陽(yáng) 蓉 羅孝勇 李 陶
染色體異??赡軐?dǎo)致胎兒發(fā)育畸形甚至死亡,活產(chǎn)兒中染色體異常的發(fā)生率約為0.67%[1]。目前有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷方法是篩查胎兒染色體異常的金標(biāo)準(zhǔn),其中以羊水穿刺最常用,但其可能引起早產(chǎn)、流產(chǎn)、胎盤早剝、宮內(nèi)感染等風(fēng)險(xiǎn)。研究[2-3]表明超聲軟指標(biāo)與胎兒染色體異常存在一定關(guān)聯(lián),但對(duì)于超聲軟指標(biāo)異常孕婦是否需行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷存在一定爭(zhēng)議[4]。本研究通過(guò)建立Logistic 回歸模型和卡方自動(dòng)交互探測(cè)(CHAID)決策樹模型篩選胎兒染色體異常的影響因素,并比較兩種模型的預(yù)測(cè)價(jià)值,以期提高產(chǎn)前篩查的準(zhǔn)確性。
選取2017 年1 月至2021 年12 月在四川省遂寧市中心醫(yī)院行羊水穿刺的642 例孕婦,年齡16~45歲,平均(29.45±5.35)歲,孕17~31周,平均孕(20.83±2.88)周。納入標(biāo)準(zhǔn):①單胎妊娠;②10 種常見超聲軟指標(biāo)中有一項(xiàng)為陽(yáng)性;③獲得羊水穿刺結(jié)果,孕期資料和產(chǎn)后資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①雙胎或多胎妊娠;②有兩項(xiàng)或多項(xiàng)超聲軟指標(biāo)為陽(yáng)性;③有先兆流產(chǎn)征兆;④胎兒存在嚴(yán)重結(jié)構(gòu)畸形。本研究經(jīng)四川省遂寧市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有孕婦及家屬均知情同意。
1.超聲檢查:使用GE E 10 彩色多普勒超聲診斷儀,C1-6和C2-9凸陣探頭,頻率分別為1~6 MHz和2~9 MHz。孕婦取仰臥位,經(jīng)腹部進(jìn)行胎兒標(biāo)準(zhǔn)化切面掃查,明確胎兒數(shù)目及其是否存活,估測(cè)胎兒孕周及體質(zhì)量,觀察胎兒是否存在結(jié)構(gòu)畸形及陽(yáng)性超聲軟指標(biāo)。10 種常見超聲軟指標(biāo)具體為[5]:①NT 增厚,即孕11~13+6周時(shí)胎兒正中矢狀切面上頸后部皮膚高回聲區(qū)深部的無(wú)回聲或帶狀低回聲大小≥2.5 mm;②鼻骨缺失,即超聲檢查胎兒各個(gè)切面均未見鼻骨回聲為雙側(cè)鼻骨缺失,超聲檢查雙眼球橫切面僅見一側(cè)鼻骨回聲為單側(cè)鼻骨缺失;③側(cè)腦室增寬,即側(cè)腦室后角內(nèi)徑10~15 mm;④腎盂分離,即雙腎橫切面顯示腎盂分離但不足以診斷腎盂積水,孕20 周內(nèi)腎盂分離>4 mm,孕20~30 周腎盂分離>5 mm,孕30 周以上腎盂分離>7 mm;⑤脈絡(luò)叢囊腫,即超聲示脈絡(luò)叢內(nèi)見直徑≥3 mm的圓形或橢圓形無(wú)回聲結(jié)構(gòu),囊壁薄,邊緣光滑、整齊,單雙側(cè)均可出現(xiàn);⑥單臍動(dòng)脈,即臍帶縱切面僅見一條臍動(dòng)脈,橫切面為“呂”字結(jié)構(gòu)代替正常的“品”字結(jié)構(gòu),CDFI 僅顯示膀胱一側(cè)的一條血管;⑦永存左上腔靜脈,即三血管-氣管切面示肺動(dòng)脈左側(cè)可見一條多余的靜脈,四腔心切面示冠狀靜脈竇增寬;⑧永久性右臍靜脈,即腹部橫切面可見臍靜脈與右門靜脈相連,向胃泡左側(cè)走行;⑨腸管回聲增強(qiáng),即腸管回聲類似或強(qiáng)于骨骼回聲;⑩心室強(qiáng)光點(diǎn),即心室內(nèi)見點(diǎn)狀強(qiáng)回聲。
2.染色體檢查:孕16 周后于超聲引導(dǎo)下行羊膜腔穿刺術(shù),常規(guī)抽取羊水20 ml 進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)及染色體核型分析。
應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)數(shù)資料以率或頻數(shù)表示。以胎兒染色體結(jié)果為因變量(Y=1 為陽(yáng)性,Y=0 為陰性),對(duì)超聲軟指標(biāo)進(jìn)行賦值(有=1,無(wú)=0),先行單因素Logistic回歸分析,再將差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量采用逐步向前法進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,篩選胎兒染色體異常的影響因素。將超聲軟指標(biāo)進(jìn)行決策樹交互檢驗(yàn)分析,規(guī)則如下:①樹的生長(zhǎng)“枝條”分割顯著性水準(zhǔn)α=0.05;②設(shè)定決策樹父節(jié)點(diǎn)、子節(jié)點(diǎn)最小樣本量分別為100例和50例,并產(chǎn)生CHAID 決策樹模型的胎兒染色體異常預(yù)測(cè)概率。繪制受試者工作特征(ROC)曲線分析Logistic 回歸模型和CHAID 決策樹模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的價(jià)值,曲線下面積比較采用Z檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
642 例孕婦陽(yáng)性超聲軟指標(biāo)中染色體異常發(fā)生情況見表1,陽(yáng)性超聲軟指標(biāo)聲像圖見圖1。
圖1 陽(yáng)性超聲軟指標(biāo)聲像圖
表1 642例孕婦陽(yáng)性超聲軟指標(biāo)中染色體異常發(fā)生情況 例
單因素Logistic 回歸分析顯示,NT 增厚、鼻骨缺失、側(cè)腦室增寬均為胎兒染色體異常的影響因素;多因素Logistic 回歸篩選NT 增厚(OR=7.511,P<0.001)、鼻骨缺失(OR=4.819,P<0.001)、側(cè)腦室增寬(OR=4.789,P<0.001)用于回歸模型的擬合,獲得回歸方程:Y=-2.888+2.016×NT 增厚+1.572×鼻骨缺失+1.566×側(cè)腦室增寬。見表2,3。
表2 胎兒染色體異常影響因素的單因素Logistic回歸分析
將超聲軟指標(biāo)用于建立CHAID決策樹模型,決策樹生長(zhǎng)共2層,3個(gè)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)。見圖2。結(jié)果顯示NT增厚、鼻骨缺失均為胎兒染色體異常的影響因素,其中NT 增厚對(duì)染色體異常影響最大。CHAID決策樹模型中,第一層為NT增厚,NT增厚時(shí)胎兒染色體異常的發(fā)生率為29.5%,NT正常時(shí)胎兒染色體異常的發(fā)生率為7.8%;第二層為鼻骨缺失,在NT 正常的基礎(chǔ)上,鼻骨缺失時(shí)胎兒染色體異常的發(fā)生率為21.2%,鼻骨正常時(shí)胎兒染色體異常的發(fā)生率為6.4%。見圖2。
圖2 CHAID決策樹模型圖
表3 胎兒染色體異常影響因素的多因素Logistic回歸分析
ROC 曲線分析顯示,Logistic 回歸模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的曲線下面積為0.712(95%可信區(qū)間0.675~0.746),約登指數(shù)40.77%,敏感性62.69%,特異性78.09%;CHAID 決策樹模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的曲線下面積為0.675(95%可信區(qū)間0.637~0.711),約登指數(shù)34.05%,敏感性50.75%,特異性83.30%。Logistic回歸模型的曲線下面積大于CHAID 決策樹模型,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.267,P<0.05)。見圖3。
圖3 Logistic 回歸模型和CHAID 決策樹模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的ROC曲線圖
染色體異常是導(dǎo)致胎兒發(fā)育畸形甚至死亡的主要原因之一,產(chǎn)前診斷在提高篩查準(zhǔn)確性的同時(shí)應(yīng)遵循由無(wú)創(chuàng)到有創(chuàng)的順序。超聲軟指標(biāo)與胎兒染色體異常存在一定關(guān)聯(lián),從而被越來(lái)越多的臨床醫(yī)師用作有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的指征之一,但對(duì)所有超聲軟指標(biāo)陽(yáng)性者進(jìn)行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷會(huì)造成不必要的資源浪費(fèi),且可能增加宮內(nèi)感染和流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。本研究選取642例有一項(xiàng)超聲軟指標(biāo)陽(yáng)性并獲得羊水穿刺結(jié)果的單胎妊娠孕婦,應(yīng)用Logistic 回歸模型和CHAID 決策樹模型分析10 種常見超聲軟指標(biāo)在預(yù)測(cè)胎兒染色體異常中的價(jià)值,旨在為臨床產(chǎn)前篩查提供參考。
本研究中胎兒染色體異常的多因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,NT增厚胎兒發(fā)生染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)是正常胎兒的7.511 倍,CHAID 決策樹模型的首層為NT增厚,表明本研究納入的10 項(xiàng)超聲軟指標(biāo)中,NT 增厚與胎兒染色體異常的關(guān)聯(lián)最強(qiáng)。CHAID 決策樹模型顯示,NT 增厚胎兒染色體異常的發(fā)生率為29.5%,高于NT 正常胎兒染色體異常的發(fā)生率(7.8%),與研究[6-8]報(bào)道NT增厚時(shí)胎兒染色體異常風(fēng)險(xiǎn)增加的觀點(diǎn)一致。CHAID 決策樹模型的第二層顯示鼻骨缺失時(shí)胎兒染色體異常的發(fā)生率為21.2%,Logistic 回歸模型中鼻骨缺失胎兒發(fā)生染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)是鼻骨正常胎兒的4.819 倍。趙萍等[9]研究發(fā)現(xiàn)鼻骨發(fā)育異常是胎兒染色體異常的危險(xiǎn)因素(OR=6.771),本研究結(jié)論與其相似。目前胎兒NT 增厚、鼻骨缺失在早孕期即可篩查,因此當(dāng)臨床發(fā)現(xiàn)NT 增厚、鼻骨缺失時(shí),建議及時(shí)行產(chǎn)前診斷及系統(tǒng)全面的超聲篩查。
目前針對(duì)側(cè)腦室增寬能否作為胎兒染色體異常的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,進(jìn)而建議孕婦行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷仍存在爭(zhēng)議。常清賢[10]研究發(fā)現(xiàn)孕婦年齡和側(cè)腦室增寬均是胎兒染色體異常的危險(xiǎn)因素,但年齡因素的OR值較側(cè)腦室增寬更高(9.669 vs.5.450),說(shuō)明年齡對(duì)于篩查胎兒染色體異常的價(jià)值更大。本研究Logistic 回歸分析顯示,側(cè)腦室增寬是胎兒染色體異常的影響因素(OR=4.789,P<0.001),但該指標(biāo)在CHAID 決策樹模型中被剔除,分析原因可能是本研究納入的側(cè)腦室增寬的樣本量相對(duì)較少,且未考慮孕婦年齡、宮內(nèi)感染等因素,因此對(duì)于臨床發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室增寬的胎兒可綜合評(píng)估孕婦年齡及血清學(xué)檢查結(jié)果后再進(jìn)行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。
本研究ROC 曲線分析顯示,Logistic 回歸模型和CHAID 決策樹模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的曲線下面積分別為0.712、0.675,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.267,P<0.05),表明Logistic 回歸模型的預(yù)測(cè)效能優(yōu)于CHAID 決策樹模型。Logistic 回歸模型的敏感性為62.69%,特異性為78.09%;CHAID 決策樹模型的敏感性為50.75%,特異性為83.30%,CHAID 決策樹模型的特異性高于Logistic回歸模型,即誤診率較低。在進(jìn)行臨床篩查時(shí),高特異性可以減少為了確定實(shí)際染色體正常而進(jìn)行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的數(shù)量;CHAID 決策樹模型的敏感性低于Logistic回歸模型,即漏診率較高。研究[11-13]顯示,Logistic 回歸模型的優(yōu)勢(shì)在于分析因變量(胎兒染色體結(jié)果)與自變量(超聲軟指標(biāo))的依存關(guān)系時(shí),是在控制其他變量不變的情況下分析某變量的主效應(yīng),但不能很好地反映各自變量間的交互作用;CHAID 決策樹模型是在已知各獨(dú)立變量(超聲軟指標(biāo))發(fā)生概率的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,其優(yōu)勢(shì)在于算法簡(jiǎn)單,圖形直觀易于理解,能反映超聲軟指標(biāo)之間的交互作用,但受子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)影響結(jié)果相對(duì)不穩(wěn)定。本研究中部分超聲軟指標(biāo)的單因素Logistic 回歸分析差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,如單臍動(dòng)脈、脈絡(luò)叢囊腫、永存左上腔靜脈、永久性右臍靜脈、腸管回聲增強(qiáng)、心室強(qiáng)光點(diǎn)等,因此當(dāng)臨床發(fā)現(xiàn)這些單一指征時(shí),應(yīng)觀察是否合并其他高危因素,綜合考慮是否需要行有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。
綜上所述,本研究通過(guò)對(duì)兩種模型的比較、分析發(fā)現(xiàn),Logistic 回歸模型預(yù)測(cè)胎兒染色體異常的價(jià)值優(yōu)于CHAID 決策樹模型。但本研究?jī)H依據(jù)單一超聲軟指標(biāo)進(jìn)行染色體篩查,敏感性較低,且胎兒染色體異常的影響因素很多,今后需結(jié)合孕婦年齡、血清學(xué)檢查結(jié)果、胎兒結(jié)構(gòu)畸形、多項(xiàng)軟指標(biāo)陽(yáng)性等高危因素進(jìn)一步綜合評(píng)估。