自1978年世界首例试管婴儿诞生以来
[1],辅助生殖技术,特别是体外受精(IVF)/卵胞浆内单精子注射(ICSI),彻底重塑了不孕症的治疗格局
[2]。初期,自然周期(NC)取卵是IVF/ICSI的主要获卵方式,之后被控制性卵巢刺激(COH)替代。但在严重卵巢功能减退(DOR)患者中,COH的优势有限。随着女性生育年龄普遍延迟及生育政策调整,严重DOR人群规模持续扩大,接受试管婴儿助孕的需求显著增加。这类患者常表现为窦卵泡(AFC)计数明显减少、基础卵泡刺激素(FSH)水平升高及月经紊乱,同时对常规COH方案呈低反应
[3]。因此,NC-IVF/ICSI已成该类患者的重要选择
[4]。
在NC-IVF/ICSI助孕过程中,精准把握取卵时机是治疗成功的核心
[5, 6]。DOR患者常存在独特的内分泌异常,表现为雌二醇(E
2)过早升高及促黄体生成素(LH)峰出现时间难以预测
[7]。这些异常不仅破坏卵泡成熟的同步性,还直接导致可获取卵母细胞数量减少。 优化DOR患者的扳机策略,从有限(通常仅单卵泡)资源中获取高发育潜能卵母细胞、形成优质胚胎并最终实现活产,是NC-IVF/ICSI的关键目标。
目前促卵成熟的策略主要有两种:一是监测内源性LH峰出现时间指导取卵。该策略虽符合生理状态,但DOR患者LH峰出现时间难以预测,易错过最佳取卵窗口或增加周期取消率
[5];二是应用外源性药物(如hCG或GnRH激动剂)精准控制成熟时机。然而,外源性hCG可能干扰内分泌节律并增加时机误判风险
[8]。尽管上述策略意义重大,但直接比较的高质量证据仍显匮乏。现有研究普遍存在方法学缺陷:样本量小、患者异质性高,对年龄、卵巢储备状态等混杂因素校正不足
[9, 10]。更关键的是,指导扳机策略选择的扳机日关键指标(包括LH阈值、E
2水平及卵泡直径)在NC-IVF/ICSI人群中的验证仍不充分
[5, 6, 8]。这一证据缺口阻碍了DOR患者标准化、个体化NC-IVF/ICSI方案的建立。
本研究分析两家生殖中心的1118个NC-IVF/ICSI周期数据,采用倾向评分匹配(PSM)结合多因素Logistic回归校正混杂因素,旨在比较外源性药物扳机与内源性LH峰策略的结局差异,如获卵率、可移植胚胎率、优质胚胎形成率、新鲜周期临床妊娠率(CPR)及活产率(LBR);其次确立扳机日关键指标阈值,优化取卵时机决策。本研究通过整合严谨统计与临床数据,构建基于阈值的决策算法,以提升DOR患者NC-IVF/ICSI的胚胎质量与活产结局。
1 资料和方法
1.1 研究对象
本研究为回顾性双中心队列研究,纳入2013年1月~2024年1月于两家中国生殖中心(临沂市人民医院,
n=1038周期;菏泽市中医医院,
n=80周期)接受NC-IVF/ICSI助孕的DOR患者625例,共计1118个周期。按年龄分为3组:<35岁、35~39岁、≥40岁。DOR诊断标准
[12](符合至少2项标准):AMH<1.1 ng/mL;AFC≤5;基础FSH>10 IU/L。排除标准:输卵管积水/卵巢子宫内膜异位囊肿/子宫畸形;夫妇染色体异常;因提前排卵取消周期;放化疗史;未控制的全身性疾病。本研究经临沂市人民医院伦理委员会批准(伦理批号:202504-H-001),豁免知情同意。
1.2 IVF/ICSI周期监测方案
月经周期规律(23~37 d)的患者于周期第2~3天行经阴道超声及基础激素检测(FSH,LH,E2,P),优势卵泡直径≥10 mm时启动密集监测(每日或隔日)。月经周期不规律(<23 d或>37 d)者每5~7 d超声扫描至卵泡直径≥10 mm后采用同等监测频率。当卵泡直径≥14 mm时,每日检测血清E2、LH、P水平;基础FSH>20 IU/L者接受戊酸雌二醇预处理(补佳乐® 2~4 mg/d),目标FSH 10~17 IU/L。所有周期均不使用促性腺激素释放激素(GnRH)拮抗剂或枸橼酸氯米芬。所有操作于08∶00~17∶00时段标准化执行,激素检测结果2 h内反馈以实施临床决策。
1.3 扳机日标准与扳机策略
扳机日通过综合评估以下标准确定最佳卵母细胞成熟时机:优势卵泡直径≥14 mm;血清E2≥150 pg/mL;前24~48 h LH动态趋势(如从<10 IU/L升至20~40 IU/L或出现稳定平台/下降)。LH≤15 IU/L且卵泡生长受控(直径16~22 mm)时,采用外源性药物(艾泽® 250 μg、尿源性hCG 6000 IU或达必佳®0.2 mg)扳机,经阴道取卵术(TVOR)统一于扳机后34 h进行;LH>15 IU/L时持续监测LH动态,TVOR设定于首次检测到LH起峰后24~36 h(约10%患者因LH急剧上升等因素仍使用外源性扳机以紧急取卵,将扳机-取卵间隔缩短至15~30 h)。当LH>40 IU/L且伴孕酮>1.0 ng/mL或E₂明显下降时,行紧急TVOR。
1.4 取卵与授精操作
TVOR于08∶00~12∶00时段进行,使用COOK双腔取卵针(K-OPSD-1735-B-L)在100 mmHg负压下操作,未获卵母细胞时行3次冲洗(最多5次)。获取的未成熟卵(生发泡期(GV)/中期I(MI)期)体外培养12 h后授精,成熟卵(中期II(MII)期)行IVF或ICSI。受精卵在G-1™ v5 PLUS胚胎培养液(Vitrolife® #10130)中培养至卵裂期(第2~3天),根据临床指征于G2™囊胚培养液(Vitrolife® #10131)中选择性延长培养至囊胚期。
1.5 结局指标定义
所有结局指标均基于取卵周期(即至少穿刺并抽吸1个卵泡的周期)进行定义。获卵率指获得卵母细胞的卵泡数与穿刺卵泡数的比值。可移植胚胎率指符合移植或冷冻标准的胚胎数与取卵周期数的比值,胚胎评价标准依据伊斯坦布尔共识
[11](卵裂期胚胎为1~2级;囊胚期≥3 BB)。优质胚胎率指具有最佳发育潜能胚胎数与取卵周期数的比值,其中优质胚胎定义为第3天胚胎≥7细胞且碎片<10%;第5天囊胚形态学评分为4~5 AA/AB/BA。鲜胚周期CPR定义为在新鲜胚胎移植后6周,经阴道超声观察到宫内孕囊的周期数占全部取卵周期的比例。鲜胚周期LBR定义为每取卵周期中,孕周超过24周分娩出存活婴儿的周期比率。
1.6 统计学分析
采用SAS 9.4和R语言4.4.3进行数据分析。连续变量根据正态性检验结果,以均数±标准差(正态分布)或中位数(四分位间距)(非正态分布)表示,分类变量以频数(百分比)表示。连续变量组间比较采用独立样本t检验或Wilcoxon秩和检验,分类变量组间比较采用卡方检验或Fisher精确检验。为控制混杂因素对结局指标的影响,采用PSM方法,基于中心、年龄、体质量指数(BMI)、不孕类型、不孕年限,计算倾向评分,并以1∶1最优匹配方法(卡钳值为0.2)进行匹配,匹配后组间均衡性通过标准化差异(<10%)及统计检验验证。
通过多变量Logistic回归模型探讨外源性药物扳机对不同临床结局的影响,调整变量包括中心、年龄分层、BMI、不孕类型、不孕年限、基础激素水平(FSH, LH,P,E2)及AFC等潜在混杂因素,采用逐步法进行变量筛选,结果以比值比(OR)及其95%置信区间(CI)呈现。为评估决策日激素水平及卵泡直径对是否使用外源性药物扳机的预测效能,绘制ROC曲线,计算曲线下面积(AUC),并通过最大约登指数确定最佳截断值,同时报告敏感性与特异性。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 基线特征与队列匹配
PSM前,外源性药物扳机组与内源性LH组在多项基线指标上存在差异,包括基础FSH(
P=0.0002)、基础LH(
P<0.0001)及决策日LH水平(
P<0.0001,
表1)。
经1∶1 PSM(卡钳值=0.2)后,两组各纳入397个周期。匹配后队列中,除基础FSH (
P=0.0018)和基础LH(
P=0.0002)差异有统计学意义外,其余基线变量均达均衡(标准化差异均<10%)(
表2),PSM有效控制了多数混杂因素。
2.2 扳机策略的临床结局比较
PSM前分析结果显示,外源性扳机组在获卵率(
P<0.05)、2PN受精率(
P<0.0001)、可利用胚胎率(
P<0.0001)、新鲜周期临床妊娠率(
P<0.01)及活产率(
P<0.05)均优于内源性LH组。PSM校正后,外源性扳机组的优势进一步扩大:获卵率提升至73.30%
vs 64.99% (
P<0.05),优质胚胎率提高近3倍(32.24%
vs 11.08%,
P<0.0001,
表3)。
多因素Logistic回归分析显示,外源性扳机是改善生殖结局的独立因素,包括获卵概率、2PN受精率、CPR及LBR(
表4)。
2.3 年龄分层分析
外源性扳机策略的疗效呈现年龄依赖性:在<35岁患者中,其提升可移植胚胎率和优质胚胎率,但CPR未显著改善;35~39岁患者获益最显著,获卵概率、CPR及LBR均提高(
P<0.05);≥40岁患者(占队列52.1%)虽受高龄影响(LBR较35~39岁组降低87%~92%,
P<0.0001),仍可改善2PN率与优质胚胎率(
P<0.05,
表5)。
2.4 扳机日生物标志物的预测效能
扳机日LH水平是指导策略选择的强效预测因子(AUC=0.945, 95%
CI: 0.930~0.959),最佳截断值19.055 mIU/mL对应的敏感性93.30%、特异性83.10%,阳性预测值(PPV)达90.90%(
图1A)。相比之下,扳机日E₂水平的预测价值有限(AUC=0.628, 95%
CI: 0.592~0.663,
图1B),截断值191.59 pg/mL下敏感性仅74.1%、特异性47.9%;主导卵泡直径预测效能最低(AUC=0.558, 95%
CI: 0.522~0.594,
图1C),其截断值16.75 mm对应的总体准确度仅59.6%。
3 讨论
本研究重点分析了1118个NC-IVF/ICSI助孕周期中严重DOR患者的治疗数据,探讨优化生殖结局的策略。通过PSM与多因素Logistic回归双重验证,证实外源性药物扳机可显著改善主要临床结局:活产率提升至对照组的3.3倍(PSM校正OR=4.11, 95% CI:1.64~10.32);优质胚胎率增加至对照组的3.78倍(校正OR= 3.78, 95% CI:2.53~5.67)。年龄分层分析显示,治疗获益存在年龄依赖性差异:35~39岁患者活产率达对照组的6.25倍(OR=6.25, 95% CI:3.82~10.21);≥40岁患者因年龄相关的不可逆因素,获益程度降低(活产率增幅≤1.8倍)。研究同时确立了扳机日LH阈值19.055 mIU/mL(AUC = 0.945),为个体化扳机策略提供理论依据,解决了NC-IVF/ICSI中长期缺乏生殖预后精准预测指标的临床难题。
本研究表明,外源性药物扳机作为NC-IVF/ICSI周期的优先策略,可提升重度DOR患者的获卵成功率(校正OR=2.17)与优质胚胎率(校正OR=4.25),其机制可能在于精准调控卵母细胞成熟时机。重度DOR患者因下丘脑-垂体-卵巢轴功能紊乱,常出现内源性LH过早升高及LH峰模式异常
[12, 13]。外源性扳机可克服此类内分泌紊乱,精确控制卵母细胞成熟进程与取卵时机——这对单卵泡发育的自然周期至关重要。与以往研究不同,本研究显示外源性扳机具有更优临床效应,原因可能包括:首先,本研究主要纳入AFC 1~2个的重度DOR患者,有效控制了人群异质性,而以往研究纳入的DOR人群卵巢储备相对较好,可能掩盖外源性扳机对极低DOR亚群的特异性获益
[8];其次,本研究通过标准化操作规避了因工作日限制导致的hCG给药不当问题,确保扳机时机精准匹配卵子成熟窗。经PSM校正后,外源性扳机组新鲜周期每移植周期临床妊娠率(CPR)达32%,高于文献报道的内源性LH组(14.8%)
[8]。
尽管有研究
[5]证实了NC-IVF/ICSI在广泛不孕人群中的可行性,但未解决极低DOR亚群的特异性治疗策略。本研究通过聚焦极低DOR患者,首创外源性扳机与LH阈值联合决策的分层管理模型。未来需开展多中心随机对照试验(RCT),直接比较该策略在DOR人群中的经济成本与临床效益,以完善个体化治疗路径。
外源性药物扳机在NC-IVF/ICSI中的疗效呈年龄依赖性。<35岁患者的可利用胚胎率提升2.29倍(95%
CI:1.16~4.51)、优质胚胎率增加4.38倍(95%
CI:1.81~10.60),虽鲜胚周期临床妊娠率(CPR)差异无统计学意义(
P=0.341),但胚胎质量的改善为累积活产率提供了关键胚胎储备。在35~39岁患者中,外源性扳机产生最显著的临床获益:LBR提升6倍(OR=6.25, 95%
CI:1.34~29.23),达到与<35岁组相当的妊娠结局。这反映了该群体独特的卵巢功能过渡期特征——卵巢储备减退与卵母细胞发育潜能保留并存
[14, 15]。通过优化卵泡成熟,外源性扳机使患者避免使用供卵方案,这对缓解区域性供卵资源短缺(如中国3~5年等待周期)至关重要,否则治疗延迟将导致患者进入≥40岁的生殖预后极差阶段。≥40岁患者虽绝对活产率较低(1.8%),但外源性扳机改善优质胚胎率(OR=4.25,
P<0.001),其机制可能涉及减轻卵母细胞氧化应激损伤
[16,17]及维持表观遗传稳定性(如DNMT3A表达调控)
[18, 19],为患者转向供卵治疗前争取了获得遗传学亲缘子代的宝贵机会。
ROC分析确立的LH截断值19.055 mIU/mL(AUC=0.945)为临床决策提供客观依据。低于该阈值的患者采用外源性扳机可显著改善结局,其93.3%的高特异性降低内源性LH路径的误判风险,有效解决研究提出的LH峰不可预测性问题
[17]。本研究发现自然周期中生理性LH升高形成的独特卵泡微环境,与卵母细胞质量密切相关,与文献报道
[21]一致。ROC分析证实扳机日卵泡直径预测取卵时机的价值有限(AUC=0.56)。有研究同样显示
[6],不同直径卵泡在NC-IVF/ICSI周期中呈现相似的胚胎实验室参数与临床结局,表明该指标缺乏可靠预测效能。扳机日E₂水平虽独立预测价值较低(AUC=0.63),但作为颗粒细胞功能的直接标志物,其临床意义仍需重视。实践中应建立以LH阈值(19.055 mIU/mL)为核心的综合评估体系,协同监测雌激素水平及卵泡直径。
改良自然周期(MNC-IVF/ICSI)广泛应用于单卵泡IVF/ICSI方案
[22, 23]。该方案在卵泡晚期使用GnRH拮抗剂抑制内源性LH峰,必要时补充低剂量促性腺激素
[10, 22, 23]。尽管拮抗剂不影响卵母细胞质量
[4],但有证据表明其可能降低子宫内膜容受性,导致新鲜周期CPR下降
[24-26]。未来研究需直接比较两种方案的累积活产率。值得注意的是,本研究中NC-IVF/ICSI方案的核心优势在于:完全避免使用GnRH拮抗剂与促性腺激素补充,使注射次数减少,大幅降低药物成本,治疗流程更简化,充分体现其经济性及患者友好性
本研究的回顾性设计存在固有选择偏倚风险,即便在PSM队列中,未测量的混杂因素(如胚胎线粒体功能、环境暴露差异)仍可能导致残余混杂效应。由于LH检测方法学差异,需在多中心前瞻性队列中验证LH阈值(19.055 mIU/mL)的跨种族普适性。未来需开展前瞻性随机对照试验,比较实时监测LH的动态扳机策略与固定扳机方案的累积活产率差异,并整合AMH等生物标志物构建个体化治疗模型。
本研究首次证实,在DOR患者的NC-IVF/ICSI治疗中,应用外源性扳机药物(hCG/GnRHa)可改善活产结局,其中35~39岁患者获益尤为显著。基于决策日LH阈值(19.055 mIU/mL)建立的个体化扳机时机判断体系,联合卵泡直径及血清E2动态监测,为极低卵巢储备患者提供了可量化的精准治疗路径。