孕妇的孕周和体重对胎儿游离DNA在母体cfDNA占比的影响

孕期因素对胎儿cfDNA影响
研究发现,孕妇的孕周与体重显著影响胎儿游离DNA在母体cfDNA中的比例。从2012年收集的数据中分析得出,孕周每增加一周,胎儿cfDNA百分比平均增加0.1%,而孕妇体重增加则导致该比例下降。

有一篇文件,研究了孕妇的孕周和体重对 胎儿游离DNA在母体cfDNA中占比的影响

文章名称:Gestational age and maternal weight effects on fetal cell-free DNA in maternal plasma

1、文章先统计所有孕妇的周期和体重分布

The study set included 22 384 maternal plasma samples drawn between 20 July 2012 and 31 December 2012 from women

with singleton pregnancies and a stated gestational age on the test requisition form of at least 10 weeks.

  

 

 

 

2、研究胎儿游离DNA的水平

a)与孕周关系

Maternal plasma cfDNA was isolated and analyzed by using the DANSRTM assay (Ariosa Diagnostics, San Jose, CA, USA),

which determines chromosome proportion and fetal cfDNA percentage simultaneously as previously described.

 

结果:The Harmony Prenatal Test determined fetal percentage via directed analysis ofcfDNA. Results

At 10 weeks 0 days to 10 weeks 6 days gestation,the medianpercent fetal cfDNA was 10.2%. Between 10 and.

21weeks gestation, percent fetalincreased 0.1% per week (p < 0.0001), and 2% of pregnancies were below 4% fetal cfDNA

 

  b)与体重关系

结果:Table 1 shows the fraction of samples having at least 4% fetal cfDNA in relation to maternal weight.

The negative correlation between fetal cfDNA and maternal weight was statistically significant (p = 0.0003).

 

转载于:https://www.cnblogs.com/zdwu/p/8203672.html

NIPT(Non-invasive Prenatal Testing,无创产前检测)是一种通过采集母体血中游离胎儿DNA片段,对胎儿染色体异常进行早期筛查的非侵入性检测技术。该技术主要依据不同染色体上DNA片段的浓度比例来判断胎儿是否存在染色体非整倍体异常,如唐氏综合征(21号染色体异常)、爱德华氏综合征(18号染色体异常)帕陶氏综合征(13号染色体异常)。检测的准确性高度依赖于胎儿性染色体浓度:男胎要求Y染色体浓度达到或超过4%,女胎要求X染色体浓度无异常。此外,检测时点的选择对结果准确性及孕妇的临床风险具有重要影响,过早或过晚检测均可能导致误判或延误干预时机。 孕妇的身体质量指数(BMI)、以及其他个体差异(如年龄、身高、体重等)均可能影响胎儿DNA在母血中的比例,进而影响NIPT的准确性与最佳检测时机。因此,科学合理地依据BMI等指标对孕妇进行分组,并确定各组的最佳检测时点,对提高检测成功率、降低临床风险具有重要意义。 本文需解决的具体问题如下: 问题一:分析胎儿Y染色体浓度与孕妇数、BMI等指标之间的相关性,建立反映其统计关系的数学模型,并对模型的显著性进行检验。 假设你是数学建模的初学者 现在卡在了数据预处理 告诉我预处理的思路 并告诉我绘制散点图应该采用什么模型
09-07
C 题 NIPT 的时点选择与胎儿的异常判定 NIPT(Non-invasive Prenatal Test,即无创产前检测)是一种通过采集母体血液、检测胎儿游离 DNA 片段、分析胎儿染色体是否存在异常的产前检测技术,目的是通过早期检测确定胎儿的健康状况。 根据临床经验,畸型胎儿主要有唐氏综合征、爱德华氏综合征帕陶氏综合征,这三种体征分别由胎儿 21 号、18 号 13 号“染色体游离 DNA 片段的比例”(简称“染色体浓度”)是否异常决定。NIPT 的 准确性主要由胎儿性染色体(男胎 XY,女胎 XX)浓度判断。通常孕妇期在 10 ~25 之间可以 检测胎儿性染色体浓度,且如果男胎的 Y 染色体浓度达到或高于 4%、女胎的 X 染色体浓度没有异常, 则可认为 NIPT 的结果是基本准确的,否则难以保证结果准确性要求。同时,实际中应尽早发现不健康 的胎儿,否则会带来治疗窗口期缩短的风险,早期发现(12 以内)风险较低;中期发现(13-27 ) 风险高;晚期发现(28 以后)风险极高。 实践表明,男胎 Y 染色体浓度与孕妇数及其身体质量指数(BMI)紧密相关。通常根据孕妇的 BMI 值进行分组(例如:[20,28),[28,32),[32,36),[36,40),40 以上)分别确定 NIPT 的时点(相对 期的时间点)。由于每个孕妇的年龄、BMI、情等存在个体差异,对所有孕妇采用简单的经验分组 统一的检测时点进行 NIPT,会对其准确性产生较大影响。因此,依据 BMI 对孕妇进行合理分组,确定 各不同群组的最佳 NIPT 时点,可以减少某些孕妇胎儿不健康而缩短治疗窗口期所带来的潜在风险。 为了研究各类孕妇群体合适的 NIPT 时点,并对检测的准确性进行分析,附件给出了某地区(大多 为高 BMI)孕妇的 NIPT 数据。在实际检测中,经常会出现测序失败(比如:检测时点过早不确定因 素影响等)的情况。同时为了增加检测结果的可靠性,对某些孕妇有多次采血多次检测或一次采血多次 检测的情况。试利用附件提供的数据建立数学模型研究如下问题: 问题 1 试分析胎儿 Y 染色体浓度与孕妇 BMI 等指标的相关特性,给出相应的关系模 型,并检验其显著性。 问题 2 临床证明,男胎孕妇的 BMI 是影响胎儿 Y 染色体浓度的最早达标时间(即浓度达到或超 过 4%的最早时间)的主要因素。试对男胎孕妇的 BMI 进行合理分组,给出每组的 BMI 区间最佳 NIPT 时点,使得孕妇可能的潜在风险最小,并分析检测误差对结果的影响。 问题 3 男胎 Y 染色体浓度达标时间受多种因素(身高、体重、年龄等)的影响,试综合考虑这些因 素、检测误差胎儿的 Y 染色体浓度达标比例(即浓度达到或超过 4%的比例),根据男胎孕妇的 BMI, 给出合理分组以及每组的最佳 NIPT 时点,使得孕妇潜在风险最小,并分析检测误差对结果的影响。 问题 4 由于孕妇女胎都不携带 Y 染色体,重要的是如何判定女胎是否异常。试以女胎孕妇的 21 号、18 号 13 号染色体非整倍体(AB 列)为判定结果,综合考虑 X 染色体及上述染色体的 Z 值、GC 含量、读段数及相关比例、BMI 等因素,给出女胎异常的判定方法我要详细的解题过程及建模运行代码
09-06
C题 NIPT的时点选择与胎儿的异常判定 NIPT(Non-invasive Prenatal Test,即无创产前检测)是一种通过采集母体血液、检测胎儿游离 DNA片段、分析胎儿染色体是否存在异常的产前检测技术,目的是通过早期检测确定胎儿的健康状况。根据临床经验,畸型胎儿主要有唐氏综合征、爱德华氏综合征帕陶氏综合征,这三种体征分别由胎儿 21 号、18号13号“染色体游离DNA片段的比例”(简称“染色体浓度”)是否异常决定。NIPT的准确性主要由胎儿性染色体(男胎XY,女胎XX)浓度判断。通常孕妇期在10~25之间可以检测胎儿性染色体浓度,且如果男胎的Y染色体浓度达到或高于4%、女胎的X染色体浓度没有异常,则可认为NIPT的结果是基本准确的,否则难以保证结果准确性要求。同时,实际中应尽早发现不健康的胎儿,否则会带来治疗窗口期缩短的风险,早期发现(12以内)风险较低;中期发现(13-27)风险高;晚期发现(28以后)风险极高。 实践表明,男胎Y染色体浓度与孕妇数及其身体质量指数(BMI)紧密相关。通常根据孕妇的 BMI 值进行分组(例如:[20,28),[28,32),[32,36),[36,40),40 以上)分别确定 NIPT 的时点(相对期的时间点)。由于每个孕妇的年龄、BMI、情等存在个体差异,对所有孕妇采用简单的经验分组统一的检测时点进行NIPT,会对其准确性产生较大影响。因此,依据BMI对孕妇进行合理分组,确定各不同群组的最佳NIPT时点,可以减少某些孕妇胎儿不健康而缩短治疗窗口期所带来的潜在风险。 为了研究各类孕妇群体合适的NIPT时点,并对检测的准确性进行分析,附件给出了某地区(大多为高BMI)孕妇的NIPT数据。在实际检测中,经常会出现测序失败(比如:检测时点过早不确定因素影响等)的情况。同时为了增加检测结果的可靠性,对某些孕妇有多次采血多次检测或一次采血多次检测的情况。试利用附件提供的数据建立数学模型研究如下问题: 问题1 试分析胎儿Y染色体浓度与孕妇BMI等指标的相关特性,给出相应的关系模型,并检验其显著性。 问题2 临床证明,男胎孕妇的BMI是影响胎儿Y染色体浓度的最早达标时间(即浓度达到或超过4%的最早时间)的主要因素。试对男胎孕妇的BMI进行合理分组,给出每组的BMI区间最佳NIPT 时点,使得孕妇可能的潜在风险最小,并分析检测误差对结果的影响。 问题3 男胎Y染色体浓度达标时间受多种因素(身高、体重、年龄等)的影响,试综合考虑这些因素、检测误差胎儿的Y染色体浓度达标比例(即浓度达到或超过4%的比例),根据男胎孕妇的BMI,给出合理分组以及每组的最佳NIPT时点,使得孕妇潜在风险最小,并分析检测误差对结果的影响。 问题4 由于孕妇女胎都不携带Y染色体,重要的是如何判定女胎是否异常。试以女胎孕妇的21 号、18号13号染色体非整倍体(AB列)为判定结果,综合考虑X染色体及上述染色体的Z值、GC 含量、读段数及相关比例、BMI等因素,给出女胎异常的判定方法。 附录1 附件中各列数据的说明 列 说明 列 A 样本序号 说明 Q 13号染色体的Z值 B 孕妇代码 C 孕妇年龄 R 18号染色体的Z值 S D 孕妇身高 21 号染色体的Z值 T X染色体的Z值 E 孕妇体重 F 末次月经时间 U Y染色体的Z值(女胎数据此列为空白) V Y染色体浓度,即Y染色体游离DNA片段的比例(女胎数据此列为空白) G IVF妊娠方式 W X染色体浓度(其数值是通过生物信息学在一定假设下通过数据分析估计得出,可能出现负值) H 检测时间 X 13号染色体的GC含量 I 检测抽血次数 Y 18号染色体的GC含量 J 孕妇本次检测时的数+天数) Z 21号染色体的GC含量 K 孕妇BMI指标 L 原始测序数据的总读段数(个) AA 被过滤掉的读段数总读段数的比例 AB 检测出的13号,18号,21号染色体非整倍体,即数量异常,空白即为无异常 M 总读段数中在参考基因组上比对的比例 N 总读段数中重复读段的比例 AC 孕妇的怀次数 O 总读段数中唯一比对的读段数(个) AD 孕妇的生产次数 AE 胎儿是否健康(婴儿出生后的结果) P GC 含量,序列中碱基 G(鸟嘌呤) C (胞嘧啶)所的比例,是测序数据质量评估中的一个重要指标,正常 GC 含量范围为40% ~ 60%,GC 含量过高、过低、或分布异常可能意味着测序质量存在问题 附录2 Z值(Z-score) Z 值(Z-score)的计算公式: �� =𝑋−𝜇 𝜎其中X为待检测样本中目标染色体的相对计数比例,𝜇 为正常对照群体中该染色体计数比例的均值,𝜎 为正常群体中该比例的标准差。在NIPT中,对于常见染色体非整倍体检测,通常采用Z值分析方法进行统计判定。已知染色体非整倍体通常定义为该染色
09-05
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