唐氏综合症（Downs syndrome）是世界上最早发现也是发病率最高的常染色体病。1959年，法国细胞遗传学家杰罗姆.勒基恩（Jerome LeJeune)发现唐氏综合症是由第21号染色体三体变异引起的。1961年《柳叶刀》杂志首先使用了“唐氏综合症”（Down syndrome），1965年世界卫生组织同意该命名。DS的发病机制是由于21号染色体的配子减数分裂异常造成的（约占95%比例）、同源罗伯逊易位型21-三体的发生机制可能为着丝粒有丝分裂错误或者姐妹/非姐妹染色单体之间形成U行交换约占4%、嵌合型21-三体约占1%（部分细胞正常，另一部分细胞核型为21-三体型，临床症状较轻）。唐氏综合症患儿除了典型面容，常合并有认知损害、学习和记忆能力降低、智力低下、先天性心脏病、早发的阿尔兹海默病以及白血病，肠道畸形等多系统损害。唐氏综合症患儿的表型在个体间存在差异，例如认知障碍是DS患者共有的表现，而只有40%的DS会出现先天性心脏病。这些差异可能和具体的基因型、个体的外显率、以及环境因素等有关。DS的典型外貌：眼距宽、外眼角上写（类似杏仁眼）；鼻梁低平、耳位低；舌头肥大、常张口；手掌宽短、通贯掌。
神经系统损害：DS患儿出生后出现进行性智力低下，虽然少数患儿IQ可在正常范围的最低限（嵌合型），大部分患儿IQ在25~55之间，心理年龄的极限在7-8岁；50%~60%DS患者到60岁就会出现痴呆症状先天性心脏病：大约20%左右的DS患儿合并房间隔缺损；据文献报道DS患儿急性巨核细胞性白细胞的发生率是普通人的500倍、急性淋巴细胞性白血病是普通人的20倍、约4%~10%的患儿出生时发生短暂的骨髓增生障碍。最新数据表面DS总体患病率1/800-1000，根据中国出生缺陷监测网络（CBDMN）1996-2011年的数据，35岁以上孕妇DS总体发病率1/600-800、45岁以上孕妇为1/29；同期数据显示DS活产患病率为1.99/1万，年度新增活产DS患儿2.3万~2.5万例；2003-2011年期间由于产前诊断及随后的选择性终止妊娠，导致DS的围产患病率总体降低了55%；据美国CDC2024最新数据，美国每年约有5700新生儿患有唐氏综合症，约1/64活产儿。
目前针对唐氏综合症及其他几种发病率较高的出生缺陷，已经有了完善的筛查体系。包括早孕联合筛查，中孕期四联筛查，整合筛查，序贯筛查，酌情筛查，在由荟萃分析得出的参数中基于高斯分布的模型预测：早孕联合筛查、整合筛查、序贯筛查，酌情筛查的效能接近。在FPR（假阳性率）5%时，DR（检出率）为88%-93%。早孕期联合筛查：孕11-13周孕妇外周血游离βhcg及妊娠相关蛋白A检测结合胎儿颈项透明层NT值评估DS及18三体风险整合筛查：结合早孕NT及血清PAPP-A筛查结果，及中孕期四联血清学结果（游离βhcg、uE3、AFP、抑制素B）综合评估DS、18三体、开放性脊柱裂风险序贯筛查（目前广泛采用）：第一阶段早孕联合筛查，高风险进入产前诊断，低风险进入四联血清学检测，最终风险基于所有标志物的测定值酌情筛查：早孕联合筛查结果高风险进入产前诊断，临界风险进入中孕期血清学筛查，低风险则只进行早孕筛查。自2019年开始免费的唐氏筛查在全国范围内推广，基本做到了从城市到基层卫生院全覆盖。在筛查阶段，具有更效能的母亲外周血游离DNA检测由于卫生经济学的原因仍然属于二线选择。在联合筛查阳性后进行cfDNA的二线筛查，而不是直接进行诊断性检测，大大减少羊膜腔穿刺和绒毛膜穿刺术的数量，减少医源性胎儿丢失的同时，也会导致异常检出的小幅下降。基于以上原因，国际产前诊断学会（ISPD）建议酌情使用cfDNA检测。由于筛查策略范围不断扩大以及可能发现的疾病范围的差异，ACOG、ACMG、ISPD的指南均强调：在产前筛查和产前诊断过程中，患者在做出决定时具有自主权。2002年我国卫生部制定和发布产前诊断管理办法；2019年国家卫生健康委员会明确了产前诊断率的质控标准：血清学筛查高风险孕妇的产前诊断率应达到80%以上，孕妇外周血游离DNA高风险孕妇的产前诊断率应达到95%以上。
