生殖医学中心临床实践
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第五章 生育力的评估

第一节 女性生育力的评估

女性生育力主要取决于卵巢功能。卵巢不但是女性的生殖腺,同时也是内分泌器官,即卵巢在女性一生中既能形成优势卵泡、排卵、维持女性正常月经周期,并能实现孕育胚胎、保持胎儿正常发育,同时还分泌性激素,维护女性第二性征及身心健康。

世界卫生组织于20世纪80年代中末期在25个国家33个中心的调查结果显示,发达国家有5%~8%的夫妇受到不孕症的影响,发展中国家一些地区不孕症的患病率可高达30%,而我国为6%~15%,全世界的不孕患者人数为8000万~1.1亿。目前中国育龄人群中不孕不育比例已达到10%~15%,其中2/3的原因在于女方,而由卵巢因素引起的不孕比例高达30%。

女性生育力的评估指卵巢的储备功能评估(ovarian reservation),通过评估卵巢形成卵子数量和质量的潜能,来间接反映其功能。对卵巢储备功能准确评估,尤其是在卵巢储备明显下降前指导妇女受孕和治疗不孕症,有重要的临床价值。因此如何正确的评估卵巢储备功能对女性不孕症的诊断、治疗,尤其是对预测辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)助孕治疗的结局至关重要。目前主要从以下几方面对卵巢功能进行综合评估。

一、年龄

大量研究资料表明,随着女性年龄的逐渐增长,不孕症的发生概率亦逐渐上升。研究发现,女性在20~24岁时不孕的发生概率为6%,25~29岁时为9%,30~34岁时为15%,35~39岁时为30%,40~44岁时为64%,这主要是因为随着年龄的增长,卵母细胞数量和质量均下降,卵泡闭锁加快,颗粒细胞增殖率下降,凋亡率升高,卵巢储备功能将因此明显降低。目前年龄超过35~37岁预示卵巢储备功能下降,在促排卵过程中有发生卵巢低反应的可能,而年龄超过40岁则公认为是卵巢低反应的高危因素。

Chuang等回顾性分析了1045个首次垂体降调节后超排卵体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)周期显示,随着年龄的增加,IVF-ET周期所需用的促性腺激素(gonadotropin,Gn)剂量增加,而获卵数、受精卵数、可移植胚胎数目、种植率、临床妊娠率等均明显降低,说明女性的实际年龄对卵巢的储备功能有一定的预测价值,是反映卵子质量和数量的指标。也有研究认为如果年龄≥40岁,意味着卵子质量下降,其妊娠结局并不理想。但是由于个体差异,根据患者既往是否存在多囊卵巢综合征(PCOS)、卵巢手术、化疗药物等影响因素,相同的年龄亦可表现为不同程度的卵巢储备情况。所以年龄仅是预测卵巢储备功能和卵巢刺激反应性首选的粗略标准,具体情况还需结合其他预测指标进行综合评估。

二、基础生殖激素水平

(一)促卵泡生成素

基础促卵泡生成素(follicle stimulating hormone,FSH)是指自然月经周期第2~3天(即卵泡早期)空腹血清FSH水平,它随年龄的增长而逐渐升高,在任何年龄段,基础FSH是反映卵泡群大小的间接预测指标,受多种因素如抑制素、激活素、雌激素和卵泡抑制素等的共同调节。

一般认为,若基础FSH水平<10IU/L,可能为卵巢正常反应;若基础FSH水平介于10IU/L~15IU/L之间,预示卵巢低反应。对于高龄不孕妇女的研究表明:年龄>35岁,基础FSH水平为10IU/L~15IU/L,表明卵巢储备轻度减退;而大于35岁女性且基础FSH水平>15IU/L或38岁即使FSH<10IU/L,其卵巢储备功能也明显减低。

卵巢功能开始降低时,FSH有升高趋势,但并不稳定。这是因为FSH水平的一过性上升可加速残留卵泡发育,雌激素的分泌增加,从而反馈抑制了FSH分泌。研究发现,既往曾有一次测得FSH大于12IU/L的女性,在以后的复测中仍有50%的概率可能降至正常,同时基础FSH水平在不同月经周期可能有所波动。临床研究表明,即使卵巢储备功能降低,基础FSH水平亦可波动在4IU/L~25IU/L。由此可以说明一次测得的FSH水平并不能精确地反映卵巢的实际情况。另有研究认为,基础FSH水平升高对年轻健康和月经周期规律女性卵巢功能的预测价值相当有限。

对于年龄小于35岁的女性,如基础FSH水平升高将更大程度的预示卵巢储备下降,卵巢反应性降低,而与卵子质量无明显相关性,因此其周期妊娠率和累计妊娠率较基础FSH水平无升高者无明显降低,但可能伴流产率增加趋势,这说明FSH对卵巢功能仍有一定的预测价值。

有学者认为,实施IVF-ET周期的患者使用促性腺激素释放激素激动剂(gonadotropin-releasing hormone agonist,GnRHa)降调节后,月经第2天FSH水平对预测卵巢的反应性是一个良好敏感的指标。Luisis通过对基础FSH<15u/L的54例患者共81个IVF-ET周期的研究发现,生长卵泡的数量、成熟卵子的数量与基础FSH水平无关,而与IVF周期的FSH水平显著相关,因为使用GnRH-a降调节后FSH的分泌不受下丘脑-垂体-卵巢轴的控制,并且阻断了抑制素的影响,这时的FSH水平可能更为直接的反映卵巢的本身功能。

(二)雌二醇

基础雌二醇(estrogen,E2)是指月经周期第2~3天空腹血清E2水平。血清E2主要是由卵巢颗粒细胞及生长卵泡产生,其血清水平变化主要随卵泡生长而逐渐上升;当卵巢内储备卵泡减少,不足以产生足量的抑制素B(inhibin B,INHB)抑制垂体FSH分泌,较高水平的FSH可能在前一月经周期的黄体期就促使卵泡提前进入募集和生长,在其后月经周期的早卵泡期,提前发育和生长的卵泡将产生较高水平的基础E2。基础E2水平升高提示卵巢储备降低,其升高早于基础FSH水平的升高。有学者认为,若FSH正常而基础E2水平升高是介于卵巢储备明显降低和正常者之间的中间阶段。若基础FSH和E2水平均升高,提示卵巢储备降低。

研究表明,在24~50岁的月经规律妇女中,基础E2水平无显著差异。血清E2升高到何种水平会影响卵巢反应性目前尚无统一标准。有文献报道预测卵巢低反应的基础血清E2值在184pmol/L~367pmol/L范围内。我中心回顾性分析使用长方案进行降调节的103个IVF/ICSI-ET周期,发现降调节后月经第2天血清E2值,在20pg/ml<E2≤30pg/ml范围时,不但用药剂量少,且妊娠结局良好。因此基础E2是卵巢储备功能评价的指标之一,尤其对早期卵巢储备功能降低有一定的预测价值。

(三)基础FSH/LH比值

在生理状态下,随着卵巢功能下降,FSH和LH均上升,而FSH较LH升高更显著,所以卵巢储备功能下降首先表现为FSH/LH比值升高。基础FSH水平正常的女性,若基础FSH/LH比值升高即LH相对降低也预示卵巢储备降低,卵巢低反应,基础FSH/LH比值较基础FSH、基础E2能更能敏感反映卵巢储备功能。

基础FSH/LH比值升高到何种阈值会影响卵巢储备和卵巢反应性?不同的研究结果不完全相同。Broekmans等研究报道,FSH/LH比值从2.0~3.6不等,一般认为FSH/LH比值>3.6对促排卵反应较差,IVF周期取消率增加。同时Shrim等分析了患者年龄<41岁且基础FSH<12IU/L的IVF-ET周期,表明FSH/LH≥3组与FSH/LH<3组相比较,基础FSH较高,而基础E2、获卵数、可移植数及妊娠率均较低;若仅以基础FSH<8IU/L的周期纳入研究,IVF-ET结局与前述研究相同。若患者基础FSH、LH和E2值正常,基础FSH/LH比值升高,提示可能为卵巢功能减退,这主要是LH水平降低可能影响卵巢对Gn的反应性。总之,基础FSH/LH比值是预测基础FSH正常,年轻不孕患者卵巢反应性的一项较好的指标,尤其对IVF-ET周期具有指导意义。宁夏医科大学生殖医学中心对103个周期分析发现,降调节后月经第2天血清FSH/LH比值可用于预测卵巢的反应性,而2<FSH/LH≤3时临床妊娠率最高。

三、细胞因子

(一)基础抑制素B水平

基础抑制素B(inhibin B,INHB)是转化生长因子超家族成员,主要由卵巢颗粒细胞产生,由于卵泡群在不同周期有变异,因此INH B有周期内变异的特点,其对垂体FSH的合成和分泌具有负反馈调节作用,并在卵巢局部可调节卵泡膜细胞对Gn的反应,但是在促排卵周期中INHB受Gn调控,故测定INH B可对卵巢反应性作出及时评价。

卵巢储备功能减退者基础INH B的降低早于基础FSH的升高,故认为INHB较FSH更能直接反映卵巢储备。在实施ART过程中,控制性超促排卵(controlled ovarian hyper-stimulation,COH)用药方案、剂量选择建立在对卵巢反应能力的合理预测之上。卵巢反应不良者,其早期INHB下降早于FSH升高,尤其是月经第5天血清INHB在评价卵巢反应能力上具有高度精确性,因此有学者认为,在IVF-ET周期中卵巢反应低下的患者,决定是否继续治疗应以月经第5天的INHB作为参考,并且将继续治疗的INHB值定为400pg/mL。

基础INHB水平与成熟卵泡数目高度相关,还能预测IVF获卵数目,与受精率高度相关。在促排卵早期就可根据INHB的变化预计该周期获卵情况,及时调整Gn用量,而Urbancsek等对110名接受IVF或ICSI助孕的患者进行病例对照研究,认为促排卵日INHB不是一个较好的预测IVF结局的指标,而采卵日高INHB是独立于年龄、E2峰、获卵数和胚胎数,是较好的预测临床妊娠的指标。

(二)基础抗苗勒管激素

抗苗勒管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)亦为转化生长因子超家族成员,是由卵巢颗粒细胞产生的。有研究发现,AMH在始基卵泡中无表达,在初级卵泡的颗粒细胞上弱表达;在≤4mm的小窦卵泡中强表达;在>4mm窦卵泡中表达逐渐减弱至完全消失。AMH在调控卵泡生长和发育中具有一定的作用,主要是通过抑制卵泡的起始募集和循环募集而发挥作用。

Frattarelli等研究发现,健康育龄期女性血清AMH水平为(2.85±1.66)μg/L,在同一个月经周期中,血清中AMH水平变化不大;在18~25岁女性的平均值最高之后,随着年龄的增长不断下降;41~47岁女性AMH水平骤降,这说明AMH与年龄间存在负相关。也有研究表明,PCOS患者血清中AMH水平明显高于卵巢功能早衰(POF)患者。这说明血清中AMH水平与患者卵巢的储备功能及卵巢反应性密切相关,可作为评价卵巢储备功能的指标,因此有学者提出AMH也可以作为卵巢功能评价独立、有效的指标。

AMH作为ART前卵巢储备功能的预测指标得到认可。Hazout等应用多变量回归分析月经周期第3天血清AMH与ART结局(如获取成熟卵母细胞的数目、获取的胚胎数目及持续妊娠率)的相关性,证实月经周期第3天血清中AMH是临床妊娠结局的独立预测因子,尤其对获卵数影响最大,这意味着检测基础AMH可更灵敏地反映卵巢储备情况。

四、超声学检查

(一)基础窦卵泡计数

基础窦卵泡计数(antral follicle count,AFC)是指月经周期第2~3天的窦卵泡计数。窦卵泡是成熟卵泡的前体,在B超影像上表现为直径小于10mm的卵泡,其数目多少能够很好地反映卵泡池中剩余的原始卵泡数。近年来AFC作为卵巢储备功能观测指标得到了广泛的关注,已发现AFC的数目与女性的年龄呈负相关。

目前的研究中,对于正常窦状卵泡数目、直径的定义变异较大,直径范围在2~5 mm至2~10mm不等。由于在不同的研究中所用的AFC计数标准不同,难于进行比较,但是得出的结论是一致的。Klinkert提出窦卵泡(2~5mm)数小于5个,预示卵巢储备功能下降;Mut-tukrishna等以AFC小于5 mm为界值,敏感性为0.89、特异性0.39、阳性似然比1.45;Dur-musoglu等发现,若以AFC小于6mm为界值,敏感性为85%、特异性74%。提示基础AFC可以作为反映卵巢储备功能的指标。

由于卵巢储备功能随着年龄增加而降低,而基础AFC又是反映卵巢储备功能的指标,因此将年龄和AFC结合起来更能准确地反映卵巢的储备情况。但对于年轻和高龄女性的AFC周期变异应引起重视。对年轻、有排卵的女性,若AFC低,应谨慎解释,因为其并不代表卵巢储备降低;而对年龄较大女性,AFC对区别临床预后(如反应性、妊娠率)较年龄和FSH更好;若AFC小于2~6个,同时基础FSH大于10IU/L,对任何年龄的妇女来说,其卵巢反应低下、临床结局差。

由于AFC无论在低反应、正常反应和高反应妇女中差异均有显著性,故不仅可以用于卵巢低反应的预测,还可预测卵巢反应过激,警惕卵巢过度刺激综合征(ovarian hyper-stimulation syndrome,OHSS)的发生。但是临床上仅用AFC对预测是否妊娠的效力很差,因为AFC决定卵子的数量,对卵子质量预测价值有限,而是否妊娠则不仅取决于卵子的数量,卵子质量是决定是否妊娠更为重要的因素。在IVF-ET周期中获卵数少的患者其周期妊娠率较获卵数多者低是因为后者大多有更多的优质胚胎可选用。

总之,基础AFC的优点有:

1.成本低、可重复、无创伤性、接受性好,对预测卵巢储备和卵巢反应性准确性较高、周期间差异较小,是与年龄并列的卵巢储备和卵巢反应性预测的首选指标;

2.基础AFC无论在卵巢低反应、正常反应和高反应妇女中均显示差异性,相应的AFC小于5~10个、10~15个、大于15个卵泡,故AFC不仅可以用于卵巢低反应的预测,还可预测卵巢反应过高。年龄<35岁,尤其是瘦型女性,当AFC大于15个,发生卵巢过度刺激综合征的概率较大。

(二)卵巢体积及平均卵巢直径

随着年龄的增大,卵巢体积缩小,其所含的原始卵泡数减少,卵巢储备功能下降,目前通用的卵巢体积(ovarian volume)的计算方法是:经阴道超声测量卵巢3个平面的最大径线D1,D2和D3,体积V=D1×D2×D3×π/6。一般情况下卵巢体积小于3cm3,增加了IVF的取消率。卵巢体积小与卵巢储备的原始卵泡减少,生长卵泡的数目少有关,但是并不与卵子的质量呈正相关。

Frattarelli等提出,应用平均卵巢直径(mean ovarian diameter,MOD)替代卵巢的体积的测量,在IVF治疗周期中计算更方便有效,MOD系任一侧卵巢两个相互垂直平面最大径线的均值,以20mm作为MOD的界值,小于该值的患者IVF治疗结局较差。MOD与卵巢体积的相关性高达90%,普通超声即可测量,简单实用,有一定的指导和预测价值。

(三)卵巢基质血流

在基础状态下,卵巢基质血流收缩期血流速率峰值与随后的卵泡反应密切相关。因此,卵巢基质血管收缩期血流速度峰值升高者卵巢的灌注量增加,目前采用阴道超声多普勒和三维彩色超声检测卵巢血流情况,其观测指标主要包括卵巢基质内动脉收缩期血流速度峰值(peak systolic velocity,PSV)、阻力指数(resistane index,RI)、搏动指数(pulsatility index,PI)、收缩期/舒张期流速比值(Vmax/Vmin,S/D)等。

始基卵泡无单独的血供,需由基质血管传输营养物质和激素。据文献报道,基础状态下卵巢基质血管收缩期PSV与卵巢反应性存在正相关。在IVF治疗周期前测量卵巢基质的血流灌注情况,对预测卵巢反应性有参考价值;动态测定卵巢基质血流参数可能对卵巢反应性有预测价值。Younis等认为,至少一侧未检测到卵巢间质基础血流与卵巢低反应相关,而不应考虑为技术的原因。目前此类研究不多,因此该指标尚不能用于临床卵巢储备测定,但是卵巢基质血流的测定可为临床卵巢低反应性的诊断提供一定依据。

五、卵巢刺激试验

(一)克罗米酚刺激试验

克罗米酚刺激试验(clomifene ciarate challenge test,CCCT)是Navot等于1987年提出并应用CCCT作为预测卵巢储备功能的方法。克罗米酚是一种雌激素受体拮抗剂,它与下丘脑-垂体的雌激素受体结合,阻止E2对它们的负反馈作用。口服克罗米酚后监测晚卵泡期(周期第10天)血FSH值和E2值,若FSH≤10Iu/L,E2≥734pmol/ml,提示卵巢储备功能良好;FSH≥12Iu/L,E2轻度上升,提示卵巢储备功能下降。这是由于卵巢功能衰退早期,FSH水平升高,导致卵泡过早募集,于黄体期就开始被募集的卵泡分泌的E2反馈作用于中枢,抑制了FSH的升高;而克罗米酚阻止E2对中枢的负反馈作用,所以表现为FSH明显升高,由此可以分辨出早期卵巢储备下降。因此有学者认为CCCT是卵巢反应性的最佳独立预测指标。

(二)外源性FSH卵巢储备试验

外源性FSH卵巢储备试验(exogenous FSH ovarian reserve test,EFORT)也称FSH刺激试验(FSH challenge test,FCT)。EFORT系在月经周期的第3天使用FSH 300 IU一次,并在FSH给药前和给药后24h分别采集标本检测血清E2和(或)INH B水平的卵巢刺激试验。若FSH刺激24h后血清E2水平的增值小于102 pmol/L和(或)INH B水平的增值小于100ng/L,为EFORT阴性(异常),预示卵巢储备下降和卵巢低反应。

EFFORT试验能直接反映卵巢对FSH的敏感性,是预测卵巢反应性较准确的指标。EFORT对高反应的预测优于CCCT,因为其有一定的假阳性,所以CCCT对卵巢低反应的预测优于EFORT。

(三)促性腺激素释放激素激动剂刺激试验

促性腺激素释放激素激动剂GnRH-a刺激试验(gonadotropin releasing hormone agonist stimulating test,GAST)系在月经周期第2或3天早卵泡期使用超生理剂量的短效GnRHa制剂1次,并在给药前和给药后24h分别检测血清E2水平。GnRHa对垂体的短暂刺激(flare-up)作用,可使垂体分泌Gn增加激发卵巢E2的合成和分泌,使血清E2水平上升,卵巢第3天E2较第2天E2增加1倍,提示反应性良好的女性,其卵巢生长发育的卵泡可产生足量的INHB和E2,并对抗血清FSH水平过度上升。若在GnRHa刺激24h后血清E2水平的增值小于180pmol/L,血清E2水平增幅小于1倍,FSH>10 IU/L或给药前后血清FSH水平之和>26IU/L,为GAST异常,预示卵巢储备下降和卵巢低反应。

总之,卵巢储备功能的正确评估,对指导生育及不孕症的治疗具有重要意义。尤其在IVF-ET周期中指导促排卵方案的选择、Gn的使用剂量、获卵数量以及临床妊娠率的预测具有重要意义。但是由于患者个体间存在极大的差异性以及卵巢受多种因素影响,卵巢储备功能的评估指标尚未完全统一,特别是一些实验室指标的采用仍处于临床试验阶段。如何全面准确地对卵巢功能进行全方位的综合评估,仍是需要长期进行研究的一个重要课题。