Đầu thập niên 80-90, sàng lọc hội chứng Down vẫn còn căn cứ chủ yếu vào tuổi mẹ để làm thủ thuật chẩn đoán và phân tích nhiễm sắc thể đồ. Nhưng sự sàng lọc nầy chỉ nhận diện được 30% thai phụ sinh con bị hội chứng Down. Đến năm 1988, Wald và cộng sự đã giới thiệu bộ ba xét nghiệm sàng lọc, gọi là TRIPPLE TEST, bao gồm 3 thông số AFP ( alphafetoprotein ), hCG ( human chorionic gonadotrophin ) và E3 ( estriol 3 ) trong máu mẹ ở 3 tháng giữa thai kỳ. Từ đó sàng lọc trước sinh qua máu mẹ ra đời thay thế cho việc sàng lọc bằng tuổi mẹ, đánh dấu một bước tiến mới giúp mở rộng chương trình sàng lọc cho mọi thai phụ. Đây là một phương pháp ít xâm lấn, dễ thực hiện, có thể thực hiện đại trà, chi phí chấp nhận được nên nó đã nhanh chóng được áp dụng ở nhiều nước phát triển. Năm 1995, Palomaki và cộng sự ước tính khoảng 63% thai phụ ở Mỹ được sàng lọc trước sinh vào 3 tháng giữa thai kỳ. Ở Mỹ và Châu Âu, sàng lọc trước sinh xử dụng TRIPPLE TEST là chủ yếu trong khi ở Anh, bộ hai xét nghiệm AFP và hCG lại được xử dụng nhiều. Từ năm 1989-1990, khoảng sáng da gáy ở thai nhi ( nuchal translucency ) cùng với hai dấu ấn sinh hóa khác là PAPP-A ( pregnancy associated plasma protein-A ) và tiểu đơn vị tự do beta hCG trong máu mẹ cũng liên quan tới thai nhi bị hội chứng Down. Cả 3 dấu ấn nầy có sự khác biệt rõ giữa nhóm thai phụ mang thai bình thường và thai bị hội chứng Down khi thai được 10-13 tuần tuổi, sớm hơn so với việc xử dụng TRIPPLE TEST một đến 2 tuần. Đến năm 1996, Wald và cộng sự đã bổ sung thêm INHIBIN B vào bộ ba xét nghiệm, tạo thành bộ bốn xét nghiệm ( QUADRUPLE ) nhằm làm tăng tỷ lệ phát hiện của xét nghiệm sàng lọc ở 3 tháng giữa thai kỳ từ 65% lên 76% với tỷ lệ dương tính giả là 5%. Năm 1997, xét nghiệm sàng lọc trước sinh ở 3 tháng đầu được áp dụng ở Anh bao gồm đo khoảng sáng da gáy bằng siêu âm và 2 xét nghiệm sinh hóa là beta hCG tự do và PAPP-A trong huyết thanh thai phụ hay còn gọi là test phối hợp ( combined test ). Xét nghiệm sàng lọc nầy có tỷ lệ phát hiện 80% với tỷ lệ dương tính giả chỉ còn 2,5%. Ưu điểm chính của sàng lọc trong 3 tháng đầu là cho phép chẩn đoán và can thiệp sớm các trường hợp thai bị dị tật, giúp thai phụ nguy cơ cao có nhiếu thời gian xem xét và lựa chọn cách giải quyết, giảm thiểu tình trạng căng thẳng và lo lắng của thai phụ và gia đình. Tuy nhiên test phối hợp nầy lại không phát hiện được các trường hợp dị tật ống thần kinh trong khi việc lấy gai nhau  ( chorionic villus sampling = CVS ) lại có nguy cơ xẩy thai cao hơn. Đến năm 1999, Wald và cộng sự đã tích hợp các xét nghiệm ở cả 3 tháng đầu và 3 tháng giữa của thai kỳ thành một bộ xét nghiệm duy nhất để sàng lọc dị tật bẩm sinh lên đến 94% với tỷ lệ dương tính giả 5%. Còn nếu giữ tỷ lệ phát hiện ở mức 85% thì tỷ lệ dương giả chỉ còn 1%, giúp làm giảm đáng kể số lượng thai phụ phải làm thủ thuật chẩn đoán không cần thiết. Cho đến nay chưa có một xét nghiệm sàng lọc nào cho phép phát hiện thai nhi bị hội chứng Down có tỷ lệ phát hiện cao mà tỷ lệ dương tính giả lại thấp như vậy. Chính vì thế, đây là xu hướng mà mọi chương trình sàng lọc trước sinh đang áp dụng hoặc hướng tới.Đối với trường hợp dị tật ống thần kinh, nhờ có chương trình sàng lọc, có chẩn đoán trước sinh, xử dụng folic acid và ngưng thai kỳ chọn lọc nên tỷ lệ thai bị khuyết tật giảm thiểu một cách nhanh chóng. Năm 1965, ở Anh có 2.800 trường hợp khuyết tật ống thần kinh sau sinh (2%o) nhưng đến năm 1997, chỉ còn 100 trường hợp ( 0.14%o ). Theo nhiều nghiên cứu thì tỷ lệ thai bị dị tật ống thần kinh tăng lên ở các thai phụ đã một lần mang các khuyết tật trên. Tuy vậy, số thai phụ nầy chiếm tỷ lệ không quá 5%. Nhận xét rằng 95% các trường hợp khuyết tật ống thần kinh lại gặp ở phụ nữ mang thai lần đầu hoặc mang thai lần sau nhưng chưa có thai bị khuyết tật ống thần kinh bao giờ. Do đó, tại các nước phát triển, sàng lọc trước sinh được thực hiện cho gần như 100% thai phụ.
                                                                                               
Ở Việt Nam, vấn đề sàng lọc trước sinh các rối loạn nhiễm sắc thể và dị tật ống thần kinh đã được thực hiện tại đại học Y Dược TPHCM, đại học Y Hà Nội, BV Từ Dũ và BV Hùng Vương và một số trung tâm lớn khác. Tại Bình Dương, BV Phụ Sản – Nhi bán công Bình Dương bắt đầu làm sàng lọc trước sinh từ 2002, nhưng lúc đó xử dụng test phối hợp gồm khoảng sáng da gáy, AFP và beta hCG. Ngày nay BV đã và đang thực hiện đầy đủ hết các xét nghiệm sàng lọc và chẩn đoán trước sinh trong 3 tháng đầu và 3 tháng giữa như các trung tâm lớn của TPHCM để tiện cho thai phụ Bình Dương không phải đi xa. Chương trình sàng lọc được hầu hết các thai phụ đến khám thai tại BV chấp nhận và hiệu quả của chương trình nầy rất khích lệ vì đã phát hiện nhiều thai dị tật cần can thiệp, giúp nhiều cha mẹ không phải cho chào đời những đứa trẻ bệnh hoạn, tạo gánh nặng cho gia đình và xã hội.