможность избежать рождения ребенка с ХА в 5-10% случаев от общего числа всех хромосомных аномалий.
За период с 2012 г. по 2019 г. в Республике Татарстан обследовано 320242 беременных на сроке 11-14 недель. С учетом всего комплекса клинико-патологических данных, при разделении всех беременных на группы риска, нами была введена дополнительная, третья группа - группа среднего риска. В эту группу вошли беременные со значениями риска 1:100-1:987, стратегию по их ведению определяют индивидуально, с учетом всего комплекса клинико-патологических данных, с проведением индивидуальной оценки биохимических и ультразвуковых данных, с использованием архива сохраненных изображений. При наличии биохимических отклонений: повышении уровня ХГЧ более 1.7 МоМ, снижении РАРР-А ниже 0.5 МоМ, соотношении βХГЧ МоМ/ РАРР-АМоМ>2, беременной выполняют дополнительное обследование до 14 недель в референсном центре РКБ, с измерением двух дополнительных ультразвуковых маркеров: оценки кровотока через трикуспидальный клапан и кровотока в венозном протоке.
При повышении риска ХА у плода в результате перерасчета риска, в группе среднего риска беременных информируют о показании к проведению инвазивной пренатальной диагностики (ИПД). При сохранении среднего риска беременной проводят ультразвуковое исследование плода во 2 триместре, на сроке 19-20 недель, также в референсном центре МГК РКБ.
На основании указанных критериев был разработан диагностический алгоритм контингентного скрининга для выявления ложноотрицательных случаев синдрома Дауна у плода во втором и третьем триместре беременности. «Контингентным» называется скрининг, направленный на определенную группу людей, в данном случае - на контингент беременных со средним риском по синдрому Дауна у плода.
В 2015 г., после внедрения нашего диагностического алгоритма, было отмечено снижение частоты ложноотрицательных результатов в Республике Татарстан с 20% до 10%.
Благодаря постоянному, систематическому применению данного алгоритма с 2014 по 2019 гг., в группе среднего и низкого риска, во втором и третьем триместре беременности, были выявлены следующие хромосомные аномалии у плода: синдром Дауна-33, синдром Эдвардса-3, синдром Патау-3, синдром Тернера-1, триплоидии-3, синдром Вольфа-Хиршхорна-1, другие трисомии-3, делеция аутосом-1, а также врожденные пороки развития плода и генетические синдромы.
Некоторые хромосомные аномалии, такие как, сбалансированные транслокации, аномалии половых хромосом, а также аномалии развития плода, не сопровождающиеся серьезными нарушениями развития, диагностировались пренатально благодаря нашему алгоритму. В этих случаях семьи, ожидающие ребенка, получают медико-генетическое консультирование, при необходимости проводится пренатальный консилиум.
Сущность способа выявления хромосомных аномалий у плодов беременных группы низкого риска по результатам комбинированного пренатального скрининга во втором и третьем триместре беременности включает проведение комбинированного пренатального скринингана сроке 11-14 недель беременности, и классификацию на группы риска по хромосомным аномалиям. Из группы низкого риска выделяют группу среднего риска беременных, у которых риск развития хромосомных аномалий находится в пределах 1:100 -1:987, в этой группе проводят аудит протоколов комбинированного скрининга, оценку архива сохраненных изображений и биохимических маркеров, анализируют 4 маркера: β-ХГЧ>1,7 МоМ; РАРР-А≤0.59 МоМ; β-ХГЧ/РАРР-А>2; β-ХГЧ и РАРР-А<0,5 МОМ, и если нет ни одного из упомянутых маркеров, и соблюдены все критерии ультразвуковой диагностики, то риск считают низким, маршрутизация в таких случаях соответствует группе низкого риска. При наличии хотя бы одного из упомянутых маркеров, или неточном соблюдении критериев УЗИ, выполняют перерасчет риска с учетом измерений двух дополнительных ультразвуковых маркеров: оценки кровотока через трикуспидальный клапан и кровотока в венозном протоке. Если при этом риск оказывается высоким, то при сроке беременности до 14 недель показана инвазивная пренатальная диагностика - биопсия ворсин хориона; если риск определяют как средний, то беременную на сроках 19-21 недель обследуют квалифицированные эксперты в центре пренатальной диагностики (ЦПД). При выявлении маркеров ХА во втором триместре, показана инвазивная пренатальная диагностика - амниоцентез.
Выделение группы среднего риска беременных из группы низкого риска, у которых риск развития хромосомных аномалий находится в пределах 1:100-1:987, с уровенем отсечения «cut-off», соответствующим оптимальному сочетанию полученных нами данных чувствительности и специфичности, приведенными в таблице, проведение в этой группе аудита протоколов комбинированного скрининга, оценки архива сохраненных изображений и биохимических маркеров, позволяет выявить истинно-положительные случаи до 14 недель беременности, и своевременно назначить инвазивную пренатальную диагностику (биопсия ворсин хориона) для ранней диагностика ХА у плода, что повышает чувствительность пренатального скрининга.
Проведение в группе среднего риска беременных аудита протоколов комбинированного скрининга и оценки архива сохраненных изображений позволяет снизить вероятность диагностической ошибки.
Наличие хотя бы одного из маркеров: β-ХГЧ>1,7 МоМ; РАРР-А≤0.59 МоМ; β-ХГЧ/РАРР-А>2; β-ХГЧ и РАРР-А<0,5 МОМ, выполнение перерасчета риска с учетом двух дополнительных ультразвуковых маркеров таких, как оценка кровотока через трикуспидальный клапан и кровотока в венозном протоке, позволяет повысить точность и достоверность пренатального скрининга.
Проведение ультразвукового обследования беременных на сроках 19-21 недели экспертами ЦПД, при определении риска ХА как среднего, обеспечивает наиболее квалифицированный подход, снижение вероятности диагностической ошибки, и обоснованное назначение инвазивной диагностики (амниоценетеза).
Анализ 4 маркеров: β-ХГЧ>1,7 МоМ; РАРР-А≤0.59 МоМ; β-ХГЧ/РАРР-А>2; β-ХГЧ и РАРР-А<0,5 МОМ, при наличии риска ХА у плода меньше, чем 1:987, позволяет своевременно диагностировать 5-10% ложно-отрицательных случаев с ХА у плода. Отсутствие маркеров говорит о низком уровне риска.
Способ поясняют приведенные иллюстрации.
На фиг. 1 приведен график, отражающий процентную долю случаев, на примере наиболее часто встречающей ХА - синдрома Дауна, выявленных постнатально, среди всех случаев СД у плода за период 2012-2019 гг.
фиг. 2 - фиг. 4 иллюстрируют клинический пример 1, где:
На фиг. 2 - приведен первичный протокол комбинированного пренатального скрининга хромосомных аномалий плода беременной И.;
На фиг. 3 - эхограмма измерения толщины воротникового пространства и оценка носовой кости у плода, полученная экспертом референсного центра;
На фиг. 4 - протокол перерасчета риска у плода до 14-й недели беременности. Высокий риск синдрома Дауна у плода.
фиг. 5 - фиг. 9 иллюстрируют клинический пример 2, где:
На фиг. 5 - приведен первичный протокол комбинированного пренатального скрининга хромосомных аномалий плода. Группа среднего риска у плода с синдромом Эдвардса;
На фиг. 6 - эхограмма перимембранозного дефекта межжелудочковой перегородки во втором триместре беременности у плода;
На фиг. 7 - эхограмма кист сосудистых сплетений у плода во втором триместре;
На фиг. 8 - эхограмма гипоплазии носа у плода во втором триместре;
На фиг. 9 - эхограмма аномального положения кистей у плода во втором триместре.
фиг. 10-12 иллюстрируют клинический пример 3, где:
На фиг. 10 - первичный протокол комбинированного пренатального скрининга хромосомных аномалий плода. Группа среднего риска у плода с синдромом Дауна;
На фиг. 11 - эхограмма преназального отека и гипоплазии носа у плода во втором триместре;
На фиг. 12 - эхограмма утолщения шейной складки у плода во втором триместре.
Способ применяют следующим образом.
После завершения комбинированного пренатального скрининга, в группе беременных низкого риска по ХА проводят классификацию с выделением группы среднего риска беременных, у которых риск развития хромосомных аномалий плода находится в промежутке 1:100 -1:987. В этой группе проводят аудит протоколов комбинированного скрининга, оценку архива сохраненных изображений и биохимических маркеров, анализируют 4 маркера: β-ХГЧ>1,7 МоМ; РАРР-А≤0.59 МоМ; β-ХГЧ/РАРР-А>2; β-ХГЧ и РАРР-А<0,5 МОМ. Если упомянутые маркеры отсутствуют, и соблюдены критерии ультразвуковой диагностики, то риск считают низким, и маршрутизация такой беременной соответствует группе низкого риска.
При наличии хотя бы одного из упомянутых маркеров, или неточного соблюдения критериев УЗИ, производят перерасчет риска с учетом измерений двух дополнительных ультразвуковых маркеров: оценки кровотока через трикуспидальный клапан и кровотока в венозном протоке. Если при этом риск оказывается высоким, то при сроке беременности до 14 недель показана инвазивная пренатальная диагностика - биопсия ворсин хориона. Если риск определяют как средний, то беременную на сроках 19-21 неделя обследуют квалифицированные эксперты в центре пренатальной диагностики (ЦПД).
При выявлении маркеров ХА во втором триместре показана инвазивная пренатальная диагностика-амниоцентез.
Клинический пример 1
Беременная И., 28 лет, прошла УЗИ плода в рамках пренатального комбинированного скрининга на сроке беременности 12 недель (КТР - 56 мм). Данные обследования (фиг. 2): ЧСС плода - 157 уд/мин, ТВП - 2,4 мм, НК определялась. Биохимические маркеры: βХГЧ (МоМ) - 1,722, РАРР-А (МоМ) - 0,600. Индивидуальный риск по синдрому Дауна у плода составил 1:372(<987). При расчете соотношения βХГЧ (МоМ) / РАРР-А (МоМ) очевидно, что соотношение составляет 2,8:1 (>2). При применении нашего диагностического алгоритма становится ясным, что у беременной средней группы риска присутствует один из классифицирующих маркеров, также обращает внимание и то, что для КТР 56 мм, ТВП находится на границе верхней нормы. При изучении архивных данных беременной было выявлено, что ультразвуковое исследование выполнялось только по основным маркерам: ТВП и наличие костей носа. Рекомендовано экспертное УЗИ с применением дополнительных эхо-маркеров: кровотока в венозном протоке и на трикуспидальном клапане.
Беременную обследовали в референсном центре ЦПД РКБ. При повторном ультразвуковом исследовании на сроке беременности 13 недель (КТР - 68,0 мм), были выявлены следующие данные (фиг. 3.): ЧСС - 158 уд/мин, ТВП - 3,4 мм (увеличение), НК - нормальной эхогенности, длиной 1.4 мм, что является укорочением для соответствующего КТР плода, кровоток в венозном протоке не нарушен, трикуспидальной регургитации нет. При тех же результатах биохимических маркеров программа рассчитала индивидуальный риск по СД у плода 1:8, как очень высокий (фиг. 4). После проведения ИПД (биопсия ворсин хориона) был подтвержден СД у плода - кариотип 47, ХХ+21. Решением перинатального консилиума беременной было предложено прерывание беременности по медицинским показаниям на сроке 14 недель.
Клинический пример 2
Беременная Г., 27 лет, была обследована в рамках комбинированного пренатального скрининга на сроке беременности 12 недель + 1 день в ЦПД РКБ: (КТР - 55 мм). Данные обследования: ЧСС плода - 155 уд/мин, ТВП -1.6 мм. НК определялась. Биохимические маркеры: βХГЧ (МоМ) - 0,196 (<0,59), РАРР-А (МоМ) - 0,162 (<0,59). В результате получили расчетный риск по трисомии 18 (синдром Эдвардса), у данной беременной был 1:251 (средняя группа риска, фиг. 5), отмечено снижение биохимических маркеров. При проведении скрининга в референсном ЦПД РКБ рекомендовано повторное проведение УЗИ на сроке 18-19 недель в референсном центре РКБ. На сроке беременности 18 недель УЗИ плода выявило следующие маркеры ХА: задержка внутриутробного развития, перимембранозный дефект межжелудочковой перегородки (фиг. 6), кисты сосудистых сплетений (фиг. 7), гипоплазия кости носа (фиг. 8), аномальное положение кистей у плода (фиг. 9).
В результате инвазивного обследования (кордоцентез) был выявлен синдром Эдвардса (трисомия в 18 паре). Беременность была прервана по медицинским показаниям в соответствии с решением пренатального консилиума на основании приказа МЗ РТ №736 от 2007 г., с согласия беременной.
Клинический пример 3
Беременная Ш., 41 г, прошла комбинированный пренатальный скрининг на сроке беременности 12 недель + 4 дня, КТР 61 мм. Риск низкий, по всем трисомиям, индивидуальный риск по трисомии 21 (синдром Дауна) 1:321 (фиг. 10). Ультразвуковые маркеры не были выявлены, также отсутствовали биохимические маркеры, βХГЧ (МоМ)=1,298, РАРР-А (МоМ)=0,783, в связи с чем, без показаний для перерасчета риска, беременной проведено экспертное УЗИ во втором триместре в ЦПД РКБ. УЗИ на сроке 20-21 недели беременности выявило следующие ультразвуковые маркеры ХА: Гипоплазия кости носа, утолщение преназальных тканей (фиг. 11), утолщение шейной складки (фиг. 12). Многоводие. Единственная артерия пуповины.
В результате инвазивного обследования (кордоцентез) был выявлен синдром Дауна (трисомия в 21 паре). Беременность была прервана в соответствии с решением пренатального консилиума на основании приказа МЗ РФ №736 от 2007 г.
Источники информации
1. Жученко Л.А., Андреева Е.Н., Воскобоева Е.Ю. Реализация мероприятий Национального проекта "Пренатальная (дородовая) диагностика нарушений развития ребенка" в Московской области // Российский вестник акушера-гинеколога. 2013. Т. 13(4). С. 6-12.
2. Николаидес К., Михайлов А., Некрасова Е. Ультразвуковое Исследование В 11-13+6 Недель Беременности // Пер. САнгл. 2007. С. 144; 187.
3. Емельяненко Е.С.Концепция пренатальной диагностики / Е.С. Емельяненко // Акушерство и гинекология: Новости. Мнения. Обучения. - 2019. - Т. 7. - №3 - С. 14-20.
3. Демикова, Н.С. Динамика частоты трисомии 21 (синдрома Дауна) в регионах российской федерации за 2011-2017 гг. / Н.С. Демикова, М.А. Полольная, А.С.Лапина, Н.Н. Володин // Педиатрия - 2019. - Т. 98. - №2 (24). - С. 79.