在2008年香港的Dennis Lo發表了利用母血中游離的胎兒的DNA (cell-free DNA, cfDNA)來計算胎兒發生染色體異常風險的技術後，非侵入性母血胎兒染色體篩檢的技術進入蓬勃發展百花齊放，而且只抽取母血做游離DNA的檢測也大大降低了孕婦對於侵入性檢查的心理壓力和恐懼。
偵測游離DNA作為產前篩檢的技術我們稱作非侵入性母血胎兒染色體篩檢，non-invasive prenatal test或non-invasive prenatal screening，縮寫為NIPT或NIPS。
游離的DNA (cfDNA)是指以短片段存在於血漿或其他體液中的游離DNA，與被包覆在細胞核中完整的DNA不同，這些游離DNA會在細胞凋亡或壞死時被從任何器官中釋放出來，游離DNA的檢測不僅在腫瘤醫學上有很大的突破，在產前篩上更有前所未有的成功。
而母體血漿中的游離DNA包含來自母體和胎兒，來自母體的游離DNA主要來自母體造血系統，而來自胎兒的游離DNA主要來自滋養層細胞(trophoblast)，也就是來自於胎盤。
大多數情況下，胎盤和胎兒的染色體是一致的，但如果是鑲嵌症候群的個案卻有胎盤和胎兒的染色體不同的可能性。
而影響判讀結果很重要的一項因子就是胎兒游離DNA的比例(Fetal fraction)，是指胎兒來源的游離DNA佔所有母體血漿中的游離DNA的比例。在懷孕10週至20週時，游離DNA的比例大約是10%到15%。
下一步便會將胎兒游離DNA做定序再和母體DNA做比較，演算法會假設母親染色體是正常的情況下來做計算，若母親有染色體的拷貝數異常或鑲嵌型的染色體異常，便會造成計算判讀的結果有誤。
判讀結果有誤有以下兩種情況，如果胎兒是正常但NIPT結果卻是高風險的異常，我們稱作偽陽性。
相反的，如果胎兒是異常但NIPT結果卻是低風險的正常，我們稱作偽陰性，有可能造成診斷疾病及後續治療的延誤，也是臨床上我們最不希望發生的狀況。
以下將會針對造成Cell-free DNA偽陽性及偽陰性的各項原因來做討論：
Cell-free DNA偽陽性的可能原因有以下八點
- 母親有染色體的拷貝數異常(Maternal copy number variants)：
NIPT演算法會假設母親染色體是正常的情況下來做計算及比較，若母親有染色體的拷貝數異常，胎兒即使是正常染色體的情況也有可能被推算為高風險。 - 母親有鑲嵌型的染色體異常(Maternal mosaicism):
理由如同第一項，母親只要有任何非正常的染色體表現，胎兒即使是正常染色體的情況也有可能被推算為高風險。 - 胎盤局限型鑲嵌症候群(Confined placental mosaicism, CPM)：
指的是胎盤雖然有鑲嵌型的染色體異常，但異常的細胞局限在胎盤的組織，而胎兒的身體組織卻完全是正常的。
但是Cell-free DNA技術偵測到的母血中的胎兒游離DNA其實是胎盤的DNA，便無法完整呈現胎兒的身體細胞結果。 - 母親是癌症患者 (Maternal cancer)：
Cell-free DNA技術會偵測到的母血中游離的分化異常癌細胞DNA，便有可能被推算為高風險。 - 母親四週內有接受輸血(Recent blood transfusion)：
只要血球來源來自男性或是染色體異常，都有可能被推算為高風險。 - 母親有接受過器官或骨髓移植(Transplant recipient)：
如同前一點，只要母體有外來的男性或是染色體異常細胞DNA，都有可能被推算為高風險。 - 雙胞胎但其中一胎凋亡(Demised twin, vanished twin) :
雙胞胎若其中一個胚胎在早期懷孕時凋亡，凋亡胚胎的游離DNA會存在於母親血液中超過八週以上的時間，而這些早期凋亡的胚胎也常常本身就有染色體異常的表現。
凋亡胚胎的異常DNA如果被Cell-free DNA技術偵測到，便會產生偽陽性結果。 - 統計和計算上的誤差
Cell-free DNA偽陰性的可能原因有以下四點
- 胎兒鑲嵌型症候群
(Confined fetal mosaicism(CFM) or true fetal mosaicism )：
這是和胎盤局限型鑲嵌症候群完全相反的狀況，胎兒鑲嵌型症候群是指胎兒的身體組織有鑲嵌型的染色體異常，但胎盤組織卻完全是正常的。
Cell-free DNA技術只能偵測到的母血中的正常胎盤組織DNA，無法完整呈現胎兒的身體DNA結果，便會造成偽陰性的結果。 - 胎兒游離DNA比例過低 (Low fetal fraction)：
如果母血中的胎兒游離DNA比例過低時，NIPT會無法正確判讀胎兒的異常染色體狀況，因此產生偽陰性的結果。
過低的胎兒游離DNA比例則定義為低於4%，而懷孕週數小於九週，孕婦體重過重和自體免疫疾病都會造成母血中較低的胎兒游離DNA。 - 母親有染色體的拷貝數異常(Maternal copy number variants)：
母親如果有染色體的拷貝數異常，胎兒若有相似的染色體拷貝數異常有可能被推算為低風險，造成偽陰性的結果 - 統計和計算上的誤差
- 游離DNA來自非目標胎盤的外來的DNA：
包含接受過器官或骨髓移植，四週內有接受輸血，癌症患者或是雙胞胎但其中一胎凋亡。 - 游離的胎盤DNA和胎兒的DNA不一致：
包含胎盤局限型鑲嵌症候群或胎兒鑲嵌型症候群。 - 母親本身就有染色體的拷貝數異常或鑲嵌型的染色體異常。
- 胎兒游離DNA比例過低：
包含懷孕週數小於九週，孕婦體重過重或自體免疫疾病。
NIPT是一項劃世代的篩檢技術，對於唐氏症有著接近99%的診斷率，也讓孕媽咪不用再想到羊膜穿刺就頭皮發麻。
- 游離DNA來自非目標胎盤的外來的DNA。
- 游離的胎盤DNA和胎兒的DNA不一致。
- 母親本身就有染色體的拷貝數異常或鑲嵌型的染色體異常。
- 胎兒游離DNA比例過低。
