İn vitro fertilizasyon (IVF) tedavisinde fertilizasyon başarısızlığını ve embriyo gelişim yetersizliğini predikte eden faktörlerin araştırılması
Defining the parameters causing total fertilization failure and embryo development arrest in in vitro fertilization (IVF) treatment
Yazar: MUSTAFA AKŞAR
Danışman: PROF. DR. SERDAR DİLBAZ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Etlik Zübeyde Hanım Kadın Hastalıkları Eğitim Ve Araştırma Hastanesi / Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology
Dizin: Embriyo = Embryo ; Embriyo gelişimi = Embryonic development ; Fertilizasyon = Fertilization ; Fertilizasyon-in vitro = Fertilization-in vitro ; Üreme = Reproduction ; Üreme teknikleri = Reproduction techniques

Özet:
AMAÇ: Bu çalışma in vitro fertilizasyon (IVF) tedavisine alınan ve intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (ICSI) uygulanan hastalarda toplam fertilizasyon başarısızlığı ve embriyo gelişim yetersizliği nedenlerinin saptanması ve siklus sonucunun önceden öngörülebilmesi amacıyla yapıldı.
MATERYAL VE METOT: Ocak 2016-Aralık 2019 tarihleri arasında Sağlık Bilimleri Üniversitesi Etlik Zübeyde Hanım Uygulama ve Araştırma Hastanesi Yardımcı Üreme Teknikleri Merkezine başvurup IVF tedavisine alınan ve ICSI uygulanan infertilite hastaları (n=1846); ICSI uygulaması sonucuna göre toplam fertilizasyon başarısızlığı, embriyo gelişim yetersizliği ve başarılı fertilizasyon açısından analiz edildi. Çalışmaya dahil edilen hastalar iki gruba ayrıldı. Başarılı fertilizasyon elde edilen grup (Grup I, n=1412) ile başarısız ferilizasyonla sonuçlanan grup (Grup II, n=434); fertilizasyon başarısını etkileyebilecek yaş, vücut kitle indeksi (VKİ), erken foliküler fazda folikül stimüle edici hormon (FSH) ve östradiol (E2) seviyesi, serum anti müllerian hormon (AMH) seviyesi, antral folikül sayısı, infertilite süresi, infertilite etiyolojisi, oosit pick up (OPU) günü östradiol seviyesi, OPU'da toplanan oosit sayısı, spermiogram parametreleri, 2PN sayısı, ovulasyon indüksiyon süresi, uygulanan toplam gonodotropin dozu açısından retrospektif olarak karşılaştırıldı.
BULGULAR: 1846 siklusun dahil edildiği çalışmada fertilizasyonu başarılı olan ve transfere uygun kalitede embriyo elde edilen siklus oranı %76,5 (1412/1846) olarak saptandı. Toplam fertilizasyon başarısızlığı %6,6 (121/1846) ve embriyo gelişim yetersizliği %16,9 (313/1846) oranında tespit edildi. Başarılı fertilizasyon elde edilen grup (Grup I) ile başarısız fertilizasyonla sonuçlanan grubun (Grup II) karşılaştırılmasında VKİ, 3. gün E2 seviyesi, ovulasyon indüksiyon süresi ve infertilite süresi açısından istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p>0,05). Grup I ve grup II arasında sırasıyla yaş [(31 (19-46) vs 33 (18-47), p<0.001], 3. gün FSH seviyesi [(7,69 (0,48-62) vs 9,2 (0,71-42), p<0.001], OPU günü E2 seviyesi [1310 (97-7731) vs 785 (58-5959), p<0.001], serum AMH seviyesi [1,81 (0,01-33) vs 0,7 (0,01-74), p<0.001], antral folikül sayısı [10 (0-30) vs 6 (0-30), p<0.001], OPU günü toplanan oosit sayısı [10 (1-144) vs 5 (1-31), p<0.001] ve 2PN sayısı [4 (1-28) vs 1 (0-16), p<0.001] açısından ise istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı. Dahil edilen hastaları sperm elde etme tekniklerine göre gruplandırdığımızda spermin en fazla ejekülattan elde edildiği (1605/1747), ikinci sırada testiküler sperm ekstraksiyonu (TESE) işleminin uygulandığı (132/1747) görüldü. Fertilizasyon başarısı ejekülattan elde edilen spermlerde %75,4 (1211/1605), TESE uygulananlarda %70,4 (93/132), diğer tekniklerin tercih edildiği grupta (MESA, PESA vs.) ise %80 (8/10) olarak saptandı (p=0,771). Gruplar spermiogram parametrelerine göre karşılaştırıldığında toplam sperm sayısı, motilite oranı [% (A+B)], toplam ileri hareketli sperm sayısı, Kruger oranı (%) açısından istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p>0,05). İki grup arasında sadece erkek yaşı [33 (20-55) vs 34 (22-67), p<0,01] açısından istatistiksel olarak anlamlı fark tespit edildi. Dahil edilen olguların %64,6'sı (1194/1846) primer infertil iken, %35,4'ü (652/1846) sekonder infertil idi. Primer ve sekonder infertil olguların fertilizasyon başarısı açısından karşılaştırılmasında ise istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (%75,1 vs %78,9, p=0,065). Fertilizasyon başarısını etkileyebilecek faktörler üzerinde oluşturulan univariate regresyon modelinde kadın yaşı, serum AMH düzeyi, 3. gün FSH seviyesi, OPU günü östradiol seviyesi, antral folikül sayısı, toplanan oosit sayısı ve 2PN sayısı başarılı fertilizasyon ile anlamlı olarak ilişkili saptandı (p<0,05). Ancak bu faktörlerin multivariate lojistik regresyon analizinde sadece 2PN sayısı fertilizasyon başarısı için bağımsız prognostik faktör olarak saptandı [OR=12,016 (7,529-19,176), p<0,001]. 
SONUÇ: Başarılı fertilizasyon elde edilen grup (Grup I) ile başarısız fertilizasyon elde edilen grubun (Grup II) karşılaştırılmasında VKİ, 3. gün E2 seviyesi, ovulasyon indüksiyon süresi ve infertilite süresi açısından istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p>0,05). Kadın yaşı, serum AMH seviyesi, 3. gün FSH seviyesi, OPU günü östradiol seviyesi, Antral folikül sayısı, OPU'da toplanan oosit sayısı ve 2PN sayısı açısından ise istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı (p<0,005). Multivariate lojistik regresyon analizinde sadece 2PN sayısı başarılı fertilizasyon için bağımsız prognostik faktör olarak saptandı [OR=12,016 (7,529-19,176), p<0,001]. Yapılan receiver operating curve (ROC) analizinde 2PN sayısı fertilizasyon başarısını anlamlı olarak öngörmekte idi. Optimal cut off %75 sensitivite, %78 spesifite ile 2,5 olarak hesaplandı (area under curve (AUC): 0.845, p<0.001). 2PN değeri fertilizasyonun bir göstergesi olarak kullanılırken yaptığımız çalışmada transfere uygun kaliteli embriyo elde edilebileceğini öngörmede kullanılabilecek bir parametre olarak saptandı.

ANAHTAR KELİMELER: Embriyo gelişim duraksaması, embriyo gelişim yetersizliği, in vitro fertilizasyon, intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu, toplam fertilizasyon başarısızlığı

Abstract:
OBJECTIVE: The aim of the study was to determine the causes of total fertilization failure and embryo development failure and predict the cycle outcome in patients undergoing in vitro fertilization (IVF) treatment and ICSI (intracytoplasmic sperm injection).
MATERIAL AND METHOD: Between January 2016 and December 2019, infertility patients who applied to Etlik Zübeyde Hanım Practice and Research Hospital Assistant Reproductive Techniques Center and applied ICSI (n = 1846) for IVF treatment; according to the results of ICSI application; patients analyzed as total fertilization failure, embryo development failure and successful fertilization. The patients included in the study were divided into two groups. "successful fertilization" (group I, n = 1412) and "fertilization failure" (group II, n = 434) were retrospectively assessed for the parameters;  age, body mass index (BMI), serum follicle follicle stimulating hormone (FSH) and estradiol level on early follicular phase days, serum anti-mullerian hormone (AMH) level, antral follicle count, duration of infertility, etiology of infertility, estradiol level on oocyte pick up (OPU) day, picked oocyte number, spermiogram parameters, 2PN number, duration of ovulation induction, and total dose of gonodotropin. 
RESULTS: In the study 1846 cycles were included, the number of cycles with fertilization failure was found to be 23,5% (434/1846). Total fertilization failure was determined as 6.6% (121/1846) and inadequate embryo development was detected as 16.9% (313/1846). There was no statistically significant difference between the groups with successful fertilization (group I) and the group with fertilization failure (group II) in terms of BMI, serum estradiol level on day 3, duration of ovulation induction and duration of infertility (p> 0.05). Statistically significant difference was identified between group I and group II in terms of age [31 (19-46) vs 33 (18-47), p<0.001], serum FSH level on day 3, estradiol level on the day of OPU [1310 (97-7731) vs 785 (58-5959), p<0.001], serum AMH level [1,81 (0,01-33) vs 0,7 (0,01-74), p<0.001], antral follicle count [10 (0-30) vs 6 (0-30), p<0.001], picked oocyte number on the day of OPU [10 (1-144) vs 5 (1-31), p<0.001] and 2PN number [4 (1-28) vs 1 (0-16), p<0.001]. The included patients were analyzed according to sperm retrieval techniques and seen that sperm was obtained mostly from the ejaculate (1605/1747) and TESE procedure was applied in the second row (132/1747). Fertilization success was obtained as 75.4% (1211/1605) in which group sperm retrieved from the ejaculate, 70.4% (93/132) in TESE applications, and 80% (8/10) in the group other techniques were performed (MESA, PESA etc.). (p = 0.771). There was no statistically significant difference between the groups in terms of total sperm count, motility rate [% (A + B)], progressive sperm motility, Kruger rate (%) (p> 0.05). Multivariate logistic regression model was applied to sort out the factors that may predict the fertilization success, only 2PN number was identified as a significant independent predictor of successful fertilization [OR = 12,016 (7,529-19,176), p <0.001].
CONCLUSION: There was no statistically significant difference between the group with successful fertilization (group 1) and the group with fertilization failure (group 2) in terms of BMI, serum estradiol level on day 3, ovulation induction time and duration of infertility (p> 0.05). Statistically significant difference was determined for the parameters; female age, serum AMH level, FSH level on day 3, estradiol level on OPU day, Antral follicle count, picked oocyte count and 2PN number (p<0.005).  In the multivariate logistic regression model of these factors, only 2PN number was identified as a significant independent predictor of successful fertilization [OR = 12,016 (7,529-19,176), p <0.001]. In the ROC analysis, 2PN number significantly predicted fertilization success. The optimal cut off was calculated as 2.5 ((75% sensitivity and 78% specificity)(AUC: 0.845, p <0.001)). Last of all the 2PN value has been used as an indicator of fertilization. In the study, it is determined as an indipendent prognostic parameter that can be used to predict that a quality embryo can be obtained for transfer.

KEYWORDS: Embryo development arrest, embryo development failure, in vitro fertilization, intracytoplasmic sperm injection, total fertilization failure