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In Vitro Fertilisation (IVF) und Intra Cytoplasmatische Spermien Injektion (ICSI)
Die In Vitro Fertilisation (IVF) oder Reagenzglasbefruchtung gilt als das bekannteste Verfahren der Reproduktionsmedizin. Bei der In Vitro-Fertilisation werden der Frau befruchtungsfähige Eizellen von der Scheide her aus den Eierstöcken abgesaugt und anschliessend in einer Glasschale (In-vitro-Fertilisation = Befruchtung im Glas) mit den Samenzellen zusammengebracht. Die Befruchtung erfolgt im Gegensatz zur Insemination ausserhalb des Körpers der Frau. Die Methode wird seit über 40 Jahren angewendet, das erste mit IVF gezeugte Kind, Louise Brown, wurde 1978 in England geboren
Die Verschmelzung des Erbmaterials (=Befruchtung = Fertilisierung) erfolgt dabei genau so selbständig wie sonst auch. „Künstlich“ ist eigentlich nur der Ort, wo die Befruchtung stattfindet. Ich rede deshalb lieber von „Reagenzglas“- oder „in Vitro“- als von „künstlicher“ Befruchtung.
Der Unterschied zwischen IVF und ICSI liegt nur in der Art und Weise, wie die Samenzelle in die Eizelle gelangt: Bei der IVF dringt eine von vielen Samenzellen selbständig in die Eizelle ein. Beim ICSI wird unter dem Mikroskop eine einzelne Samenzelle mit Hilfe einer Mikropipette (ganz feine Nadel) in die Eizelle eingebracht (injiziert).
Die Spermien können naturgemäss meist über einen Samenerguss problemlos gewonnen werden. Die Eizellen hingegen müssen über einen kleinen Eingriff von der Scheide her kurz vor dem Eisprung aus den Eierstöcken abpunktiert werden. Meist werden die Eierstöcke mit einer hormonellen Behandlung dazu angeregt, ca 10-15 Eizellen zur Reife zu bringen, statt nur einer wie im normalen Zyklus, damit durch den Eingriff gleich mehrere Eizellen gewonnen werden können.
Wenn dann mehrere Eizellen befruchtet werden, kann ein Teil davon im sogenannten Vorkernstadium eingefroren werden und später in einem sogenannten Auftauzyklus in die Gebärmutter eingebracht werden, ohne dass nochmals komplizierte Hormonbehandlungen nötig sind.
Sollte es keine Spermien im Samenerguss haben, dann können manchmal aus einer Gewebeprobe des Hodens Spermien gewonnen werden (=TESE, testikuläre Spermienextraktion).
Gründe für eine IVF
- Durch Infektionen, Endometriose oder Operationen (Unterbindung oder manchmal nach Blinddarmoperation) irreparabel verschlossene oder in ihrer Funktion eingeschränkte Eileiter
- Männliche Fruchtbarkeitsstörung
- Nach erfolgloser Insemination (meist nach 3 Versuchen)
Gründe für eine ICSI
- Schwere männliche Fruchtbarkeitsstörung
- Fehlende oder schlechte Befruchtung (=Fertilisierung) im IVF
Voraussetzungen für die IVF
Damit eine In-vitro-Fertilisation durchgeführt werden kann, muss die Frau mindestens einen gesunden Eierstock und eine gesunde Gebärmutter haben. Die Qualität der männlichen Spermien sollte gut und die Spermien beweglich sein.
Voraussetzungen für die ICSI
Damit eine Intracytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) durchgeführt werden kann, muss die Frau mindestens einen gesunden Eierstock und eine gesunde Gebärmutter haben. Es müssen Spermien vorhanden sein
Hormonelle Stimulation
Meistens wird zunächst wird bei der Frau die Produktion von Eizellen mittels Hormongabe angeregt (ovarielle Stimulation). Es sollen einerseits möglichst viele Eizellen produziert werden, da so die Chance besteht, gleich mehrere Eizellen zu befruchten, anderseits sollte das Risiko eines Überstimulationssyndroms vermieden werden. Die Festlegung der individuellen Hormondosierung basiert auf den gemessenen Hormonwerten und Ultraschalldaten, ist aber auch eine Erfahrungsache.
Alternativ kann die Entnahme der Eizellen auch in einem natürlichen, spontanen Zyklus passieren, vorausgesetzt natürlich, es finden Eisprünge statt.
Häufig wird vor der Hormonbehandlung ein Timing mit Hormontabletten durchgeführt. Es gibt verschiedene Protokolle, wie die Hormonbehandlung durchgeführt werden kann:
Die Stimulationsprotokolle
• Das Antagonistenprotokoll beginnt mit dem Spritzen von FSH oder einer Kombination von FSH und LH, manchmal auch kombiniert mit weiteren Hormonen. Meist ab dem 6. Tag der Spritzenbehandlung wird zusätzlich bis zum Auslösen des Eisprungs ein Antagonist gespritzt. Dieses Hormon soll verhindern, dass es frühzeitig zum Eisprung kommt. Heutzutage wird meistens im sogenannten Antagonistenprotokoll stimuliert. Dieses Protokoll hat das geringste Risiko einer Überstimulation.
• Beim langen Agonistenprotokoll beginnt man ca. eine Woche vor der erwarteten Periode mit der Vorbehandlung mit dem Agonisten, dies kann eine einmalige Depot-Spritze sein, oder täglich Injektionen. Auch hier ist das Ziel, zu verhindern, dass es frühzeitig zum Eisprung kommt. Die eigentliche Stimulation beginnt ca. 14 Tage später, wobei der Agonist parallel weiterwirken muss. Das Protokoll kann bei einer zweiten Stimulation eingesetzt werden, wenn im vorgängigen Zyklus in einem Antagonistenprotokoll das Ergebnis nicht zufriedenstellend war. In speziellen Situationen, wie beispielsweise einer Endometriose kann es auch als primäres Protokoll sinnvoll sein. Nachteil ist insbesondere das höhere Risiko eines Überstimulationssyndroms und seiner Folgekomplikationen
• Das kurze Agonistenprotokoll kann eingesetzt werden nach einer sogenannten «low response», wenn in einem vorgängigen Zyklus nur sehr wenige Eizellen gewonnen werden konnten, oder wenn von vornherein aufgrund der hormonellen Situation mit einer «low response» gerechnet werden muss. Man beginnt früh im Zyklus mit Einzelinjektionen eines Agonisten und ca. 2 Tage später mit der eigentlichen Stimulation
• Anstelle einer Stimulation kann auch im natürlichen Zyklus («natural cycle») gearbeitet werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn auch mit einer hochdosierten Stimulation sich nur ein einziger Follikel entwickelt. Unter Umständen kann die Qualität einer einzigen Eizelle aus einem natürlichen Zyklus besser sein als die Qualität von vielen Eizellen aus einem stimulierten Zyklus. Nachteil ist, dass gelegentlich gar keine Eizelle punktiert werden kann, dass häufig viele Punktionen nötig sind bis zum Eintreten der Schwangerschaft. Ein weiterer Vorteil ist, dass für die Entnahme der Eizellen keine Narkosebenötigt wird. Manchmal redet man zwar von «natural cycle», es werden aber niedrige Hormondosierungen verwendet, wie bei der intrauterinen Insemination.
• Spezielle Protokolle: Beispielsweise Beginn der Stimulation mit einem Aromataseinhibitor kann in besonderen Situationen sinnvoll sein. Vor Beginn der Stimulation wird eine Ultraschalluntersuchung der Eierstöcke und der Gebärmutter durchgeführt.
Die gesamte Stimulationsbehandlung dauert in der Regel 10-14 Tage und ist beendet, wenn die grössten Eibläschen einen mittleren Durchmesser von ca. 17mm aufweisen.
Gewinnung der Eizellen: Punktion
Wenn sich bei einer Ultraschall-Untersuchung zeigt, dass die, beziehungsweise das Eibläschen eine ausreichende Grösse erreicht haben, wird durch die Gabe des Hormons hCG der Eisprung ausgelöst und die Eizellen im Rahmen einer Punktion, häufig unter kurzer Narkose oder Sedierung, entnommen. Der Vorteil einer Narkose ist die völlige Schmerzfreiheit während des Eingriffs, deutlich weniger Beschwerden nach dem Eingriff, verglichen mit der reinen Analgosedierung und die raschere Erholung nach dem Eingriff. Wegen der Narkose sollten Sie zur Entnahme der Eizellen nüchtern erscheinen (6 Stunden ohne Essen und Trinken)
Gewinnung der Spermien
Für die IVF wird frisch ejakuliertes Sperma (in der Regel nach einer Karenzzeit von zwei bis fünf Tagen) benötigt. Ausnahmsweise kann tiefgefrorenes Sperma verwendet werden, wobei dann die ICSI-Methode geeigneter ist.
Befruchtung der Eizellen
Im Labor wird jeweils eine Eizelle mit einer Vielzahl von Spermien (Grössenordnung 100’000) in einer Glasschale zusammengebracht. Das Gefäss enthält eine Nährlösung, welche die weitere Entwicklung der Eizellen fördert. Die eigentliche Befruchtung der Eizellen erfolgt ohne instrumentelle Unterstützung durch jeweils ein einzelnes Spermium. Nach wenigen Tagen haben sich aus den Ei- und Samenzellen durch Zellteilung winzige Embryonen entwickelt, von denen der Arzt in der Regel einen in die Gebärmutter setzen kann.
Embryokultivierung
Nach der Befruchtung verbleiben bis zu 12 Eizellen während 2-5 Tagen in einem speziellen Brutschrank, man nennt diese Phase «Kultivierung». Durch wiederholte Zellteilungen entwickeln sich die Embryonen.
Embryotransfer in die Gebärmutter
Nach den ersten Zellteilungen wird in der Regel ein Embryo 2-5 Tage später in die Gebärmutterhöhle zurückgesetzt (Embryotransfer). Der Transfer im Blastocystenstadium hat den Vorteil, dass die Qualität des Embryos und somit die Wahrscheinlichkeit, dass er sich einnistet, am besten beurteilt werden kann. Der Transfer des Embryos kann ohne Narkose durchgeführt werden. In der Regel wird heutzutage nur ein Embryo transferiert. Der Embryo, der in die Gebärmutter zurückgesetzt werden soll, wird in einen Transfer-Katheter aufgezogen und vom Arzt über die Scheide und den Gebärmutterhals bis in die Gebärmutterhöhle eingeführt. Der Transfer kann zwischen zwei und fünf Tagen nach der Punktion erfolgen. Wie bei einer gynäkologischen Untersuchung wird der Gebärmutterhals mit dem Scheidenspiegel (Spekulum) eingestellt und mit etwas Kochsalzlösung gereinigt. Der Embryo wird in die Spitze eines feinen, sehr weichen Katheters aufgesogen. Dieser Katheter wird anschliessend, häufig unter Ultraschallkontrolle durch den Gebärmutterhals in die Gebärmutterhöhle eingeführt und der Embryo dort entlassen. Anlässlich des Transfers kann das Progesteron gemessen und gegebenenfalls die Dosierung des Progesterons angepasst werden.
Die Ultraschallkontrolle von der Bauchwand her erleichtert das exakte Platzieren des Katheters mit dem Embryo. Deshalb sollten Sie zum Transfer möglichst eine halbvolle Harnblase haben. Diese hilft ausserdem, die Gebärmutter in eine gerade Position zu bringen.
Nach dem Transfer sollte die Frau aufstehen, ein Spaziergang ist hilfreicher als Bettruhe.
16 Tage nach der Entnahme der Eizellen kann das Schwangerschaftshormon im Blut gemessen werden.
Kryokonservierung
Zeigen sich nach der IVF mehr als 12 Eizellen mit zwei Vorkernen, so müssen diese überzähligen, imprägnierten Eizellen vor dem Erreichen des Embryonalstadiums in flüssigem Stickstoff eingelagert werden, wenn man sei nicht vernichtet will. Die Kultivierung ist auf zwölf Eizellen beschränkt.
Ebenso können allfällige Embryonen, die nicht transferiert wurden, aufbewahrt und tiefgefroren (kryokonserviert) werden. Sollte es also nicht zu einer Schwangerschaft kommen oder der Wunsch einer weiteren Schwangerschaft vorhanden sein, so können diese Embryonen verwendet werden, ohne dass wieder eine umfassende Stimulation mit Punktion erfolgen muss.
Die Embryonen dürfen in der Schweiz maximal 5 Jahre aufbewahrt werden, eine Verlängerung dieser Frist um weitere 5 Jahre ist möglich. Beide Partner müssen mit der Aufbewahrung einverstanden sein.
Unterstützung der Gelbkörperphase (Lutealphase)
In der zweiten Zyklushälfte wird nach dem Transfer der Embryonen die Gelbkörperphase zwei Wochen lang durch Gabe des Gelbkörperhormons (Progesteron) unterstützt. Das Hormon kann entweder in Form von Injektionen, das Einführen von Gels oder Kapseln in die Scheide oder auch in Tablettenform verabreicht werden. 16 Tage nach der Punktion kann ein Schwangerschaftstest durchgeführt werden.
Erfolgschancen der IVF und der ICSI
Die Erfolgschancen sind naturgemäss sehr unterschiedlich. Sie hängen von der jeweiligen Methode und ganz persönlichen Faktoren wie Alter des Paares, Qualität von Eizelle sowie Samenzellen und weiteren Faktoren ab. Oft sind mehrere Behandlungen notwendig, bis eine Schwangerschaft einsetzt. Die verfügbaren Daten aus der Schweiz erlauben keine Differenzierung zwischen IVF und ICSI, für beide Methoden zusammen betrug die Schwangerschaftsrate im 2018 etwas über 34% pro durchgeführten Embryotransfer. Die kumulierte Schwangerschaftsrate aus allen im 2018 durchgeführten Behandlungen pro Paar betrug über 46%. Die Erfolgsraten variieren naturgemäss nach Alter, unterscheiden sich aber auch zwischen den Zentren. Bei allen Statistiken und allem Wissen um die Erfolgsraten der künstlichen Befruchtung: Es handelt sich immer nur um Durchschnittswerte. Jede Kinderwunschbehandlung ist individuell und es ist daher ratsam, sie positiv und hoffnungsvoll anzugehen.
Aufwärmzyklus / Auftauzyklus (Kryozyklus)
Wenn zuvor Embryonen kryokonserviert (vitrifiziert) werden konnten, kann bei Nichteintreten einer Schwangerschaft oder auch bei neuem Kinderwunsch ein Aufwärmzyklus durchgeführt werden. Dazu wird entweder die Gebärmutterschleimhaut mit Hormontabletten oder Hormonpflastern gezielt aufgebaut oder in einem natürlichen oder stimulierten Zyklus der ideale Zeitpunkt für die Einnistung mit Ultraschall- und Blutkontrollen bestimmt.
Nach dem Aufwärmen kann wiederum ein Embryo in die Gebärmutterhöhle eingesetzt werden.
Wenn Eizellen im Vorkernstadium eingefroren wurden, können diese aufgetaut und nach den ersten Schritten der Zellteilung transferiert werden.
Wann ist eine IVF sinnvoll?
Paare können die In-vitro-Fertilisation anwenden, wenn
• die Frau einen verschlossenen oder fehlenden Eileiter hat,
• andere Behandlungsversuche erfolglos waren
• bei dem Ehepaar die Ursache der Kinderlosigkeit unbekannt ist oder
• die Zeugungsfähigkeit des Mannes vermindert ist.
Alternativen zur In-vitro-Fertilisation
Es kann sein, dass die Qualität des Spermas nicht ausreicht und die Spermien zu unbeweglich für eine eigenständige Befruchtung der Eizellen im Glas sind. Dann kann eine intracytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) versucht werden. Dabei müssen die Spermien nicht eigenständig die Eizellen befruchten, sondern werden mit einer Mikropipette direkt in das Innere der Eizelle eingebracht. Falls Sperma des Partners nicht auf natürliche Weise gewonnen werden kann oder falls im Ejakulat nur wenige Spermien zu finden sind, können Spermazellen im Labor aus Hodengewebe oder den Nebenhoden gewonnen werden
Mögliche Komplikationen und Risiken der IVF und der ICSI
Durch die Hormontherapie kann es bei Frauen zum Überstimulationssyndrom kommen. Dieses äußert sich beispielsweise durch Unterbauchschmerzen, einen erhöhten Östrogenspiegel und eine Vergrößerung der Eierstöcke. In seltenen, ausgeprägten Fällen kann es dabei auch zu Verschiebungen im Flüssigkeitshaushalt des Körpers kommen, mit möglichem Spitalaufenthalt. Diese Komplikation kann lebensgefährlich sein, kann allerdings heute mit vorsichtiger und angepasster Stimulation weitgehendst vermieden werden.
Während der Hormontherapie ist das Thromboserisiko erhöht, wie auch in der Schwangerschaft.
Auch wenn nur ein einziger Embryo in die Gebärmutter zurückgegeben wird, ist das Risiko für eineiige Zwillinge gegenüber einer natürlich entstandenen Schwangerschaft leicht erhöht. Fehlgeburten und auch Eileiterschwangerschaften können gegenüber einer spontan entstandenen Schwangerschaft gehäuft vorkommen. Der nicht empfohlene Transfer von zwei oder noch mehr Embryonen bewirkt ein wesentlich höheres Mehrlingsrisiko.
Bei der Punktion kann es selten zu Infektionen oder Verletzungen an Blase, Darm oder Blutgefässen kommen.
Bei der Entnahme von Hodenspermien kann es durch die Biopsie zu Blutungen und Infektionen kommen.
Abgesehen von den körperlichen Beschwerden, kann die Therapie auch eine starke psychische Belastung des Paares zur Folge haben. Das gilt vor allem dann, wenn die Behandlung über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird und ein großer Teil des Lebens nach Untersuchungs- oder Kontrollterminen beim Arzt ausgerichtet werden muss. Nicht nur der Kinderwunsch an sich, son- dern auch die Behandlung als solche kann dabei einen erheblichen Stressfaktor für das Paar darstellen. Dieser Stress kann die Paarbeziehung, auch im Bereich der Sexualität, belasten. Oft ist es dabei so, dass die beiden Partner anders auf diese Belastung reagieren, sie anders verarbeiten und deshalb auch unterschiedliche Ansprüche an eine Unterstützung haben. Wir bieten deshalb auch jederzeit eine psychologische Begleitung an, diese kann gemeinsam durch das Paar, aber auch einzeln durch die Partner angenommen werden.
Verwechslungen von Samenzellen, Eizellen oder Embryonen sind schon vorgekommen. Die beste Sicherheit bietet ein elektronisches Identifikationssystem (Witness-System)
Das Risiko für angeborene Fehlbildungen von im Allgemeinen ca 2-3% ist nach IVF und ICSI möglicherweise leicht erhöht. Es ist nach wie vor unklar, ob dies bedingt ist durch die Behandlung an sich oder mit der zugrundliegenden Fruchtbarkeitsstörung zusammenhängt.
Seltene (Grössenordnung 1:10’000 Geburten) epigenetisch bedingte Syndrome scheinen nach IVF und ICSI etwas häufiger vorzukommen. Eine Studie aus Bern hat auch gezeigt, dass junge Erwachsene, die nach einer IVF-Behandlung geboren wurden, höhere Blutdruckwerte aufweisen als junge Erwachsene nach spontaner Empfängnis. Auch dies könnte ein epigenetisch bedingtes Phänomen sein. Es ist unklar, ob diese Phänomene wirklich durch die Behandlung bedingt sind, und wenn ja, ob durch die hormonelle Vorbehandlung, durch die Manipulation oder durch die Kultivierung.
Bei männlicher Fruchtbarkeitsstörung werden häufiger Störungen vor allem der Geschlechts- chromosomen, gelegentlich auch für den Träger selber unbedeutende Störungen der numerischen Chromosomen gefunden. Diese könnten ursächlich dafür sein, dass bei Kindern nach ICSI auch gehäuft solche Störungen gefunden werden. Eine genetische Abklärung des Vaters bei schwerer männlicher Unfruchtbarkeit wird deshalb empfohlen.
Das Risiko für eine Fehlgeburt nach IVF ist ähnlich zu demjenigen nach natürlicher Empfängnis, wobei eine starke Altersabhängigkeit besteht. Die Fehlgeburtenrate für eine zwanzigjährige Frau beträgt circa 15%, für eine über 40jährige aber circa 50% oder mehr.
Eileiterschwangerschaften können auch nach Embryotransfer in die Gebärmutter vorkommen.
Kosten der IVF und der ICSI
Die Kosten werden von der Krankenkasse nicht übernommen. Sie bewegen sich für einen Zyklus in der Grössenordnung von CHF 10’000
Rechtliche Aspekte der IVF und der ICSI
Gemäss Fortpflanzungsmedizingesetz darf die Insemination, wie auch die anderen Verfahren der Fortpflanzungsmedizin nur bei heterologen Paaren angewendet werden, die gemeinsamen Kin- derwunsch haben. Ausser bei der Verwendung von gespendeten Samenzellen muss das Paar nicht verheiratet sein. Die Behandlung ist nur erlaubt, wenn das Paar auf Grund seines Alters und seiner persönlichen Verhältnisse voraussichtlich bis zur Volljährigkeit des Kindes für dessen Pfle- ge und Erziehung sorgen kann. Beide Elternteile müssen schriftlich in die Behandlung einwilligen. Es muss vorgängig eine ausführliche Beratung und Information erfolgen. Eine psychologische Begleitung muss angeboten werden. Zwischen dem Beratungsgespräch und der Behandlung muss eine Bedenkfrist von in der Regel 4 Wochen liegen.