این غربالگری برای تشخیص سندرم داون( تریزومی 21)، تریزومی 18و13 و نقص لوله عصبی (ONTD) انجام می‌شود. این تست معمولاً بین هفته 15 تا 20 بارداری انجام می‌شود اما بهترین زمان انجام آن هفته 15 تا 18 است.
به مجموع آزمایش خون نشانگرهای چهارگانه و سونوگرافی سه ماهۀ دوم بارداری، غربالگری سه ماهۀ دوم بارداری می‌گویند. آزمایش‌های غربالگری تنها احتمال وجود مشکل را بر اساس برخی از شواهد اعلام می‌کند و به هیچ‌وجه به طور قطعی نمی‌تواند وجود یک نقص مادرزادی را بیان کند. آزمایش‌های غربالگری سه ماهۀ دوم معمولاً در موارد زیر تجویز می‌شود:
– در صورت وجود خطر متوسط در غربالگری سه ماهۀ اول
– در صورت انجام ندادن آزمایش غربالگری سه ماهۀ اول
– در صورت درخواست آزمایش‌های غربالگری یکپارچه یا ترتیبی توسط پزشک
درصورتی‌که نتیجۀ آزمایش غربالگری سه ماهۀ دوم مثبت باشد، پزشک آزمایش تشخیصی آمنیوسنتز را درخواست می‌دهد، در غیر این صورت احتمال ابتلای جنین به نقص‌های مادرزادی کم است و نیاز به اقدام تشخیصی دیگری نخواهد بود. آزمایش‌های غربالگری سه ماهۀ دوم شامل موارد زیر است:

آزمایش خون نشانگرهای چهارگانه:

در این آزمایش خون، میزان چهار ماده شامل آلفافتوپروتئین (AFP)، هورمون گنادوتروپین جفتی انسان یا HCG، استریول (Estriol) که شکلی از هورمون استروژن است و هورمون ( Inhibin A)
در خون زن باردار اندازه‌گیری می‌شود. پزشک با بررسی نتیجۀ آزمایش، سن شما و عوامل دیگر، احتمال بروز مشکل‌های خاصی را در جنین بررسی می‌کند. آزمایش‌های سه ماهۀ دوم بارداری را می‌توان بین هفته‌های ۱۵ تا ۲۰ بارداری انجام داد، اما به دلیل محدودیت‌های قانونی ختم بارداری بعد از هفتۀ ۱۸، بهتر است این آزمایش‌ها تا پیش از هفتۀ ۱۷ انجام شود. به آزمایش خون چهارگانه، آزمایش تفصیلی یا آزمایش غربالگری نشانگرهای متعدد نیز می‌گویند. این آزمایش را می‌توان به عنوان آزمایش غربالگری ترکیبی نیمۀ دوم بارداری انجام داد.
سونوگرافی آنومالی یا تفصیلی: این سونوگرافی معمولاً در هفته‌های ۱۶ تا ۱۸ بارداری انجام می‌شود و به پزشک این امکان را می‌دهد که جنین در حال رشد را مشاهده کند و به دنبال نشانه‌های خاص برخی عارضه‌های ساختاری در جنین بگردد. در سونوگرافی آنومالی، پزشک همچنین می‌تواند مشکلات قلب، ستون فقرات، شکم، صورت یا بخش‌های دیگر بدن جنین را تشخیص دهد. هدف از این سونوگرافی، بررسی وضعیت رشد جنین و مشکل‌های احتمالی در رشد اوست.

غربالگری یکپارچه (Integrated):

نتایج بدست آمده برای غربالگری سه ماهه اول و سه ماهه دوم می‌تواند به صورت ترکیبی به کار برده شود تا قدرت تشخیص سندرم داون افزایش پیدا کند.در این صورت قدرت تشخیص سندرم داون به بیشتر از 90% می‌رسد.نتیجه نهایی، تا انجام و تکمیل آخرین مرحله (تست کوآد) آماده نمی‌شود. در واقع سونوگرافی و آزمایش خون مرحله اول در بین هفته 11 و 14 بارداری و آزمایش خون مرحله دوم بین هفته 15 تا 18 صورت می‌گیرد. از مزایای این روش می‌توان به پایین بودن مثبت کاذب4 این تست و قدرت تشخیص بالای آن حدود 92% اشاره کرد.

غربالگری متوالی (Sequential):

در این روش ابتدا غربالگری سه ماهه اول انجام می‌شود و براساس نتایج غربالگری سه ماهه اول، خانم‌های باردار به سه دسته ریسک بالا، ریسک متوسط و ریسک پایین تقسیم می‌شوند.زنان با ریسک بالا برای انجام CVS5 فرستاده می‌شوند. آنهایی که ریسک پایین دارند احتیاجی نیست که تست غربالگری یا تشخیصی دیگری در موردشان اجرا شود و فقط زنانی که دارای ریسک متوسط باشند، کاندید انجام غربالگری مرحله دوم (کوآد) هستند.