不明原因不孕人群宫腔内夫精人工授精妊娠结局分析及预测模型构建

李斯晨 刘海英 曹明珠 刘见桥

广州医科大学附属第三医院1妇产科，2生殖医学中心（广州 510150）；3广东省产科重大疾病重点实验室（广州 510150）；4广东省生殖医学重点实验室（广州 510150）

夫妇未避孕规律性生活1年未孕称为不孕症[1]。通过不孕症常规评估男方精液正常、输卵管通畅、女方排卵正常且子宫附件正常，定义为不明原因不孕（unexplained infertility，UI）[2-3]。UI占不孕症10%～30%[2]。目前指南指出夫精宫腔内人工授精（intrauterine insemination，IUI）是不明原因不孕一线治疗方法[3]。但该类患者IUI的妊娠率低，2018年柳叶刀一项RCT显示不明原因不孕IUI周期活产率为10%[4]，因此有必要进行不明原因不孕患者的妊娠结局预测模型构建，预测不明原因不孕夫妇IUI助孕的妊娠结局，如IUI妊娠结局差的不明原因不孕夫妇则建议尽早进入高妊娠率的体外受精（in vitro fertilization，IVF）治疗。目前生殖领域的临床预测模型多为促性腺激素（gonadotropin，Gn）药物使用剂量的预测模型[5]，不明原因不孕IVF妊娠结局预测模型[6]和期待治疗妊娠结局预测模型[7]，IUI预测模型多对排卵障碍[8]或总的 IUI人群[9]进行预测，较少有不明原因不孕IUI活产率的预测模型。为此，本研究旨在构建不明原因不孕夫妇IUI妊娠结局的预测模型，为UI夫妇助孕决策提供一定的循证依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组采用病例对照研究分析广州医科大学附属第三医院生殖中心2013年4月1日至2020年11月12日行IUI的不明原因不孕患者资料，随访到活产。纳入标准（全部具备）：（1）双侧输卵管通畅：超声下子宫输卵管造影或者已腹腔镜诊断；（2）女方年龄 ＜ 40岁；（3）女方AMH ≥ 1.1 ng/mL；（4）男方精液正常；（5）月经规律，月经周期≥21 d且≤ 35 d；（6）超声检查无异常；（7）HCG日卵泡直径≥14 mm卵泡数1～3个；（8）IUI周期数≤3。排除标准：（1）性功能障碍；（2）子宫内膜异位症；（3）未破裂卵泡黄素化综合征；（4）供精人工授精。本研究获得患者IUI治疗知情同意，并签署知情同意书，符合《赫尔辛基宣言》基本原则。根据病例对照研究方法分组：临床妊娠组和非临床妊娠组；活产组和非活产组，对患者临床特征比较分析。

1.2 治疗过程

1.2.1 周期方案根据是否使用促排卵药物分为自然周期和促排卵（ovarian stimulation，OS）周期。促排卵方案有：氯米芬（Clomifene Citrate，CC）、来曲唑（Letrozole，LE）、CC/LE+人绝经期促性腺激素（HMG）、HMG。B超监测卵泡大小和血清激素（促黄体生成素LH，雌二醇E2，孕酮P。HCG日标准：（1）优势卵泡直径≥18 mm；且所有卵泡直径≥14 mm卵泡数1～3个。IUI时机：艾泽250 μg或者人绒毛膜促性腺激素（hCG）6 000～10 000 IU注射后12～36 h行IUI一次。优势卵泡排出后黄体支持：黄体酮软胶囊（besins Manufacturing Belgium，200 mg/粒）200 mg bid塞阴道。

1.2.2 精液处理参照《WHO精液检验与处理实验室手册》第5版[10]标准收集精液标本，采用密度梯度离心[11]加上游法优化精液，沉淀制成0.3～0.5 mL精子悬液备用[12]。

1.2.3 妊娠判断定义及观察指标人工授精后14 d查血β-hCG＞50 IU/L，人工授精后4周进行阴道B超检查，（1）临床妊娠：阴道B超可见孕囊；（2）活产：孕28周后产活婴；周期临床妊娠率=临床妊娠周期数/IUI周期数×100%；周期活产率=活产周期数/IUI周期数×100%。主要研究终点：周期活产率；次要研究终点：周期临床妊娠率。

1.3 统计学方法使用SPSS 25.0软件统计分析。计量资料以One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test检验是否为正态分布，计量资料均为偏态分布，计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-Whitney Test。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。多因素分析采用二分类logistic回归分析建模。采用受试者工作特征曲线（ROC）曲线下面积（AUC）评价预测模型的区分度，采用Hosmer-Lemeshow检验评价预测模型的校准度。检验水准为0.05，检验为双侧检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

样本量估算：本数据集为病例对照数据集，使用PASS11软件计算，power0.90，Two-sided，P=0.05，OS周期组比自然周期组OR=4.75，无活产率周期OS占比为0.30，样本量活产组和无活产组周期数至少各组纳入72个周期。多因素二分类logistic回归模型分析中纳入5个影响因素，需要样本量至少5的20倍，至少纳入120个周期。

2 结果

2.1 患者临床特征比较本研究共纳入2 601个不明原因不孕IUI周期，分为非活产组和活产组，非临床妊娠组和临床妊娠组、并进行组间的临床基线特征（女方年龄、体质量指数、AMH值、不孕年限、继发不孕占比、优势卵泡数占比、精子优选后前向运动精子数）比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。OS方案占比两组差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

表1 患者的一般临床特征比较Tab.1 Basic clinical characteristics of patientsM（P25，P75）

2.2 logistic回归分析及预测模型建立女方年龄、体质量指数、AMH、不孕年限、优势卵泡数、精子优选后前向运动精子数，继发不孕占比、周期方案进行周期临床妊娠率和周期活产率单因素logistic回归分析见表2和表3，筛选出有统计学差异的影响因子，结合临床经验共筛选出女方年龄、不孕年限、AMH、输卵管检查方法、是否促排卵周期方案5个可能的影响因子，把这5个甄选的影响因子进行周期临床妊娠率和周期活产率多因素二元logistic回归分析及建模。多因素logistic二元回归分析提示输卵管检查方法、周期方案、AMH是不明原因不孕夫妇IUI活产率、临床妊娠率的独立影响因素。预测模型中，周期活产率和周期临床妊娠率建模的拟合优度检验χ2值分别为4.31（P=0.83）和6.23（P=0.62）。见表4。

表2 妊娠相关单因素二元logistic回归分析Tab.2 Binary logistic regression analysis of reproductive outcomes related factors

表3 妊娠相关单因素二元logistic回归分析Tab.3 Binary logistic regression analysis of reproductive outcomes related factors

表4 妊娠相关多因素二元logistic回归分析Tab.4 Multivariable logistical regression analysis of reproductive outcomes related factors

2.3 受试者工作特征曲线下面积周期方案+AMH联合预测活产率和临床妊娠率AUC分别为：[0.70（95%CI：0.66 ～ 0.74），P＜ 0.001]、[0.68（95%CI：0.65～0.72），P＜ 0.001]。输卵管通畅度检查方法+周期方案+AMH联合预测活产率和临床妊娠分别为：[0.71（95CI：0.67 ～ 0.75），P＜0.001]、[0.69（95%CI：0.66 ～ 0.73），P＜ 0.001]。增加输卵管检查方法，不增加模型预测能力。去除周期方案这一预测因子，输卵管检查方法+AMH联合预测活产率、临床妊娠率分别为：[0.54（95%CI：0.50 ～ 0.59），P=0.042]、[0.55（95%CI：0.51 ～0.59），P=0.012]，预测能力明显下降。由此可见是否OS周期方案在预测模型建立中占有较高的权重，输卵管检查方法的权重较低，见图1、2。

图1 活产率联合ROC曲线Fig.1 ROC curves of live birth outcome

图2 临床妊娠率联合ROC曲线Fig.2 ROC curves of clinical pregnancy outcome

3 讨论

本研究UI人群为双侧输卵管通畅，女方年龄＜40岁且AMH≥1.1 pg/mL，是真实临床世界中最为常见IUI治疗的不明原因不孕人群。统计广州医科大学附属第三医院生殖中心本研究期间IUI总周期显示：本研究的不明原因不孕人群周期数占IUI总周期26.08%（2 601/9 972）。本研究回归分析显示是否OS周期方案、AMH和输卵管检查方法是不明原因不孕夫妇IUI临床妊娠率、活产率的独立危险因素。本研究UI妊娠结局预测模型中，是否OS周期+AMH联合预测不明原因不孕夫妇IUI周期活产率和周期临床妊娠率AUC分别为：0.70和0.68，周期方案联合AMH是较好的预测模型。高AMH的UI女性，相比低AMH有较好的妊娠结局；联合OS周期方案，IUI可以获得更好的妊娠结局。

UI诊断指南[3]提出输卵管造影诊断输卵管通畅可以作为诊断依据，原因是子宫输卵管超声造影诊断输卵管通畅度有较高的敏感性和特异性[13-14]，腹腔镜检查仍是输卵管通畅度诊断的金标准。2018年一项多中心RCT[15]对腹腔镜和子宫输卵管造影两种诊断方法进行输卵管诊断后妊娠结局比较，研究人群为输卵管通畅PCOS患者，OS后指导同房，研究显示输卵管造影组和腹腔镜组临床妊娠率、活产率差异无统计学意义。1995年一项前瞻性队列研究[16]显示，输卵管造影或者腹腔镜诊断为双侧输卵管阻塞，两种方法均可以预测不孕女性自然妊娠率为零。但较少文献进行两种输卵管检查方法诊断的不明原因不孕夫妇妊娠结局比较研究，及对妊娠结局预测能力研究。本研究显示多因素二元logistic回归分析中输卵管通畅度检查方法是不明原因不孕夫妇IUI临床妊娠率、活产率的独立危险因素，但联合预测模型中：输卵管检查方法预测活产率和临床妊娠率的预测效能较低，输卵管检查方法的增加和去除，并没有影响预测模型的预测效能。因此本研究团队认为输卵管通畅度检查方法不能预测双侧输卵管通畅的不明原因不孕夫妇IUI妊娠结局。

目前较多研究[2，17]指出：OS联合 IUI是不明原因不孕患者有效的助孕方法之一，其原因可能是通过诱导排卵治疗了UI检查所遗漏的隐蔽的排卵缺陷，并增加了可用于受精的卵母细胞数目，从而提高妊娠概率。一篇RCT临床研究[4]结论：不明原因不孕患者行IUI时，相比自然周期，OS周期是安全且有效的。2019年美国不明原因不孕指南[18]提出：对于大多数的不明原因不孕夫妇建议先行3～4周期OS+IUI，仍未妊娠者再行IVF。本研究进一步证明促排卵明显改善了不明原因不孕夫妇IUI的妊娠结局，是否促排卵周期方案是不明原因不孕夫妇进行IUI妊娠结局较强的预测因子。

AMH由窦前卵泡和小窦卵泡的颗粒细胞分泌，被释放到血循环中，AMH反映卵巢储备卵泡的多少，被认为是卵巢储备功能的重要生物指标。目前较多的研究认为AMH可以预测卵巢对促性腺激素（Gn）刺激的反应，对IVF-ET术的活产率和临床妊娠率的预测能力较弱。较少研究AMH和IUI的妊娠结局相关性，有学者[19-20]认为：AMH 不能单独做妊娠结局的预测因子，不能单凭极低AMH而拒绝治疗患者，但AMH可以结合其他的因素来改善患者整体治疗效果，也可以作为回答患者治疗结局咨询的依据。一项回顾性研究[21]对AMH在IUI治疗中的预测价值进行研究显示：妊娠组的AMH值显著高于未妊娠组，AMH可以预测IUI的累积活产率，AUC为0.642～0.668。2017年一项回顾性研究[22]26 ～ 40岁IUI助孕不孕女性，也有相似的研究结果。有研究[23-24]显示：Gn促排卵联合IUI治疗中，AMH影响临床妊娠的预测概率，特别对于非PCOS的不孕妇女，认为不同AMH值有不同的妊娠结局。本研究也显示在不明原因不孕夫妇中高AMH女性可能会获得较好的妊娠结局，高AMH联合OS周期方案在IUI中可能会获得更高的临床妊娠率和活产率。多数学者[1，3，25]认为不明原因不孕是一种生育能力低下的状态，UI并非没有原因，可能的病因包括免疫因素、潜在的精子/卵母细胞质量异常、受精障碍、隐形输卵管因素、胚胎植入失败、遗传缺陷等，但常规不孕检测手段较难检测出来。所以AMH是否能作为UI妊娠结局独立影响因素之一，需要更多的研究进一步证实，但作者认为在回答患者治疗预后咨询时，AMH可以作为依据之一。

我国一项研究对不明原因不孕IVF累积活产率进行预测模型构建显示[26]：女性年龄、BMI、窦卵泡数（antral follicle count，AFC）和基础促卵泡生成激素（basal follicular stimulation hormone，b-FSH）水平是不明原因不孕患者累积活产率的预测因素，但该研究未把AMH纳入分析，且纳入人群包括≥40岁不孕女性，及卵巢储备功能低下的不孕女性，因而预测因子包括年龄和AFC。有文献和指南[2]提出对于40岁以上的不明原因不孕女性，IVF是获得成功妊娠的最终选择，所以本研究中进行IUI的不明原因不孕人群排除了≥40岁高龄女性，及卵巢储备功能低下（AMH＜1.10 pg/mL）的女性，本研究显示是否OS周期方案、AMH、输卵管检查方法是不明原因不孕夫妇IUI周期活产率、周期临床妊娠率的独立危险因素。是否OS周期方案+AMH+输卵管通畅度检查方法联合预测周期活产率和周期临床妊娠率预测模型中，输卵管通畅度检查方法不能明显提高模型预测能力，去除促排卵周期方案这一预测因子，模型的预测效能明显下降。所以AMH联合是否OS周期方案可以很好地预测IUI周期活产率和周期临床妊娠率，有较好的预测能力，这也是本研究的创新点。AMH联合是否OS周期方案预测模型中仅包含两个预测因子，纳入的预测因子少，其中的预测因子是临床诊治中必有的项目，故极易获取；预测模型简单、应用方便、易操作；临床上实用性、可操作性强，极易推广使用，为临床医生在进行不明原因不孕夫妇IUI治疗时选择方案提供有力的循证证据，有极大的临床意义。由于本研究样本量较小且为回顾性单中心研究等局限性，本课题将继续收集前瞻性多中心队列数据进行该模型时段数据和外部数据验证。

本研究局限性：为回顾性单中心研究存在的偏倚，且预测模型需要进一步进行时空数据和外部数据验证。本研究的优点：构建了真实世界中不明原因不孕人群IUI妊娠结局预测模型，为临床工作者在制定治疗方案和咨询时提供循证证据。

综上所述，联合是否OS周期方案和AMH水平能够较好地预测不明原因不孕夫妇IUI的周期活产率和周期妊娠率，高AMH结合OS治疗能帮助患者获得更好的妊娠结局。