Screening For Congenital Hypothyroidism In The
Transcript Of Screening For Congenital Hypothyroidism In The
SCREENING FOR CONGENITAL HYPOTHYROIDISM IN THE NETHERLANDS
Cover
Herman Kuijpers
Typing
Thea H.M. de Beer
Lay-out and drawings: Thea H.M. de Beer, N.H. de Kleijn, Floor R.
Voerman, NIPG printing-office
Print
Kr ips Repro Meppe I
This thesis was prepared in the Netherlands Institute for Preventive Health Care/TNO (Director: Dr. M.J. Hartgerink), P.O. Box 124, 2300 AC Leiden, the Netherlands.
The screening project in the trial area was financially supported by the Prevention Fund (Praeventiefonds).
SCREENING FOR CONGENITAL HYPOTHYROIDISM IN THE NETHERLANDS
PROEFSCHR I FT
ter verkrijging van de graad van doctor in de Geneeskunde
aan de Erasmus Universiteit Rotterdam op gezag van de Rector Magnificus Prof.Dr. J. Sperna Weiland
en volgens besluit van het College van Dekanen. De openbare verdediging zal plaatsvinden op woensdag 18 maa rt 1981 des .nam iddags te 3.45 uur door
GERARDA DERKSEN-LUBSEN geboren te Amsterdam
Promotoren
Prof.Dr. H.K.A. Visser Prof.Dr. G.A. de Jonge
Co-referenten: Prof.Dr. H. Galjaard Prof.Dr. G. Hennemann
VOORWOORD
Dit proefschrift is een weerslag van de werkzaamheden van de zeervelen die bij de screening op congenitale hypothyreoTdie in Zuid-Holland waren betrokken. Uiteraard ben ik aan hen veel dankverschuldigd
op deze wijze gebruik te mogen maken van hun werk. Enkelen wil ik in
het bijzonder noemen. In de eerste plaats gaat mijn dank uit naar mijn promotoren, Prof.Dr. H.K.A. Visser en Prof.Dr. G.A. de Jonge. Prof. Visser, vanaf het begin bij de screening betrokken, begeleidde en stimuleerde intensief en op zeer prettige wijze de totstandkoming van dit proefschrift. Prof. DeJonge was projectleider van dat gedeelte van het onderzoek dat bij het Nederlands lnstituut voor Praeventieve Gezondheidszorg/
TNO berustte. In die functie bewandelde hij samen met mij de weg die
Tangs een heterogeen landschap voerde tot de invoering van een lande1ijke screening. Het was steeds een leerzame wandel ing, die ik met veel plezier heb gemaakt. De co-referenten, Prof.Dr. H. Ga1jaard en Prof.Dr. G. Hennemann, ben ik zeer erkente1ijk voor de kanttekeningen die zij plaatsten bij het manuscript. De leden van de werkgroep 11 Screening op CHT in Rotterdam e.o. 11 dank ik voor de goede samenwerking tijdens het onderzoek. Met genoegen maakte ik mee hoe de werkgroep getracht heeft zichzelf zo spoedigmogel ijk overbodig te maken. De leden van de Lande1 ijke Begeleidingscommissie-CHT zullen zeker een deel van de stimulerende discussies die in de commissie of in desubcommissie 11diagnostiek en therapie 11 zijn gevoerd, in dit proefschrift terugvinden. lk hoop dat ik het geleerde juist heb weergegeven. Hoewel hij 1id was van beide reeds genoemde commissies, wil ik Dr. W. Schopman graag met name bedanken. Hij verrichtte het eigenl ijke screeningswerk en ste1de steeds weer gegevens met tekst en uitlegbesch i kbaa r. De heer Oei en de heer Weggemans ben ik erkentelijk voorhetgeduldig toegang verschaffen tot hun adequate administraties. Een aanzet tot een be1angrijk onderdee1 van de evaluatie van de screening werd gegeven door Mw. M. Uleman-Vleeschdrager, die in zeer korte tijd de kinderen heeft onderzocht, zodat de resultaten nog 11mee konden 11 met het proefschrift. Het· proefschrift zelf kwam tot stand in de bijzondere werkomgeving die het NIPG/TNO biedt. De ondersteunende afdel ingen ben ik dankbaar voor de onmisbare hulp bij statistiek en verwerking van de gegevens, bij administratie en typewerk, bij het verzorgen van de 1iteratuur1ijst en ve1e andere zaken, waarbij zeker de voortreffel ijke wijze waarop het definitieve manuscript werd vervaardigd~ niet mag worden vergeten. De prettige contacten met de medewerkers betrokken bij de jeugdgezondheidszorg waren niet minder belangrijk. De vraag 11 hoe zeg ik het in het Enge1s' 1 is niet steeds gemakke1 ijk te beantwoorden. Gelukkig corrigeerde de heer A.C: Ford, Ph.D., op zeer conscentieuze wijze de uiteinde1 ijke tekst. Voor commentaar bij het
manuscript wil ik graag bedanken Mw. M. de Lange, Dr. J. Lubsen, Dr. N. Lubsen en Mw. H. Lubsen-Lugt. Een aparte plaats ruim ik graag in voor Mw. J. Geefhuysen die becommentarieerde en corrigeerde en met
vele adviezen klaar stond. Dank aan Wim voor zijn immer enthousiaste bijdrage laat zich het best verwoorden door de goede dingen uit dit boek aan hem op te dragen.
CONTENTS
ABBREVIATIONS
1. INTRODUCTION
2. CONGENITAL HYPOTHYROIDISM
5
2.1 Thyroid function . .
5
2.1.1 Fetal thyroid function and fetal maternal re-
lationship . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1 .2 Thyroid hormones and regulation of thyroid
function . . . . . . . .
5
2.1 .3 Thyroid hormone action
6
2.1.4 Neonatal thyroid function
7
2.2 Classification of CHT . . . . .
9
2.2.1 PrimaryCHT . . . . . . .
9
2.2.2 Secondary and tertiary hypothyroidism
13
2.3 Frequency of CHT . . . . . . . .
14
2.3.1 Incidence and prevalence
14
2.3.2 Clinical incidence
15
2.3.3 Screening procedure
18
2.3.4 Discrepancy between incidence and screening
preva 1ence
18
2.4 Clinical manifestations
19
2.5 Diagnosis in a screening procedure
22
2.5.1 Confirmation of an abnormal screening result 22
2.5.2 Differential diagnosis
. . . . . . . . . 23
2.5.3 Tests in case of CHT
. . . . . . . . . 25
2.5.4 Timing of the diagnostic procedure and treat-
ment . . . . . . . . . . . . . . ·
26
2.6 Treatment . . . - . . . . . . . . . . . .
26
2.6. 1 Substitution with thyroid hormones
26
2.6.2 Control of treatment
27
2.6.3 Breast feeding ....
27
2.6.4 Iodine supplementation
28
2.6.5 Intrauterine treatment
28
2.6.6 Treatment of secondary and tertiary hypo-
thyroidism . . . . . . . . . . . .
28
3. SCREENING FOR CHT; LITERATURE DATA
29
3.1 Criteria for screening ..
29
3.2 Screening methods for CHT
34
3.2.1 Screening tests ..
34
3.2.2 Methods for screening for CHT
37
4. DESIGN OF THE STUDY IN THE TRIAL AREA
43
4.1 Some information concerning health care in the
43
Netherlands
....... .
4.2 Neonatal screening for PKU in the Netherlands
44
4.3 The trial area . .
46
4.4 Organization ...
47
4.4.1 Organization scheme
47
4.4.2 Follow-up .
50
4.5 Laboratory methods . . . .
51
5. RESULTS OF THE SCREENING IN THE TRIAL AREA
55
5.1 Number of infants screened
56
5.2 Screening values of T4 and TSH
56
5. 3 T4 measurement . .
57
5.4 TSH measurement
64
5. 5 Fo 11 ow-up testing
65
5.6 Time course during screening and follow-up
69
5.7 Laboratory results in follow-up
71
5.8 General characteristics of the infants selected by
the screening . . . . . . . . . . .
74
5.9 Nonparticipation . . . . . . . . . .
77
5-9-1 Nonparticipation in screening
77
5.9.2 Nonparticipation in follow-up
78
5.9.3 The chance of missing a patient due to non-
participation . . . . . . . . .
80
5.10 Anxiety of the parents. . . . . . . .
80
5.11 Problems encountered during the trial period
81
6. THE CASE FINDING OF CHT: COMPARISON OF DIFFERENT
METHODS . . . . .
. . . . . . . . . . .
83
6.1 Screening compared with clinical case finding
83
6.2 Comparison of·screening methods . . . . . . .
85
6.2.1 Sensitivity, specificity and predictive value
of different screening methods
92
6.3 Discussion and conclusions . . . . . . . . . .
94
7- CHT AND TBG DEFICIENCY FOUND IN THE SCREENING
99
PROGRAM
7.1 Permanent primary CHT
99
7.2 Transient primary CHT
104
7.2.1 Amniofetography
105
7.3 Tertiary hypothyroidism
106
7.4 TBG deficiency . .
107
7.5 Patients missed by screening
109
7.6 Discussion . . . . . . . . .
1 09
8. CLINICAL MANIFESTATIONS IN PRIMARY CHT.
111
8.1 Methods . . . . . . . . . . . . . .
111
8.2 Clinical manifest'ations in patients and controls
113
8.3 Discussion . . . . . . . .
116
9. THE SCOPE OF SCREENING FOR CHT: DISCUSSION
119
9. 1 Results
119
9.2 Organization of the program
120
9-3 The screening test . . . . .
123
9.4 Validity of the screening method
124
9.5 Conclusions . . . . . . . . . .
124
SUMMARY
127
SAMENVATT I NG
1 31
LITERATURE
135
APPENDICES
Members of the Rotterdam Working Party and the
National Steering Committee . . . .
157
I I Protoco 1 for fo 11 ow-up and therapy .
159
Ill Participating hospitals in the trial area and
bordering areas
...... .....
162
IV Psychomotor and mental development of infants with
primary CHT
163
CURRICULUM VITAE . .
165
ABBREVIATIONS
CHT
FTI
T3 rT3 T4 TBG TBPA TRH TSH
P s.d.
X
congenital hypothyroidism free thyroxine index (100 x T4/TBG triiodothyronine reverse T3
thyroxine
thyroxine binding globulin
thyroxine binding prealbumin TSH releasing hormone thyroid stimulating hormone
test)
percentile (e.g., P20=20th percentile) standard deviation
mean
Cover
Herman Kuijpers
Typing
Thea H.M. de Beer
Lay-out and drawings: Thea H.M. de Beer, N.H. de Kleijn, Floor R.
Voerman, NIPG printing-office
Kr ips Repro Meppe I
This thesis was prepared in the Netherlands Institute for Preventive Health Care/TNO (Director: Dr. M.J. Hartgerink), P.O. Box 124, 2300 AC Leiden, the Netherlands.
The screening project in the trial area was financially supported by the Prevention Fund (Praeventiefonds).
SCREENING FOR CONGENITAL HYPOTHYROIDISM IN THE NETHERLANDS
PROEFSCHR I FT
ter verkrijging van de graad van doctor in de Geneeskunde
aan de Erasmus Universiteit Rotterdam op gezag van de Rector Magnificus Prof.Dr. J. Sperna Weiland
en volgens besluit van het College van Dekanen. De openbare verdediging zal plaatsvinden op woensdag 18 maa rt 1981 des .nam iddags te 3.45 uur door
GERARDA DERKSEN-LUBSEN geboren te Amsterdam
Promotoren
Prof.Dr. H.K.A. Visser Prof.Dr. G.A. de Jonge
Co-referenten: Prof.Dr. H. Galjaard Prof.Dr. G. Hennemann
VOORWOORD
Dit proefschrift is een weerslag van de werkzaamheden van de zeervelen die bij de screening op congenitale hypothyreoTdie in Zuid-Holland waren betrokken. Uiteraard ben ik aan hen veel dankverschuldigd
op deze wijze gebruik te mogen maken van hun werk. Enkelen wil ik in
het bijzonder noemen. In de eerste plaats gaat mijn dank uit naar mijn promotoren, Prof.Dr. H.K.A. Visser en Prof.Dr. G.A. de Jonge. Prof. Visser, vanaf het begin bij de screening betrokken, begeleidde en stimuleerde intensief en op zeer prettige wijze de totstandkoming van dit proefschrift. Prof. DeJonge was projectleider van dat gedeelte van het onderzoek dat bij het Nederlands lnstituut voor Praeventieve Gezondheidszorg/
TNO berustte. In die functie bewandelde hij samen met mij de weg die
Tangs een heterogeen landschap voerde tot de invoering van een lande1ijke screening. Het was steeds een leerzame wandel ing, die ik met veel plezier heb gemaakt. De co-referenten, Prof.Dr. H. Ga1jaard en Prof.Dr. G. Hennemann, ben ik zeer erkente1ijk voor de kanttekeningen die zij plaatsten bij het manuscript. De leden van de werkgroep 11 Screening op CHT in Rotterdam e.o. 11 dank ik voor de goede samenwerking tijdens het onderzoek. Met genoegen maakte ik mee hoe de werkgroep getracht heeft zichzelf zo spoedigmogel ijk overbodig te maken. De leden van de Lande1 ijke Begeleidingscommissie-CHT zullen zeker een deel van de stimulerende discussies die in de commissie of in desubcommissie 11diagnostiek en therapie 11 zijn gevoerd, in dit proefschrift terugvinden. lk hoop dat ik het geleerde juist heb weergegeven. Hoewel hij 1id was van beide reeds genoemde commissies, wil ik Dr. W. Schopman graag met name bedanken. Hij verrichtte het eigenl ijke screeningswerk en ste1de steeds weer gegevens met tekst en uitlegbesch i kbaa r. De heer Oei en de heer Weggemans ben ik erkentelijk voorhetgeduldig toegang verschaffen tot hun adequate administraties. Een aanzet tot een be1angrijk onderdee1 van de evaluatie van de screening werd gegeven door Mw. M. Uleman-Vleeschdrager, die in zeer korte tijd de kinderen heeft onderzocht, zodat de resultaten nog 11mee konden 11 met het proefschrift. Het· proefschrift zelf kwam tot stand in de bijzondere werkomgeving die het NIPG/TNO biedt. De ondersteunende afdel ingen ben ik dankbaar voor de onmisbare hulp bij statistiek en verwerking van de gegevens, bij administratie en typewerk, bij het verzorgen van de 1iteratuur1ijst en ve1e andere zaken, waarbij zeker de voortreffel ijke wijze waarop het definitieve manuscript werd vervaardigd~ niet mag worden vergeten. De prettige contacten met de medewerkers betrokken bij de jeugdgezondheidszorg waren niet minder belangrijk. De vraag 11 hoe zeg ik het in het Enge1s' 1 is niet steeds gemakke1 ijk te beantwoorden. Gelukkig corrigeerde de heer A.C: Ford, Ph.D., op zeer conscentieuze wijze de uiteinde1 ijke tekst. Voor commentaar bij het
manuscript wil ik graag bedanken Mw. M. de Lange, Dr. J. Lubsen, Dr. N. Lubsen en Mw. H. Lubsen-Lugt. Een aparte plaats ruim ik graag in voor Mw. J. Geefhuysen die becommentarieerde en corrigeerde en met
vele adviezen klaar stond. Dank aan Wim voor zijn immer enthousiaste bijdrage laat zich het best verwoorden door de goede dingen uit dit boek aan hem op te dragen.
CONTENTS
ABBREVIATIONS
1. INTRODUCTION
2. CONGENITAL HYPOTHYROIDISM
5
2.1 Thyroid function . .
5
2.1.1 Fetal thyroid function and fetal maternal re-
lationship . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1 .2 Thyroid hormones and regulation of thyroid
function . . . . . . . .
5
2.1 .3 Thyroid hormone action
6
2.1.4 Neonatal thyroid function
7
2.2 Classification of CHT . . . . .
9
2.2.1 PrimaryCHT . . . . . . .
9
2.2.2 Secondary and tertiary hypothyroidism
13
2.3 Frequency of CHT . . . . . . . .
14
2.3.1 Incidence and prevalence
14
2.3.2 Clinical incidence
15
2.3.3 Screening procedure
18
2.3.4 Discrepancy between incidence and screening
preva 1ence
18
2.4 Clinical manifestations
19
2.5 Diagnosis in a screening procedure
22
2.5.1 Confirmation of an abnormal screening result 22
2.5.2 Differential diagnosis
. . . . . . . . . 23
2.5.3 Tests in case of CHT
. . . . . . . . . 25
2.5.4 Timing of the diagnostic procedure and treat-
ment . . . . . . . . . . . . . . ·
26
2.6 Treatment . . . - . . . . . . . . . . . .
26
2.6. 1 Substitution with thyroid hormones
26
2.6.2 Control of treatment
27
2.6.3 Breast feeding ....
27
2.6.4 Iodine supplementation
28
2.6.5 Intrauterine treatment
28
2.6.6 Treatment of secondary and tertiary hypo-
thyroidism . . . . . . . . . . . .
28
3. SCREENING FOR CHT; LITERATURE DATA
29
3.1 Criteria for screening ..
29
3.2 Screening methods for CHT
34
3.2.1 Screening tests ..
34
3.2.2 Methods for screening for CHT
37
4. DESIGN OF THE STUDY IN THE TRIAL AREA
43
4.1 Some information concerning health care in the
43
Netherlands
....... .
4.2 Neonatal screening for PKU in the Netherlands
44
4.3 The trial area . .
46
4.4 Organization ...
47
4.4.1 Organization scheme
47
4.4.2 Follow-up .
50
4.5 Laboratory methods . . . .
51
5. RESULTS OF THE SCREENING IN THE TRIAL AREA
55
5.1 Number of infants screened
56
5.2 Screening values of T4 and TSH
56
5. 3 T4 measurement . .
57
5.4 TSH measurement
64
5. 5 Fo 11 ow-up testing
65
5.6 Time course during screening and follow-up
69
5.7 Laboratory results in follow-up
71
5.8 General characteristics of the infants selected by
the screening . . . . . . . . . . .
74
5.9 Nonparticipation . . . . . . . . . .
77
5-9-1 Nonparticipation in screening
77
5.9.2 Nonparticipation in follow-up
78
5.9.3 The chance of missing a patient due to non-
participation . . . . . . . . .
80
5.10 Anxiety of the parents. . . . . . . .
80
5.11 Problems encountered during the trial period
81
6. THE CASE FINDING OF CHT: COMPARISON OF DIFFERENT
METHODS . . . . .
. . . . . . . . . . .
83
6.1 Screening compared with clinical case finding
83
6.2 Comparison of·screening methods . . . . . . .
85
6.2.1 Sensitivity, specificity and predictive value
of different screening methods
92
6.3 Discussion and conclusions . . . . . . . . . .
94
7- CHT AND TBG DEFICIENCY FOUND IN THE SCREENING
99
PROGRAM
7.1 Permanent primary CHT
99
7.2 Transient primary CHT
104
7.2.1 Amniofetography
105
7.3 Tertiary hypothyroidism
106
7.4 TBG deficiency . .
107
7.5 Patients missed by screening
109
7.6 Discussion . . . . . . . . .
1 09
8. CLINICAL MANIFESTATIONS IN PRIMARY CHT.
111
8.1 Methods . . . . . . . . . . . . . .
111
8.2 Clinical manifest'ations in patients and controls
113
8.3 Discussion . . . . . . . .
116
9. THE SCOPE OF SCREENING FOR CHT: DISCUSSION
119
9. 1 Results
119
9.2 Organization of the program
120
9-3 The screening test . . . . .
123
9.4 Validity of the screening method
124
9.5 Conclusions . . . . . . . . . .
124
SUMMARY
127
SAMENVATT I NG
1 31
LITERATURE
135
APPENDICES
Members of the Rotterdam Working Party and the
National Steering Committee . . . .
157
I I Protoco 1 for fo 11 ow-up and therapy .
159
Ill Participating hospitals in the trial area and
bordering areas
...... .....
162
IV Psychomotor and mental development of infants with
primary CHT
163
CURRICULUM VITAE . .
165
ABBREVIATIONS
CHT
FTI
T3 rT3 T4 TBG TBPA TRH TSH
P s.d.
X
congenital hypothyroidism free thyroxine index (100 x T4/TBG triiodothyronine reverse T3
thyroxine
thyroxine binding globulin
thyroxine binding prealbumin TSH releasing hormone thyroid stimulating hormone
test)
percentile (e.g., P20=20th percentile) standard deviation
mean