專利名稱：用檢查母體血液的非侵入性方法發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在產(chǎn)前檢查中發(fā)現(xiàn)胎兒唐氏綜合癥(21三染色體)的方法。該方法還涉及到其它罕見的、但可檢測到的染色體的三染色體如13三染色體和18三染色體。更具體地說，本發(fā)明涉及一種通過測量孕婦血液中人絨毛膜促性腺激素(HCG)的游離β-亞單位的含量來提高檢查唐氏綜合癥中的發(fā)現(xiàn)率的方法。
唐氏綜合癥，亦稱21三染色體，是嚴重精神發(fā)育遲緩的最普遍的先天性原因。唐氏綜合癥通常采用一種包括羊膜穿刺術(shù)和染色質(zhì)組型的診斷方法來確定。但這種診斷方法是侵入性的，會對孕婦和胎兒帶來危險。羊膜穿刺術(shù)和染色質(zhì)組型不作為對所有孕婦進行常規(guī)檢查的方法，當(dāng)使用這種侵入性診斷方法證明會給孕婦帶來危險時，可以采用一種或多種檢查方法代替這種侵入性方法進行診斷。
唐氏綜合癥的發(fā)生率隨母親年齡的增加而急速增加。以往對于唐氏綜合癥的產(chǎn)前研究一直集中于年齡在35歲以上的孕婦，在這個年齡段，唐氏綜合癥的危險接近或超過用于發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥的診斷方法所帶來的危險。因此，產(chǎn)前檢查的標(biāo)準(zhǔn)方法一直包括以孕婦年齡為基準(zhǔn)挑選出作羊膜穿刺診斷的孕婦。但年齡並不是充分的檢查依據(jù)。因為對5%的最可能處于危險中的孕婦、即年齡為35歲或更大的孕婦進行羊膜穿刺和染色質(zhì)組型只能發(fā)現(xiàn)所有唐氏綜合癥妊娠的20%左右。並且由于在實際臨床實踐中，只有大約一半的年齡在35歲或以上的孕婦作羊膜穿刺和染色質(zhì)組型，所以在產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)的唐氏綜合癥妊娠低于10%。
1984年，有人發(fā)現(xiàn)了母體血液中低的α-胎兒蛋白(AFP)含量與胎兒唐氏綜合癥之間的聯(lián)系。例如參見“Anassociationbetweenlowmaternalserumalpha-fetoproteinandfetalChromosomalabnormalities”;(母體血清α-胎兒蛋白的低含量與胎兒染色體異常之間的伴隨關(guān)系);Merkatz，Macri等人著;Am.J.Obstet.Gynecol.148886，1984;該公開內(nèi)容通過引用被結(jié)合到本申請中。該文中記載了其它一些三染色體、特別是13三染色體和18三染色體，也與母體血液中AFP含量低有關(guān)。這些其它的染色體中的三染色體的發(fā)生率(分別為五千分之一和六千六百分之一)遠低于21三染色體(唐氏綜合癥)一般的先驗患病率。但由于這些其它的染色體中的三染色體與MSAFP含量低有關(guān)，因此，這些染色體的異常也可利用本文所描述的母體血液AFP和HCG的游離β-亞單位和可能的其它指標(biāo)的檢查方案被發(fā)現(xiàn)。本領(lǐng)域的專業(yè)人員顯然也可以用這里描述的用于21三染色體的方案用于發(fā)現(xiàn)13三染色體和18三染色體。母體血液中AFP含量低與胎兒唐氏綜合癥有關(guān)聯(lián)這一發(fā)現(xiàn)使我們有可能在那些唐氏綜合癥發(fā)病率約為80%的年輕的、看來似乎不患病的家庭中采用非侵入性的血液檢查試驗來發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥病例。據(jù)估計，采用以母體血液AFP(作為一個檢查指標(biāo))低為基礎(chǔ)的檢查試驗會使胎兒唐氏綜合癥的產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)率達到總病例的20%左右。
另一種檢查方法包括測量母體血液中非結(jié)合的雌三醇(UE)的含量。例如參見“MaternalbloodscreeningforDownsyndromeinearlypregnancy”(母親血液檢查在早期妊娠時發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥);Wald等人著;BritishJournalofObstetricsandGynocology(BMJ)Volume95，April1988，其公開內(nèi)容通過引用被結(jié)合到本申請中。但對UE的測量值僅為檢查提供一個粗劣的基準(zhǔn)。
最近，發(fā)現(xiàn)母體血液中HCG含量的提高、HCG的α-亞單位含量的提高(HCG由兩個亞單位組成，以下分別稱α-HCG和β-HCG)與胎兒唐氏綜合癥之間的關(guān)聯(lián)性。例如參見“AbnormalMaternalSerumChorionicGonadotropinLevelsinPregnanciesWithFetalChromosomeAbnormalities”(胎兒染色體異常妊娠中母體血清的絨毛膜促性腺激素含量異常);BogartPandian和Jones;PrenatalDiagnosis，Vol，7，623-630(1987)，其公開的內(nèi)容通過引用被結(jié)合到本申請中。在Bogart的文章中，估計了利用母體血液中HCG和HCG的α-亞單位含量的提高來發(fā)現(xiàn)大約68%的染色體異常的胎兒。而這些結(jié)論是通過對懷孕18-25周的妊娠進行研究而得到的，而且這些患病病例似乎是那些事先已被識別為可能患唐氏綜合癥的婦女。
如上所述，一般來說，通過測定母體血液中的HCG值的檢查方法通常僅涉及對HCG的測量，附加地還涉及對α-HCG的測量。雖然這些檢查方法確能發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥，但是還需要和希望一種發(fā)現(xiàn)更高百分比的胎兒唐氏綜合癥病例的方法。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了先前不知道的母體血液中游離β-HCG含量的提高與胎兒唐氏綜合癥之間的關(guān)聯(lián)性。還發(fā)現(xiàn)了先前不知道的母體血液中游離β-HCG含量及AFP含量與胎兒唐氏綜合癥之間的關(guān)聯(lián)性，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)了先前不知道的母體血液中游離β-HCG含量對母體血液中未受損的HCG分子含量之比與胎兒唐氏綜合癥之間的關(guān)聯(lián)性。我還進一步發(fā)現(xiàn)了采用一種多變量判別式分析法可以提高下面所說檢查方法在一選定的患病率截止值下的發(fā)現(xiàn)率，這種方法利用母體血液中游離β-HCG含量，或利用母體血液中游離的β-HCG含量和AFG含量，或二者中任何一個的對數(shù)，或兩者的對數(shù)。特別是在孕齡也被當(dāng)作一個變量加入到判別式分析法中，發(fā)現(xiàn)率的提高更明顯。孕齡指孕婦懷胎兒的周數(shù)，發(fā)現(xiàn)率是指在一個選定的患病率截止值下正確地發(fā)現(xiàn)為唐氏綜合癥病例的百分比?；疾÷式刂怪祵⒃诤竺娓敿毜丶右哉f明。判別式分析法總的來說是公知的一種多變量分析方法，涉及到用單一變量的患病率(或危險率)估計法將研究對象分為二個或更多個小組，判別式分析法有時也被描述成是一種構(gòu)成獨立變量線性組合的方法，即將衡量各小組差異的問題簡化成一個單變量問題。當(dāng)某個問題中僅包含一個變量時也能運用判別式分析法。關(guān)于判別式分析法的一般性討論可見“MarketingResearch”(銷售研究);Churchill，G.A.;Dryden，1976，第15章P.530～543，該公開內(nèi)容通過引用被結(jié)合到本申請中。我發(fā)現(xiàn)將母體血液中游離β-HCG的含量、未受損的HCG含量、游離β-HCG對未受損HCG分子的比值、AFP含量、UE含量以及孕齡經(jīng)過多變量判別式分析法處理后與其它任何已知的產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)唐氏綜合癥的檢查方法相比，發(fā)現(xiàn)胎兒唐氏綜合癥的百分比更高，假陽性率，更低。我還發(fā)現(xiàn)，通過僅僅測量母體血液中游離β-HCG的含量和AFP含量，並將二者各自的對數(shù)與孕齡經(jīng)過多變量判別式分析法進行處理，仍可發(fā)現(xiàn)更多數(shù)目的胎兒唐氏綜合癥病例。這些及其它的發(fā)現(xiàn)在下面對本發(fā)明的概述部分和詳細描述部分中將更充分地加以說明。
本發(fā)明的一個目的是提供一種與其它已知的產(chǎn)前檢查方法相比，在給定假陽性率的情況下能發(fā)現(xiàn)更高百分比的胎兒唐氏綜合癥的檢查方法和步驟。
本發(fā)明另一個目的是提供一種在給定的發(fā)現(xiàn)率條件下比其它已知方法具有更低假陽性率的檢查胎兒唐氏綜合癥的方法和步驟。
本發(fā)明的一個更進一步的目的是將多變量判別式分析法運用于檢查唐氏綜合癥的方法中，以使胎兒唐氏綜合癥的發(fā)現(xiàn)率更高，假陽性率更低。
本發(fā)明另一個目的是提供一種通過測量母體血液中游離β-HCG的含量來檢查胎兒唐氏綜合癥的方法和步驟。
本發(fā)明還有一個更進一步的目的就是提供一種通過測量母體血液中AFD含量及游離β-HCG的含量來檢查胎兒唐氏綜合癥的方法和步驟。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在下面對本發(fā)明的描述中變得顯而易見。
為了達到上述目的，按照本發(fā)明，孕婦(以下稱病人)的母體血清中游離β-HCG的含量采用常規(guī)的免疫學(xué)方法測量，該方法包括免疫測定法，如上述文章中提到的那些方法以及該領(lǐng)域內(nèi)已知的其它方法。然后，將游離β-HCG的含量與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較以確定該病人懷有患唐氏綜合癥胎兒的患病率。為了提高發(fā)現(xiàn)率，將游離β-HCG的含量及孕齡與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。為進一步提高發(fā)現(xiàn)率，采用常規(guī)的免疫學(xué)方法，包括上述論文中提到的在本技術(shù)領(lǐng)域中公知的測定方法，測量病人母體血液中游離的β-HCG和AFG(以下稱“指標(biāo)”)含量。然后將每項指標(biāo)值與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，以確定該病人懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。采用多變量判別式分析法將這些指標(biāo)值與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比較。更詳細地說，就是采用貝葉斯定律，該病人先驗的危險率以及通過將該病人每項指標(biāo)的定量數(shù)值的對數(shù)代入到利用多變量判別式分析法展開的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的概率密度函數(shù)中而確定出來未患病和患病妊娠的相對發(fā)生率來計算出每個病人具體的危險率。若該病人懷有唐氏綜合癥胎兒的危險率大于給定的危險率截止值，則應(yīng)勸說該病人作進一步的診斷試驗，以便確證是否患有唐氏綜合癥。除了母體血液中游離β-HCG和AFP含量外，加入孕齡作為一個指標(biāo)將會進一步提高發(fā)現(xiàn)率。由于大量樣本的母體血液中游離β-HCG含量和AFP含量趨于按對數(shù)一高斯分布曲線分布，因此，通過將病人各項指標(biāo)定量值的對數(shù)和孕齡代入用多變量判別式分析法展開的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的概率密度函數(shù)中能達到最高發(fā)現(xiàn)率。
本發(fā)明的方法和步驟的優(yōu)點之一就是與其它已知的方法和步驟相比，可以準(zhǔn)確預(yù)測胎兒唐氏綜合癥病例的百分率更高，假陽性率更低。
本發(fā)明的其它一些優(yōu)點在下面更詳細的描述和實例中將成為很清楚。


圖1是例2中提到的一個表格，表示了(21三染色體)各個指標(biāo)的有效值。
圖2是例2中提到的一個表格，表示了各個指標(biāo)的唐氏綜合癥的檢查效率。
圖3是例2中提到的一個表格，表示了組合指標(biāo)的唐氏綜合癥的檢查效率。
圖4是例2中提到的一個表格，表示了在未患病妊娠中高于給定的游離HCG的β-亞單位分布的百分率的唐氏綜合癥病例部分。
圖5是例2中提到的一個表格，表示各個指標(biāo)的唐氏綜合癥率。
圖6是例2中提到的一個表格，表示在不同的孕齡范圍內(nèi)，以AFP的對數(shù)和游離的β-HCG亞單位的對數(shù)作為一個組合指標(biāo)時的唐氏綜合癥的檢查效率。
圖7是例2中提到的一個表格，表示預(yù)計的在美國各地由游離的β-HCG和母親年齡得出的唐氏綜合癥檢出率。
圖8，在例2中被提到，表示了在21三染色體病例中，游離β-HCG亞單位相對于未患病妊娠的各種百分比含量。
圖9，在例2中被提到，表示了游離β-HCG亞單位含量的分布。
圖10是例3中提到的一個表格，表示由一些指標(biāo)的各種組合得到的唐氏綜合癥的檢出率。
圖11表示本發(fā)明的用于執(zhí)行檢查唐氏綜合癥方法所使用的設(shè)備。
圖12和13表示計算用于確定一個病人懷有患病胎兒的危險率有關(guān)的基準(zhǔn)參數(shù)的計算機程序流程圖。
圖14表示利用圖12和13所示程序中計算出的基準(zhǔn)參數(shù)確定該病人懷有患病胎兒的危險率的計算機程序流程圖。
在本發(fā)明的一個實施方案中，從病人獲得母體血樣，然后采用常規(guī)的分析方法，如本領(lǐng)域內(nèi)公知的免疫學(xué)方法，測出母體血液中游離β-HCG的含量。然后，將該值與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較以確定該病人是否處于懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險中。為了提高發(fā)現(xiàn)率，將孕齡及母體血液中游離β-HCG的含量值與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較以確定該病人是否懷有患唐氏綜合癥胎兒。
盡管如同本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯見的那樣，在本發(fā)明中運用任何已知的分析方法測量母體中游離β-HCG的含量都行，但是，用于游離β-HCG的分析方法必須與產(chǎn)生游離β-HCG基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法是一樣的。如果用了一種新的分析方法測量游離β-HCG，則必須產(chǎn)生一組以該方法形成的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的新的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
不難理解，在形成對HCG的β-鏈特異的單克隆體的過程中，一些抗體對該蛋白質(zhì)將會是特異的，而另一些對與抗體部位關(guān)聯(lián)的醣將是特異的。在本發(fā)明的說明部分中提到的β-HCG含量的測量值包含了對游離HCG使用不論是對說蛋白質(zhì)特異的、還是對游離β-HCG上抗原部位或其它任何部位有關(guān)聯(lián)的醣特異的抗體。
對于本領(lǐng)域中的專業(yè)人員來說，不難理解，雖然游離的α-HCG亞單位被單獨一個基因編碼，但是游離的β-HCG則被至少七個非常相似的基團或偽基因的復(fù)合族編碼。例如參見“HumanChorionicgonadotropinbeta-subunitisencodedatleasteightgenesarrangedintandemandinvertedpairs”Boorstein，Vamvakopoules，&Fiddes;NatureVol300，1982年12月2日;其中的教導(dǎo)通過引用被結(jié)合到本申請中。已知七個游離β-HCG基因中僅有三個在游離β-HCG的正常胎盤形成過程中被表達。例如參見“FragmentationoftheBeta-SubunitofhumanChorionicGonadotropinproducedbyChroriocarcinoma”;Nishimura，Ide，Utsunomiya，Kitajima，Yuki，andMochizuki;Endocrinology，Vol.123，No.1，1988;其中的教導(dǎo)通過引用被結(jié)合到本申請中。這三個同樣的基因是否在疾病狀態(tài)下。如患有胎兒唐氏綜合癥時被表達一直沒有肯定的答案。因此，有可能合成出在氨基酸排列順序上或其它方面有微小差別的多種形式的游離β-HCG。還有可能在唐氏綜合癥病例中，一個或多個游離β-HCG的基因被表達，因此，產(chǎn)生游離β-HCG的一個獨特的變種或多個變異種。根據(jù)本發(fā)明;如果這些變異種存在的話，那么它們可通過常規(guī)的測量游離β-HCG的免疫學(xué)方法被測量出來。如果能有一種測量與唐氏綜合癥有關(guān)的特定的游離β-HCG變異種的測定法，可以更進一步提高發(fā)現(xiàn)率。
事實上，我們已有效地運用了單克隆抗體測定法測量HCG游離的β-亞單位以區(qū)分患21三染色體妊娠和未患病的妊娠。21三染色體的發(fā)現(xiàn)率高達83%。如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員都知道的那樣，利用抗體來定量說明特定的分析對象會得到與一個有區(qū)別但又相似物質(zhì)的交叉活性的程度。所以患病和未患病病例之間的差別可能是由于存在不同形式的HCG的游離β亞單位所致，這些亞單位由于與所利用的抗體有某種程度的交叉活性而被檢測出來。如果游離β-HCG亞單位的這種異常形式被鑒別出來，則它將被定為一種新的生物化學(xué)物質(zhì)。實際上，科學(xué)文獻中的資料表明，已經(jīng)識別出β-HCG的這種異常形式(例如參見Nishimura等著的文章)患21三染色體的病例也會以游離β-HCG亞單位的異常形式為特征。如果21三染色體是以游離β-HCG的異常形式為特征的話，則本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員將能夠發(fā)展出對這些異常形式特異的抗體，這樣可以使唐氏綜合癥的發(fā)現(xiàn)率進一步提高。
基準(zhǔn)數(shù)據(jù)反映了懷有患唐氏綜合癥胎兒孕婦血液中游離β-HCG的含量(也稱“患病的”)和/或反映懷有正常胎兒孕婦體內(nèi)血液中游離β-HCG的含量(也稱“未患病的”)。對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說，不難理解，用于檢查胎兒唐氏綜合癥的方法就是通過比較作出決策的過程。對于任何決策過程，需要有以患有此病或我們所關(guān)心的條件的病人和/或不患此病或我們所關(guān)心條件的病人為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)參數(shù)。本發(fā)明中，基準(zhǔn)值是母體血液中被測指標(biāo)的含量，如懷有患唐氏綜合癥胎兒的孕婦和懷有正常胎兒孕婦的游離β-HCG。通過集中大量樣本的基準(zhǔn)值而建立一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說，顯然這組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)還可通過增加基準(zhǔn)值樣本的數(shù)量進一步改善。
為了確定病人是否處在懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險中，必須建立一個截止值。對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說，顯然，建立一個確定病人是否懷有患13三染色體或18三染色體胎兒的截止值在辨識21三染色體病例中也會是有效的。這一截止值可由實驗室、醫(yī)生或基于每個病人的病例而建立。截止值也可以以幾個判別標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，包括需要繼續(xù)作進一步侵入性診斷試驗的婦女的數(shù)目，所有作進一步的侵入性診斷試驗的婦女患有唐氏綜合癥胎兒的平均危險率、和任何一個婦女其特定的患病危險率大于一個具體的危險率值如1/400就應(yīng)當(dāng)繼續(xù)作進一步的侵入性診斷試驗或本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員已知的其它判別標(biāo)準(zhǔn)的決策。截止值能夠通過一些方法建立起來，包括百分數(shù)，平均正負標(biāo)準(zhǔn)偏差，中間值的倍數(shù);病人具體的患病危險率或那些該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員已知的其它方法。
在本發(fā)明的另一個可以發(fā)現(xiàn)更多數(shù)目胎兒唐氏綜合癥的實施方案中，從病人體內(nèi)取出母體血液樣本，然后，通過常規(guī)的分析法，如本領(lǐng)域公知的免疫測定法測出母體血液中未受損的HCG分子、游離的β-HCG、UE和APF(以下稱“指標(biāo)”)的含量。盡管如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯見的那樣，在本發(fā)明中運用任何已知的分析方法來測量母體血液中上述指標(biāo)的含量都行，但用于每項指標(biāo)的分析方法與形成該特定指標(biāo)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法必須是相同的。如果對某一指標(biāo)采用一種新的分析方法，則必須產(chǎn)生一組以該方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
然后、采用貝葉斯定律、該病人的先驗危險率及通過將病人每項指標(biāo)(未受損的HCG分子、游離β-HCG，UE和APF)的定量值和游離β-HCG對未受損HCG分子含量的比值以及病人的孕齡代入用多變量判別式展開的基準(zhǔn)參數(shù)的概率密度函數(shù)中確定出的未患病和患病妊娠的相對發(fā)生率來計算出病人懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
多變量判別式分析法可以在市場上有的計算機程序統(tǒng)計軟件包“統(tǒng)計分析系統(tǒng)”(由SAS研究所公司生產(chǎn)和銷售)上計算，或采用其它多變量統(tǒng)計分析法或本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的其它統(tǒng)計軟件包計算。
概率密度函數(shù)為把病人每項指標(biāo)值與基準(zhǔn)參數(shù)比較提供了一個方法。雖然，如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯然了解的那樣，也可以類似地使用其它概率密度函數(shù)，下面具體指出了一種型式的概率密度函數(shù)，並能充分地運用于本發(fā)明中。
用于唐氏綜合癥危險率的公式是
下標(biāo)“a”表示患病的病例下標(biāo)“u”表示未患病的病例(X-M)表示一個向量，其中每個元素是每個變量減去變量平均值的值。
COV-1是該模型中所有變量的患病和未患病病例的聯(lián)合協(xié)方差矩陣的逆。
(X-M)T是向量(X-M)的轉(zhuǎn)置。
EXP表示指數(shù)函數(shù)。
｜COV｜表示該模型中作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的所有變量的協(xié)方差矩陣的行列式。
本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯然知道，患病妊娠和未患病妊娠各自的協(xié)方差矩陣可以代替聯(lián)合協(xié)方差矩陣。用于患唐氏綜合癥危險率的公式就成為
｜COV｜表示該模型中作為基準(zhǔn)參數(shù)的所有變量的協(xié)方差矩陣的行列式。
為進行判別式分析起見，先在一般未挑選的研究對象中作出一個可能患唐氏綜合癥的先驗概率的假設(shè)。該先驗概率一般約為1/800。為了實行多變量判別式分析法，還要作一個關(guān)于什么樣的危險率截止值能夠構(gòu)成一個陽性試驗結(jié)果的決策。例如，如果希望一個懷有患有唐氏綜合癥胎兒的概率等于或大于1/400的孕婦進行進一步的診斷試驗，則當(dāng)多變量分析的結(jié)果表以孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的概率等于或大于1/400時，該孕婦被認為具有一個陽性試驗結(jié)果。如果得出陽性試驗結(jié)果，應(yīng)勸說病人作進一步的診斷試驗以確證是否患有唐氏綜合癥。
參照圖11至14，圖中顯示了用于計算基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和具體的危險率的設(shè)備及計算機程序的流程圖。
如圖11所示，為建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在患病和未患病妊娠的病例中，采用常規(guī)方法確定出孕齡GA，AFP含量和游離β-HCG的含量。為提高可靠性選擇了大量樣本。用于建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的測量值被示意地用10表示。
一旦經(jīng)由適當(dāng)?shù)妮斎胙b置15進入后由處理單元20計算出基準(zhǔn)參數(shù)22，作為某個病人具體的危險率25可以根據(jù)該病人被測出的具體的指標(biāo)數(shù)值(用30表示)計算出來。
圖12和13表示確定基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的程序框圖，圖14表示計算具體的危險率的程序框圖。
現(xiàn)參照圖12和13，在第一個循環(huán)100中，程序從一個參照組讀入識別參數(shù)ID，孕齡GA，AFP和游離β-HCG的定量值及一個妊娠是否患21三染色體的代碼。見步驟102。在流程圖中，如步驟104所示，孕齡GA用變量X1表示，AFP的對數(shù)用X2表示，游離β-HCG的對數(shù)用X3表示，然后，在X1，X2和X3數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定或計算出和矩陣及和一積矩陣，見步驟106。用來對參照組中患病和未患病病例計數(shù)的變量Ncode然后增加1。一旦循環(huán)結(jié)束，如由流程線110所示，通過如參考標(biāo)號112所示的由量I、J、K所定義的一系列循環(huán)計算出平均值。在這些循環(huán)中，運用循環(huán)100定義的和矩陣和在循環(huán)100中計算出的和一積矩陣計算出協(xié)方差矩陣。這些循環(huán)結(jié)束后，要對是否將患病和未患病病例的協(xié)方差矩陣組合起來作出選擇。這種選擇在步驟114，116和118中被輸入。如果選擇組合，則協(xié)方差矩陣就被組合成一個由步驟120給出的聯(lián)合協(xié)方差矩陣。如步驟122所示，該聯(lián)合協(xié)方差矩陣被取逆，得到逆聯(lián)合協(xié)方差矩陣IPCM。該逆聯(lián)合協(xié)方差矩陣被存入文件中，並在步驟124和126中被打印出來。如果選擇不組合，則在步驟123和125中對二個協(xié)方差矩陣的每一個取逆，且將平均值和逆協(xié)方差矩陣存入文件並在步驟125和127中打印出來。這些數(shù)值包括用于計算特定個人懷有患病胎兒危險率的基準(zhǔn)參數(shù)。
參見圖14，通過執(zhí)行圖12和13所示程序計算出來的基準(zhǔn)參數(shù)在步驟130中被讀入，基準(zhǔn)參數(shù)包括平均值和逆聯(lián)合協(xié)方差矩陣。在步驟132讀入具體的病例記錄，包括病人識別標(biāo)記，孕齡GA，AFP和游離β-HCG。在步驟134中更準(zhǔn)確地計算孕齡，在步驟136中計算孕婦的年齡。在138中，在孕婦年齡和發(fā)生率參數(shù)的基礎(chǔ)上確定先驗危險率。在下面討論的實例中，這一計算結(jié)果為1/800，是一個典型的數(shù)值。
在140中，確定該先驗危險率與懷有患病胎兒(ABT)的相對頻率的乘積，即上述等式(1)、(2)的分子。在142中，計算出懷有患病胎兒的相對頻率與(1-先驗危險率)的乘積(NT)，即上述等式(1)，(2)分母中的第二個因子。在144中，利用貝葉斯定律確定具體的危險率，即ABN＝ABT/(ABT+NT)(等式(1)，(2))。在146中，打印出結(jié)果，即打印出病人特定的危險率ABN和病人識別號。
對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員，易然還可以采用不同于線性判別式分析法的其它統(tǒng)計學(xué)或數(shù)學(xué)方法來計算基準(zhǔn)參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方案，從病人獲得母體血液樣本，然后采用常規(guī)的分析方法、包括本領(lǐng)域公知的免疫學(xué)方法來測量母體血液中游離β-HCG及AFP(下面稱“指標(biāo)”)的含量。盡管如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的那樣，在本發(fā)明中用任何公知的分析方法測量母體血液中上述指標(biāo)的含量都行，但用于每項指標(biāo)的分析方法必須與形成各指標(biāo)基準(zhǔn)參數(shù)的方法是一樣的。如果對某一指標(biāo)采用一種新的分析方法，則必須在用該方法形成的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生出一組新的基準(zhǔn)參數(shù)。
然后，運用貝葉斯定律，病人先驗的危險率、及通過將病人每項指標(biāo)的定量值和孕齡一起代入用多變量判別式展開的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的概率密度函數(shù)中而得到的患病和未患病妊娠的相對發(fā)生率來計算懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。為進一步提高發(fā)現(xiàn)率，將病人游離β-HCG和AFP定量值的對數(shù)值和孕齡一起代入用多變量判別式展開的基準(zhǔn)參數(shù)的概率密度函數(shù)中。多變量判別式分析法可以在市場上有的計算機程序統(tǒng)計軟件包“統(tǒng)計分析系統(tǒng)”(由SAS研究所公司生產(chǎn)和銷售)上運算，或采用本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的其它多變量統(tǒng)計分析方法或其它統(tǒng)計軟件包。
為進行判別式分析起見，先在通常未經(jīng)選擇的研究對象中對患有唐氏綜合癥的先驗概率作出一個假設(shè)，一般來說，該先驗概率近似為1/800。為了進行多變量判別式分析法，還要作出什么樣的危險率截止值構(gòu)成陽性試驗結(jié)果的決策。例如，希望一個懷有患唐氏綜合癥胎兒概率等于或大于1/400的孕婦作進一步診斷試驗，則當(dāng)多變量分析的結(jié)果表明一個孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的概率等于或大于1/400時，該孕婦被認為具有一個陽性試驗結(jié)果。若顯示出陽性試驗結(jié)果，應(yīng)勸說該病人作進一步的診斷試驗以確證是否患有唐氏綜合癥。
對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說，顯然，在上面討論的所有實施方案中，改變陽性的危險率截止值或在研究對象中對不同的小組采用不同的先驗危險率，將會改變對每個病人作判別式分析的結(jié)果。
本發(fā)明不僅局限于上述實施方案，還包括所有可能的實施方案以及在下面例子中所公開的各個指標(biāo)的組合。
例1采用400以上病例樣本研究胎兒唐氏綜合癥與母體血液中游離β-HCG含量以及母體血清中AFP含量(MSAFP)、UE和未受損HCG之間的關(guān)系。這些樣本包括25例從已知懷有患唐氏綜合癥胎兒的孕婦體內(nèi)得到的樣本及與患病病例對照的對照樣本。
對每個血液樣本，AFP、未受損HCG分子、游離β-HCG及UE(以下稱“指標(biāo)”)的含量值由下列測定方法測定指標(biāo)測定方法MSAFP酶鏈接的免疫吸附測定法(ELISA)UE放射免疫測定法未受損HCG小珠型ELISA
游離β-HCGELISA每項指標(biāo)的值成為在市場上有的計算機軟件統(tǒng)計軟件包的統(tǒng)計分析系統(tǒng)(SAS研究所公司)上進行逐級判別處理和線性判別式處理中的一個變量，用于建立一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。游離β-HCG與未受損HCG分子之比及病人的孕齡也被當(dāng)作變量加入。逐級判別處理解決所有變量能被加入到線性判別式處理中。然后分別對每個變量及各變量的不同組合進行線性判別式處理。這些判別式分析法的結(jié)果歸納在下表中。靈敏度是指測試結(jié)果顯示陽性的胎兒唐氏綜合癥病例的百分比，假陽性率指測試結(jié)果為陽性的正常胎兒的百分比。
變量靈敏度假陽性率MSAFP15.4%4.2%UE15.4%2.8%未受損HCG37%8.6%MSAFP，UE未受損HCG50.0%7.2%游離β-HCG+未受損HCG60.0%8.5%復(fù)合W/O，比值76%5.3%復(fù)合W/OUE76%5.3%復(fù)合80%4.3%復(fù)合W/O游離β-HCG60.0%5.3%＊未受損HCG對數(shù)+(游離β-HCG對數(shù)+未受損HCG)68%7.6%＊未受損HCG對數(shù)、MSAFP對數(shù)+(游離β-HCG對數(shù)+未受損HCG)88%7.4%復(fù)合-MSAFP+游離β-HCG+未受損HCG+UE+比值每項變量中都包括孕齡。
危險率截止值＝1/400，除(＊)為1/365外。
對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說，顯然，改變確定陽性的危險率截止值，或?qū)ρ芯繉ο蟛煌〗M采用不同的先驗危險率將會改變對某病人所做的判別式處理的結(jié)果。
例2用550例以上的病人樣本來研究胎兒唐氏綜合癥與母體血液中游離β-HCG含量之間的關(guān)系。首先對29例已知懷有患唐氏綜合癥胎兒的孕婦獲得的血液樣本以及用于對照孕齡(周數(shù)相同)、母親年齡(相差3年以內(nèi))和冷凍貯存時間(相差在一個月之內(nèi))的520例未患病的樣本進行分析。所有樣本都取自于未患糖尿病的懷單胎的白人孕婦。
為了避免估計檢出率中有一定傾向的固定偏差，采用了有效組的概念。有效組就是一組獨立于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。有效組中由病人得到的結(jié)果不用于建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而是用來與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較以確定檢出率。這另一個有效組包括26個附加的被確定為21三染色體的病例(總共55個病例)和隨機選取的由159個對照樣本組成的組。對照樣本相似地也取自未患糖尿病的懷單胎的白人孕婦。
所有的研究包括對母體血液中下列各指標(biāo)值的七個不同的測定方法的4388個判定
指標(biāo)測定方法MSAFP酶鏈接免疫吸附測定法(ELISA)未受損HCGELISA未受損HCG+游離β-HCGELISA游離β-HCG放射免疫測定法(RIA)游離α-HCGRIAUE二種方法，酶免疫測定法和RIA每項指標(biāo)值均成為在市場上可得到的計算機軟件統(tǒng)計軟件包“統(tǒng)計分析系統(tǒng)”(SAS研究所公司)上進行逐級判別處理和線性判別式處理中的一個變量，以建立一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。病人的孕齡也被當(dāng)作變量加入。然后分別對每個單獨的變量和各變量不同的組合執(zhí)行線性判別式處理。以1/365為患唐氏綜合癥危險率的截止值將病人分為患病或未患病病例。把劃為患病的未患病病例考慮是假陽性率。每個病人患唐氏綜合癥的危險率采用貝葉斯定律、患病和未患病病例的多變量正態(tài)概率密度函數(shù)以及通常以1/800作為先驗危險率來計算。聯(lián)合協(xié)方差矩陣被用于每個概率密度函數(shù)。
有關(guān)初始研究組的結(jié)果顯示在圖1至3的表1～3中。圖5至7的表5-7是根據(jù)對有效組中病人的分類得到的結(jié)果。圖4所示的表4、圖8和圖9是根據(jù)初始研究組和所有患病病例得出的。
由測定方法得到的結(jié)果被分析，以確定患病和未患病病例之間各項指標(biāo)值之間是否存在明顯的差異。表1(圖1)表示患病病例與未患病病例之間除UE外的所有指標(biāo)都表現(xiàn)出明顯的差別。此外，確定了各項指標(biāo)的假陽性率和發(fā)現(xiàn)率，見表2(圖2)。通過測量未受損HCG及游離β-HCG亞單位的HCG測定法得到最高的發(fā)現(xiàn)率。
可以通過將各個單獨的指標(biāo)組合成復(fù)合指標(biāo)來進一步提高發(fā)現(xiàn)率。其中一種復(fù)合包括測量未受損HCG分子和游離β-HCG亞單位的HCG測定法，它在表3(圖3)所示的復(fù)合中產(chǎn)生最高的發(fā)現(xiàn)率。
單獨對HCG的β和α亞單位的評估表明α-亞單位在患病和未患病病例之間沒有明顯差異(P＝0.23)而β-亞單位在患病病例中有明顯增加(P＝0.001)。正如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所共知的，概率P通過表明一個被觀察到的結(jié)果以至少這樣的極大值的可能性是偶然發(fā)生的來衡量科學(xué)研究中證據(jù)的強弱。P值越小，說明觀察不是偶然出現(xiàn)的證據(jù)越強。
圖8表示10%、50%和90%游離β-HCG隨孕齡的曲線。發(fā)現(xiàn)在未患病妊娠中，隨著孕齡增加有連續(xù)下降的趨勢。對胎兒唐氏綜合癥病例中游離β-HCG含量的分析揭示了86%下降到未患病病人的平均值之上。
患病和未患病病例中游離β-HCG的含量都遵循對數(shù)高斯分布(P＝0.78和0.86)。圖9畫出了這種分布。表5(圖5)給出了單獨依靠游離β-HCG亞單位和游離α-HCG亞單位的發(fā)現(xiàn)率數(shù)據(jù)。表5中顯示了游離β-HCG有高的發(fā)現(xiàn)率。
用AFP和游離β-HCG的組合進行分析可得到更高的發(fā)現(xiàn)率。通過將游離β-HCG的對數(shù)和MSAFP的對數(shù)結(jié)合到上述軟件包“統(tǒng)計分析系統(tǒng)”(SAS研究所公司)的線性判別式處理中，可得到如表6(圖6)所示的更優(yōu)越的發(fā)現(xiàn)率。
與其對數(shù)相反，用游離β-HCG含量和AFP含量也可得到高的發(fā)現(xiàn)率。
對數(shù)據(jù)的進一步分析表明AFP和游離β-HCG都與年齡無關(guān)(P＝0.8394和P＝0.5214，對四個不同年齡組的AFP和游離β-HCG分別作Kruskal-Wallis試驗(年齡＝30，31～35，36～40和40))。此外，游離β-亞單位含量和AFP含量的相關(guān)系數(shù)(r)與零沒有顯著差別(未患病和患病病例分別為r＝0.04，P＝0.39;r＝-0.06，P＝0.81)。
在我們的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)的基本結(jié)果肯定了這樣一個事實，即游離的β-亞單位使唐氏綜合癥的發(fā)現(xiàn)率達到最高有幫助。實際上，采用只測量游離β-HCG的測定法所產(chǎn)生的發(fā)現(xiàn)率和假陽性率分別為65.4%和5.2%。這些比率與其它人利用三種測定法的組合的報導(dǎo)相差不大。因此，如前面指出過的那樣，減少測定數(shù)目是本發(fā)明的一個優(yōu)點。
我們關(guān)于游離β-HCG作用的發(fā)現(xiàn)根據(jù)如下(a)單獨看對唐氏綜合癥發(fā)現(xiàn)率貢獻最大的是游離β-HCG測定法;(b)對未損HCG分子的測定得到更低的發(fā)現(xiàn)率;(c)測量未受損HCG分子與游離β-HCG組合的測定法得到一個比只測量未受損HCG分子測定法更高的發(fā)現(xiàn)率。
已經(jīng)證實，胎兒唐氏綜合癥的患病率隨母體年齡而增加。因此，如前所述，為了用本發(fā)明在臨床應(yīng)用中得到病人具體的患病危險率，將隨母體年齡而異的先驗危險率代入到多變量判別式分析處理中。由于AFP和游離β-HCG的含量均與母體年齡無關(guān)，因此，我們對我們的數(shù)據(jù)作了分析，以找出有多少未患病和患病的婦女在對每個不同的年齡給定一個先驗危險率情況下具有陽性的結(jié)果。上述信息根據(jù)美國分娩活嬰孕婦年齡分布為基礎(chǔ)、來估計在美國進行廣泛的全國性普查中的假陽性率和靈敏度。如表7(圖7)所示，這種估計表明有可能達到80%的發(fā)現(xiàn)率和5%的假陽性率。
對例2所描述的樣本作進一步分析以發(fā)現(xiàn)各指標(biāo)的其它組合的發(fā)現(xiàn)率。更具體地說，以同樣的危險率截止值和先驗的危險率對各指標(biāo)的不同組合(指標(biāo)中值的倍數(shù)及各指標(biāo)的對數(shù)，在加入或不加入孕齡下)進行例2的線性判別式處理。利用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和有效數(shù)據(jù)進行線性判別式處理，結(jié)果歸納于圖10的表8中。
例3下例說明游離β-HCG的一步測定法和二步測定法的準(zhǔn)備工作以及它們在本發(fā)明方法中的應(yīng)用。
游離β-HCG一步測定法的準(zhǔn)備工作1.在具有96井的微滴定平皿上覆蓋一層對人絨毛膜促性腺激素(HCG)分子的游離β亞單位特異的“捕獲”抗體?？贵w可以是單克隆或多克隆抗體。用來覆蓋平皿的抗體濃度為每個井0.8微克，但如需要，也可以不同。平皿在4℃下培養(yǎng)至少16小時。
2.用含0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液沖洗平皿，也可用其它合適的清洗緩沖液。然后用含3%水解動物蛋白和0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液將平皿“阻隔”。也可使用本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所熟悉的其它溶液，如1%的牛血清蛋白溶液。將300微升的阻隔溶液加到每個井中，讓平皿在室溫下培養(yǎng)1小時。也可用另外的阻隔方法，如“涂釉法”。
3.然后如前所述地清洗平皿，將100微升含有對游離β-HCG亞單特異的生物素化的抗體測試緩沖液加到每個井中。所用的測試緩沖液是含有3%水解動物蛋白和含有0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液，但也可用本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的任何一些合適的溶液。抗體根據(jù)操作者的喜歡可以是單克隆、也可以是多克隆的，可以是與除如辣根過氧化物酶或堿性磷酸酯酶這樣的生物素外的一種物質(zhì)結(jié)合了的抗體。測試緩沖液中抗體的濃度被調(diào)整到達到最佳吸收率。
4.取20微升的樣品本加入每個井中，樣本可以是測試緩沖液，作為證實測試性能的空白;一種用于標(biāo)準(zhǔn)化未知樣品值的游離β-HCG溶液;或由懷孕到中期三個月的孕婦體內(nèi)取出的血清樣本。將平皿渦旋30秒鐘，然后放在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上，在室溫下培養(yǎng)30分鐘。
5.然后如前所述地清洗平皿，將含有結(jié)合了辣根過氧化物酶的鏈球菌抗生物素蛋白的100微升測試緩沖液加入每個井中。如果所用的第二種抗體與除生物素以外的一種物質(zhì)結(jié)合的，則不需這一步驟。測試緩沖液中的鏈球菌抗生物素蛋白-過氧化物酶的濃度為每微升2.0微克。將平皿在室溫下放置在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上5分鐘。
6.如前所述地清洗平皿。將一種100微升的鄰一次苯二氨基質(zhì)溶液加入每個井中。這種基質(zhì)溶液也可用本領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)人員公知的一些適當(dāng)?shù)娜緞┲械娜我环N代替，並取決于與第二種抗體結(jié)合的物質(zhì)是什么。然后將平皿放在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上，在室溫下置于暗處培養(yǎng)8分鐘。
7.然后，將100微升的稀硫酸(1.0N)加入每個井中以中止該基質(zhì)的反應(yīng)。
8.在492nm下通過分光光度測定法確定每個井的吸收率。
β-HCG的二步測定法的準(zhǔn)備工作
1.在具有96井的微滴定平皿上覆蓋一層對人絨毛膜促性腺激素(HCG)分子的游離β-亞單位特異的“捕獲”抗體?？贵w既可以是單克隆的，也可以是多克隆的，用于覆蓋平皿的抗體密度是每井0.8微克，但如需要，也可不同。平皿在4℃下至少培養(yǎng)16小時。
2.用含0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液清洗平皿，也可用其它適當(dāng)?shù)那逑淳彌_液。然后，用含3%水解動物蛋白和0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液將平皿“阻隔”，也可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的其它溶液，如1%的牛血清蛋白溶液。將300微升的阻隔溶液加到每個井中，讓平皿在室溫下培養(yǎng)1小時，也可用其它阻隔方法，如“涂釉法”。
3.然后，如前所述地清洗平皿，將一種100微升的測試緩沖液加入每個井中。所用的測試緩沖液是含3%水解動物蛋白和0.05%吐溫20的PH7.2的磷酸鹽緩沖液，也可用本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所公知的一些合適溶液中的任何一種。
4.然后將20微升樣本加入每個井中。樣本可以是作為證實測試性能的空白的測試緩沖液;一種用于標(biāo)準(zhǔn)化未知樣本值的游離β-HCG溶液;或從懷孕到中期三個月的婦女體內(nèi)取出的血清樣本。將平皿渦旋30秒鐘，然后放在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上在室溫下培養(yǎng)30分鐘。
5.然后，如前所述地清洗平皿，將100微升含有對游離β-HCG亞單位特異的生物素化的抗體的測試緩沖液加入每個井中。根據(jù)操作者的喜歡，抗體可以是單克隆的或多克隆的，也可以是與除如辣根過氧化物酶或堿性磷酸酯酶這樣的生物素外的物質(zhì)結(jié)合了的 調(diào)節(jié)抗體的濃度，以達到最佳吸收率。將平皿渦旋30秒鐘，然后放在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上在室溫下培養(yǎng)30分鐘。
6.然后如前所述地清洗平皿。將100微升含有結(jié)合了辣根過氧化物酶的鏈球菌抗生物素蛋白的測試緩沖液加入到每個井中。如果所用的第二種抗體與除生物素以外的一種物質(zhì)結(jié)合了的，則不需這一步驟。測試緩沖液中鏈球菌抗生物素蛋白一過氧化物酶的濃度為每微升2.0微克。將平皿在室溫下置于ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上5分鐘。
7.然后如前所述地清洗平皿。將100微升的一種鄰一次苯二氨基質(zhì)溶液加入每個井中。這種基質(zhì)溶液也可以用本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員公知的一些適當(dāng)染劑中的任何一種代替，並取決于與第二種抗體相結(jié)合的物質(zhì)。然后將平皿放在ρ為200轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)器上。在室溫下置于暗處培養(yǎng)8分鐘。
8.然后，將100微升的稀硫酸(1.0N)加入每個井中以中止該基質(zhì)的反應(yīng)。
9.在492nm下通過分光光度測量法確定每個井的吸收率。
這兩種測定法用來執(zhí)行本發(fā)明的方法。用了178例病人樣本來研究胎兒唐氏綜合癥與母體血液中游離β-HCG含量之間的關(guān)系。對從已知懷有患唐氏綜合癥胎兒的孕婦體內(nèi)取得的26個樣本和152例已知的、未患病樣本進行了分析。所有樣本均取自懷單胎的未患糖尿病的白人孕婦。
然后，我們用ELISA測定法分析病人樣本，以得到MSAFP的定量值，並單獨地用一步測定法和二步測定法得出游離β-HCG的含量。由每種測定法得到的MSAFP值和游離β-HCG值成為在市場上可得到的計算機軟件統(tǒng)計軟件包“統(tǒng)計分析系統(tǒng)”上進行的線性判別式處理中的一個變量以建立一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。病人的孕齡也作為一個變量被加入判別式處理中。對一切孕齡及孕齡在14至16周之間的判別式分析結(jié)果歸納如下一切孕齡假陽性率發(fā)現(xiàn)率對照患病Log(β-1)6.6%69.2%15226Log(β-1)+Log(AFP)5.9%72.0%15225Log(β-2)8.2%33.3%13818Log(β-2)+Log(AFP)10.1%64.7%13817Log(β-2)＊9.6% 33.3% 136 18Log(β-2)+Log(AFP)＊10.3% 52.9% 136 1714至16周假陽性率發(fā)現(xiàn)率對照患病Log(β-1)5.8%68.4%10419Log(β-1)+Log(AFP)4.8%73.7%10419Log(β-2)7.1%45.4%9811Log(β-2)+Log(AFP)9.2%63.6%9811Log(β-2)＊10.4% 54.6% 96 11Log(β-2)+Log(AFP)＊8.3% 63.6% 96 11注所有分析均包括孕齡。
＊在后面帶＊的分析中，另外兩組樣本值為260和316的結(jié)果被去掉了。
后綴-1表示一步法處理，-2表示二步法處理。
發(fā)現(xiàn)率指顯示陽性測試結(jié)果的胎兒唐氏綜合癥的百分率。
假陽性率指顯示陽性測試結(jié)果的正常胎兒的百分比。
對照指被分析的未患病樣本的數(shù)目。
患病指被分析的患病樣本的數(shù)目。
對一切懷孕周數(shù)及懷孕14至16周孕婦利用游離β的一步測定法和AFP的組合可得到最高的發(fā)現(xiàn)率和最低的假陽性率。
我們的結(jié)果進一步支持了在孕婦血清檢查方案中以可行而有效的方法進行唐氏綜合癥檢查的良好效能，該良好效能包括(a)非侵入性方法;(b)低假陽性率和高發(fā)現(xiàn)率;(c)使用彼此基本獨立的指標(biāo);(d)對血樣無苛刻限制(一天的什么時候，進食情況，個人習(xí)慣等)及(e)與其它產(chǎn)前檢查方法的相容性。
我們的結(jié)果表明，雖然運用比其它方法更少的生物化學(xué)分析法，在唐氏綜合癥的檢查中有可能得到更高的發(fā)現(xiàn)率。在唐氏綜合癥檢查中，僅僅使用最有效的指標(biāo)就能對絕大部分患嚴重精神發(fā)育遲緩的最普遍原因的家庭在早期妊娠中提供非侵入性檢查信息。
對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，顯然，改變判斷陽性結(jié)果的危險率截止值，或?qū)ρ芯繉ο蟮牟煌〗M采用不同的先驗危險率，將改變對病人進行判別式處理的結(jié)果。
因此，應(yīng)當(dāng)明確，本發(fā)明包括了所有落在下列權(quán)利要求書范圍之內(nèi)的改進。
權(quán)利要求
1.一種確定孕婦是否處在懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險中的方法，包括測量孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位的含量，將所說的人絨毛膜促性腺激素中所說的游離β亞單位的測量值及孕婦的孕齡代入一個概率密度函數(shù)中，由此將所說的孕婦的所說游離β亞單位含量和所說的孕婦孕齡與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，以確定所說孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
2.一種確定孕婦是否處于懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險中的方法，包括測定孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位，測定結(jié)果是胎兒唐氏綜合癥危險率增加的征兆。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中還包括測定孕婦血液中的α-胎兒蛋白，人絨毛膜促性腺激素中游離β亞單位及α-胎兒蛋白的測量結(jié)果是胎兒唐氏綜合癥危險率增加的征兆。
4.一種確定孕婦是否處在懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險中的方法，包括測量孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素中游離β亞單位的含量，並將該測量值與一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較以確定孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
5.一種確定孕婦是否處于懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險中的方法，包括用測定人絨毛膜促性腺激素中游離β亞單位的測定法測量孕婦母體血液中一種被分析物的含量，並將對該被分析物的測量結(jié)果與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較以確定孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中還包括測量孕婦母體血液中α-胎兒蛋白的含量，並將這一測量結(jié)果和孕婦的孕齡與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。
7.如權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中比較步驟包括將測量結(jié)果代入到由線性判別式處理的由一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的一個概率密度函數(shù)中。
8.如權(quán)利要求4、5、6或7所述的方法，其中比較步驟包括將測量結(jié)果的對數(shù)與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。
9.一個用于執(zhí)行權(quán)利要求1至8中任一個用于確定孕婦是否處于懷有患唐氏綜合癥胎兒危險的方法的測定方法，包括用于測試孕婦血液中人絨毛膜促性腺激素中游離β亞單位的手段。
10.一種測量人體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位含量的測定法。
11.一種設(shè)備，包括適用于接收孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位含量的測試結(jié)果的裝置和用于將測試結(jié)果與一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較以確定胎兒染色體異常的計算機裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中的胎兒染色體異常是指唐氏綜合癥。
13.用來確定孕婦是否處在懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險中的設(shè)備，包括適用于接收孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位含量的測試結(jié)果的裝置，及計算機裝置，用來計算一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，和用于將所說的人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位的測量結(jié)果和所說的孕婦的孕齡代入一個概率密度函數(shù)中，由此將所說孕婦的游離β-亞單位值和所說孕婦的孕齡與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較以確定所說孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
14.用來確定孕婦是否處在懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險的設(shè)備，包括適用于接收用一種人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位測定法得到的孕婦母體血液中某一被分析物的測量值的裝置，及計算機裝置，用來計算一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和用于將所說的被分析物含量的測定值和所說孕婦的孕齡代入一個概率密度函數(shù)中，由此將所說孕婦的游離β亞單位的含量和所說孕婦的孕齡與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，以確定孕婦懷有患唐氏綜合癥胎兒的危險率。
15.如權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其中還包括適用于接收孕婦母體血液中α-胎兒蛋白含量的測量值的裝置，及其中的計算機裝置還將α-胎兒蛋白的測試結(jié)果代入該概率密度函數(shù)中，由此將該孕婦的α-胎兒蛋白值與一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較。
16.如權(quán)利要求13、14或15所說的設(shè)備，其中該組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)是由各含量測量值的對數(shù)計算得到的，及這些測量結(jié)果的對數(shù)用于將孕婦各指標(biāo)的含量與該組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。
全文摘要
一種用于確定孕婦是否處于懷有患唐氏綜合癥胎兒明顯危險的方法和設(shè)備。該方法包括測量孕婦母體血液中人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位的含量。將人絨毛膜促性腺激素的游離β亞單位含量單獨地或與其它指標(biāo)一起地與一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行比較。一個計算機化的設(shè)備、最好用由一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過線性判別分析處理得到的一個概率密度函數(shù)、來進行判斷。
文檔編號G01N33/76GK1047390SQ9010099
公開日1990年11月28日 申請日期1990年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月17日
發(fā)明者詹姆斯·尼古拉斯·馬克里 申請人:詹姆斯·尼古拉斯·馬克里