在试管婴儿(IVF)领域中,NGS(下一代测序技术,Next-Generation Sequencing)与传统胚胎检测技术在原理、检测范围、精度等方面存在显著差异,这些差异直接影响胚胎筛选效率和妊娠成功率。以下从技术特点、应用场景等维度展开对比:
一、技术原理与检测范围的核心差异
对比维度传统检测技术(如 FISH、aCGH)NGS 测序技术检测原理- FISH:荧光原位杂交,通过探针标记特定染色体位点检测;- aCGH:比较基因组杂交,基于芯片杂交信号分析染色体拷贝数。- 高通量测序:通过 DNA 片段化、PCR 扩增、高通量测序及生物信息学分析,直接读取全基因组序列信息。检测范围- FISH:通常仅能检测 5~7 对染色体(如 13、18、21、X、Y);- aCGH:可检测全染色体组,但分辨率较低(10~20Mb)。- 覆盖全基因组 23 对染色体,分辨率达 1Mb 以下(部分技术可至 kb 级),能检测微缺失 / 微重复等细微异常。数据类型定性或半定量(荧光信号强度、杂交比值),无法提供序列级信息。定量(精确到单碱基),可获取染色体数目异常(非整倍体)、结构异常(易位、倒位)及单基因病突变等信息。检测速度aCGH 需 2~3 天,FISH 可在数小时内完成(但仅检测有限染色体)。测序 + 分析约需 3~5 天(取决于测序深度和样本量),部分快速测序方案可缩短至 2 天。二、技术优势:NGS 为何成为三代试管主流?
1. 更高的检测精度与分辨率
传统技术的局限性:
FISH 无法检测染色体微结构异常(如小于 5Mb 的缺失),约 10%~15% 的胚胎染色体异常因片段过小被漏检;
aCGH 在检测嵌合体(胚胎中同时存在正常与异常细胞)时,分辨率不足(需异常细胞比例>30% 才能检出)。
NGS 的突破:
可检测低至 10%~20% 的嵌合比例(如 20% 细胞为三体的胚胎也能被识别),降低移植嵌合胚胎的风险(嵌合胚胎着床率较正常胚胎低 40%);
对染色体平衡易位、倒位等结构异常的检出率提升 30%(传统技术仅能通过核型分析检测,且需新鲜细胞培养)。
2. 更全面的胚胎遗传学信息
单基因病筛查(PGD/PGT-M):
传统技术需结合连锁分析(如 STR 标记),流程复杂且误差率高(约 5%);
NGS 可直接测序致病基因位点(如囊性纤维化的 ΔF508 突变),准确率>99%,适用于已知单基因病家族史的患者。
染色体异常筛查(PGS/PGT-A):
传统 FISH 仅能检测 5 对染色体,约 20% 的胚胎非整倍体(如 5 号、8 号染色体三体)被漏检,导致临床妊娠率降低 15%~20%;
NGS 覆盖全染色体组,可检出所有染色体数目异常,使筛查后胚胎着床率提升至 60%~70%(传统技术约为 40%~50%)。
3. 更精准的嵌合体评估
胚胎嵌合(如 46.XY/47.XY+21)是 IVF 失败的重要原因(约 30% 的种植失败胚胎为嵌合体)。
NGS 通过单细胞测序或低深度全基因组测序,可量化嵌合比例(如某染色体三体细胞占比 25%),帮助医生优先选择嵌合比例<20% 的胚胎移植,使临床妊娠率提升 15%~20%。
三、临床应用场景差异
1. 适用人群对比
传统技术(FISH/aCGH):
高龄女性(≥35 岁)初次 PGS 筛查;
已知染色体数目异常风险(如曾生育 21 三体患儿);
无复杂遗传学病史、胚胎数量较少(<5 枚)的患者(因传统技术检测周期短,可更快移植)。
NGS 技术:
反复种植失败(≥3 次 IVF 失败):NGS 可检出传统技术漏诊的微缺失(如 1p36 微缺失综合征);
染色体结构异常携带者(如罗氏易位、平衡易位):NGS 可识别易位断点,筛选出染色体平衡的胚胎(传统技术仅能检测数目异常);
单基因病家族史(如血友病、脊髓性肌萎缩症):需结合 NGS 的单基因病检测(PGT-M)。
2. 对妊娠结局的影响
流产率降低:NGS 筛查后的胚胎移植,临床流产率可降至 5%~10%(传统技术约为 15%~20%),因 NGS 能排除更多细微染色体异常。
活产率提升:对于 38 岁以上女性,NGS 组活产率比 aCGH 组高 12%(数据来自 2021 年《Fertility and Sterility》研究),尤其在多胎妊娠中,NGS 可减少双胎非整倍体风险(传统技术双胎妊娠染色体异常率约 8%,NGS 降至 3%)。
四、局限性与成本考量
1. NGS 的潜在不足
技术复杂性:需专业生物信息学分析,若测序深度不足(如<0.1X),可能漏检低比例嵌合体;
检测成本:NGS 单胚胎检测费用约为 aCGH 的 1.5~2 倍(国内约 5000~8000 元 / 胚胎),对胚胎数量少的患者经济压力较大。
2. 传统技术的留存价值
紧急情况:FISH 可在取卵后 24 小时内出结果,适合需新鲜周期移植的患者(如内膜同步性好,不愿等待冻胚周期);

成本敏感人群:对于年轻、卵巢储备好的患者(胚胎非整倍体率<20%),传统 aCGH 已能满足基本筛查需求,性价比更高。
五、总结:如何选择检测技术?
需求场景优先推荐技术理由高龄(≥38 岁)、胚胎数量多NGS全基因组筛查提升优质胚胎检出率,降低流产风险。反复种植失败、染色体结构异常NGS检测微缺失 / 嵌合体,明确失败原因。单基因病家族史NGS+PGT-M直接测序致病基因,避免传统连锁分析的误差。年轻、首次 IVF、胚胎数量少FISH/aCGH成本低、周期快,基础染色体数目筛查足够。NGS 凭借高分辨率、全基因组覆盖和嵌合体精准评估,已成为复杂遗传学需求患者的首选;而传统技术在成本和检测速度上仍有优势,适用于简单病例。建议在医生指导下,结合病史、胚胎数量及经济条件综合选择,以最大化试管婴儿成功率。