简介
世界上首例成功的自然周期试管婴儿( NC-IVF)，即不使用外源性激素的IVF，通过自然排卵取卵受精再胚胎移植回子宫。此后不久，促性腺激素治疗被广泛运用于通过多卵泡刺激来取得更多胚胎移植的试管婴儿( cIVF)来提高怀孕率。
很多女性表达了尽量少用激素治疗的愿望,而NC-IVF的出现则让这些女性的愿望成真，从而有越来越多的家庭开始选择这种治疗方式。相反，在医疗界，NC-IVF则充满争议，普遍认为它是与传统的IVF（cIVF）竞争的治疗技术。然而，NC-IVF和cIVF是完全不同的治疗方式，NC-IVF只能在有限的范围内使用。因此，NC-IVF和cIVF都应被视为辅助生殖治疗的一部分，而NC-IVF的出现，可以进一步扩大IVF的个性化治疗、以患者为中心的治疗范围。
原理和定义
NC-IVF的原理是基于女性母体的卵泡自然生成和排卵，而且并不使用黄体酮干预，这避免了注射促性腺激素和黄体酮。而且NC-IVF的单个胚胎的着床率更高，可能是由于卵子质量更好，子宫内膜功能不受药物影响。需要强调的是，在大多数cIVF周期中收集的大量卵子可以弥补质量低下的缺陷，从而缩短cIVF的怀孕时长。此外，“自然”一词仅与月经周期有关，而卵子受精的过程仍需要与cIVF相同的实验室技术，如IVF技术或胞浆内精子注射(ICSI)。
根据ISMAAR（国际辅助生殖协会）于2007年发布的定义，NC-IVF定义为不使用任何药物的IVF，而“改良版”NC-IVF则意味着在NC-IVF过程中会使用一些减少月经周期的药物，比如人绒毛膜促性腺激素(hCG)，用来促进卵子成熟的补充疗法，但该药物本身并不会影响卵泡刺激素（FSH）或或人绝经期促性腺激素(hMG)。ISMAAR目前正在重新审查这些定义，可能会对NC-IVF的定义略作修改。其原因不言而喻，首先,NC-IVF几乎总是会用到hCG来促进排卵；其次,单一的GnRHant（促性腺激素释放激素拮抗剂）不需要额外添加促性腺激素加；第三,其他药物如非甾体抗炎药(NSAIDs)也可以降低IVF周期延迟的可能性；第四,黄体期开始就可以不需要使用这些药物。
因此，在本文中，NC-IVF将被重新定义为没有使用促性腺激素或任何其他刺激卵泡生长的药物，允许卵泡自然发育和成熟，并且没有在黄体期没有使用任何药物的IVF。当然,药物如GnRHant、非甾体抗炎药和低剂量枸橼酸克罗米芬(CC)还是可以使用，这些药物可以避免LH（黄体生成素）过早飙升以及hCG过早排卵(图1)，由于临床上这种NC-IVF在大多数情况下只有一个卵泡可用,因此也可以定义为“单卵泡IVF”。
图1：NC-IVF治疗示意图
传统的IVF (cIVF)在这篇文章中被重新定义为使用促性腺激素刺激和GnRH抑制剂/GnRH激动剂来防止LH激增以便取出更多卵泡的IVF，因此cIVF也可以定义为“多卵泡IVF”。微刺激IVF被定义为使用少量刺激卵泡生长药物的IVF，也可定义为“微卵泡IVF”。
本文中所有的比较都是基于以上这些定义而展开，另外本文只关注NC-IVF与cIVF的比较。
自然周期试管婴儿的具体技术方面
卵泡监测&咨询量
如果将IVF治疗控制在最低限度，即患者付出的努力最少，NC-IVF只能作为cIVF的替代方法(图1)。迄今为止，von Wolff和Hammerli等研究人员仅对卵泡生长监测进行了准确评估，第一次卵泡生长监测是在第10-12周的月经周期内进行的。当卵泡直径达到16 mm以上，雌二醇(E2)浓度≥700 pmol/L时，在取卵前36小时需要注射5000 IU人绒毛膜促性腺激素(HCG)，这个过程中每一次NC-IVF周期需要1.2次的卵泡监测。从数学角度来说，3个NC-IVF周期需要7.8次咨询，而新鲜胚胎移植的cIVF需要5次咨询。Hammerli比较了NC-IVF治疗(最多3个NC-IVF周期)和cIVF治疗(1个周期)的压力测试，并分析了随后的心理咨询次数：c-IVF的咨询次数为5.5次，NC-IVF的咨询次数为6.2次，两组的受孕率相同。因此，一个cIVF周期所需的咨询次数相当于2-3个NC-IVF周期。
控制过早排卵
移植率对NC-IVF的有效性至关重要，这主要取决于卵泡的收集速度，也取决于可用卵泡的数量。由于卵子的采集必须尽可能晚（减少收集未成熟卵子的风险），因此在计划收集卵子时，就存在已经发生排卵的风险，目前已经有多种技术来减少这类风险。
注射GnRH拮抗剂(GnRHant)
如果黄体生成素尚未开始飙升或需要推迟一天排卵，可以考虑使用GnRHant。如果注射多次GnRHant，还必须添加促性腺激素，不然不仅是LH，而且FSH也会下降。当然，根据本文中的定义，这显然不符合NC-IVF的范畴。如果取卵时间必须延迟一天（如由于后勤原因），或卵泡仍然小于15mm，但E2浓度已经很高，LH可能会激增的情况下，则仍然可以使用GnRHant。
服用非甾体类抗炎药(NSAIDs)
非甾体类抗炎药（如消炎灵或布洛芬），可用于黄体生成素激增之前和刚开始时，并推迟排卵数小时。NSAIDs可以抑制环氧化酶(COX)， 而COX可以催化PGE2的合成，PGE2是排卵时产生炎症连锁反应的关键激素。根据Bienz博士的报道，口服的布洛芬可以渗透到卵泡，产生类似于血清的作用。在滤泡液中，布洛芬导致PGE2浓度降低和炎性细胞因子(如白细胞介素8)的降低，从而抑制了黄体生成素激增引起的炎症过程，并且破坏了卵泡壁。消炎灵、布洛芬和其他非甾体抗炎药不会引起任何胃肠道副作用，虽然在一些报道中提倡在每个IVF周期中使用非甾体类抗炎药，但其实在大多数情况下根本不需要使用。所以非甾体抗炎药的用量应该从最小剂量开始使用，并且通常需要在检测到LH激增的情况下使用。Kohl博士的研究表明，在LH开始激增时给予3×400 mg布洛芬，2天后取卵，早产率仅为20.6%，而每个CN-IVF周期的转化率为46%，妊娠率从12.7%升至27.6%。
这些数字与未发生LH飙升（当然也不会用到布洛芬）的对照组结果相似，表明卵子的质量似乎不受布洛芬的负面影响。
低剂量枸橼酸克罗米芬(CC)可以促排卵
低剂量CC可以预防/延迟LH的激增，克罗米芬是两种异构体的混合物，1/3为祖洛米芬(顺式)，2/3为恩洛米芬(反式)。恩洛米芬具有雌激素拮抗作用，会给抑制中枢的正反馈，由于恩洛米芬会在24小时内迅速消除，所以需要每天服用一片克罗米芬，直到排卵为止。相反，有雌激素激动作用的祖洛米芬，则会以更慢的速度被清除，这在临床上可导致形成卵泡囊肿，尤其是在剂量升高时。
在一项临床研究中，CC组将早产率从27.8%降至6.8%，植入率从39.8%升至54.4%，妊娠率从13.6%升至25.0%，每次植入的妊娠率从11.1%升至27.9%。使用CC导致5%的患者出现轻度的面色潮红和头痛，但未发现有卵巢囊肿的患者。
卵泡冲洗
植入率主要取决于卵子的收集率，为了提高卵子的收集率，医生需要在NC-IVF中进行多次的卵泡冲洗。对于可以取得多个卵泡的cIVF而言，滤泡冲洗没有什么好处，然而在单卵泡的NC-IVF中，卵泡冲洗可以增加IVF的成功率。
Von Wolff博士建议需要将卵泡冲洗三次。经过冲洗，卵子的取出率由44.5%提高到80.5%，增长幅度达80.9%（多次冲洗的卵子取出率为44.5%，第一次为20.7%，第二次为10.4%，第三次为4.3%），冲洗使胚胎植入率从20.1%提高到38.4%，增长幅度达91.0%。
这是迄今为止唯一一项关于NC-IVF冲洗效果的研究，是一项回顾性研究。我们的研究组打算进行一项前瞻性的随机研究，比较在NC-IVF中冲洗5次和不冲洗的结果，计将于2019年公布。
黄体酮用药
在胚胎植入后需要用黄体酮，直到妊娠结果为阳性，特别是过敏反应后的E2浓度会抑制LH的释放，导致黄体期的胚胎发育不全。 虽然这些因素不适用于NC-IVF，但仍有许多医生选择使用黄体酮，尤其是考虑到卵泡冲洗时损失的黄体。然而，von Wolff博士的研究表明，黄体并不受卵泡冲洗的影响。他进行了一项前瞻性队列研究，比较了18-40岁的女性，她们随机分成2组，一组是使用hCG诱导排卵但没做卵泡冲洗，另一组是使用hCG诱导排卵并且做卵泡冲洗，主要研究分析两组的黄体期时间长度和黄体中黄体酮/雌二醇的浓度。结果显示两组黄体期持续中位时间均为13天，参考组为12-14.5天，冲洗组为12.5-14.5，而且黄体酮和雌二醇浓度也无差异，说明卵泡冲洗对黄体期无不良影响。
因此，在NC-IVF治疗中通常不需要用到黄体酮。由于阴道给药的微粒黄体酮对多达50%的女性产生不良反应，这一结论对她们来说是一种解脱。然而，对于年龄＞40岁或黄体期<12天的女性是否能通过补充黄体酮受益目前仍不清楚。
自然周期试管婴儿的心理压力
cIVF给予患者施加了很大的压力，许多夫妇由于心理因素而过早地停止治疗，从而降低了怀孕成功率。除了心理压力外，其他诱导因素还包括注射、治疗风险和成本，以及胚胎选择和胚胎冷冻保存等因素。
在NC-IVF中几乎不需要注射，每个周期的成本较低，而且不需要胚胎选择和冷冻保存。然而，通常需要3个以上的治疗周期才能最终怀孕。由于延长治疗周期也可能会增加心理压力,Hammerli博士特意研究对比了经历1次cIVF和经历至少3次NC-IVF周期的患者的心理压力。结果表明，与cIVF患者相比，NC-IVF患者的抑郁水平明显降低，对治疗的满意度更高。
因此，与cIVF相比，NC-IVF引起的心理压力更小。值得注意的是，这项研究是在瑞士进行的，那里的医疗保险系统不报销IVF治疗费用。因此，不能排除在其他有报销制度的国家中，对IVF治疗所产生的心理压力会有所差异。
自然周期试管婴儿成本
由于不使用促性腺激素、几乎不用麻醉药、实验室的工作更少等，导致NC-IVF的成本明显低于cIVF周期。多数家庭要在1-2个NC-IVF周期后才有机会怀孕，因此可以节省可观的费用，并且预后的身体状况更好。
当然，单纯为了比较成本，应该计算的不是每一个周期的成本，而是每一次怀孕的总成本。根据Sunkara 研究发现，大约需要3个NC-IVF周期才能达到与一次cIVF治疗相同的妊娠率。
Von Wolff博士测算过NC-IVF和cIVF最终妊娠的成本，包括之前提到过的每个NC-IVF周期1.2次卵泡监测，转移率为54.3%，妊娠率为13.6%；对于cIVF，每个周期进行3次咨询，每个解冻胚胎周期进行2次咨询，计算cIVF的妊娠率，新鲜周期为30%，解冻周期为20%。根据这些数据，测算下来发现进行NC-IVF的每次妊娠成本比cIVF至少低15%。
Groen博士还测算过CN-IVF和cIVF的每胎分娩成本：平均分娩率NC-IVF为6.0%，cIVF为22.7%。基于这些数据，进行NC-IVF的每胎生育成本比使用cIVF高出12%。
综上所述，NC-IVF的每周期成本远低于cIVF。然而，两者的总成本（妊娠和分娩的成本）都差不多。
自然周期试管婴儿的成功率
多项研究表明，cIVF的着床率低于NC-IVF，具体原因尚不清楚，目前认为，由于过敏性雌二醇浓度而引起子宫内膜失调和由于LH浓度降低而引起的内分泌环境改变是主要原因。NC-IVF的胚胎质量相对较好，但胚胎的非整倍体率和cIVF一致;但是，NC-IVF的成功率只能在一定程度上与cIVF相比较，因为这是完全不同的治疗方法，因此目前还没有研究对这两种疗法进行头对头的比较。
还应注意的是，cIVF的一个周期通常需要3个月，相同的时间几乎可以进行3个NC-IVF周期。因此，更有意义的是统计方法是，计算每单位时间或成本的成功率，而不是计算每个周期的成功率。
目前已知的成功率的数据是不准确的,因为这些研究范围往往是小规模,各个试管婴儿中心的治疗方案和手段有所差异，统计数据也有所不同。目前来看，NC-IVF在每周期的怀孕率平均在10 - 15%之间。当然考虑到年龄因素，与cIVF一样，大于38岁的女性的成功率与年龄密切相关，其成功率低于10%。
那么到底需要多少个NC-IVF周期才能达到与cIVF相同的成功率呢？根据Sunkara博士的研究结论，认为需要2.9-3.5个NC-IVF周期；而Hammerli博士的研究认为，需要2-3个NC-IVF周期。cIVF的成功率在很大程度上取决于可收集卵子的数量，因此接受NC-IVF的成功率会高于cIVF，而卵巢储备功能高的大于40岁女性受益于cIVF（因为NC-IVF与年龄相关的成功率会下降）
图2：以病人情况为导向的IVF治疗流程
综上所述，NC-IVF每周期的成功率明显低于cIVF，通过每月持续的NC-IVF治疗，在相同的时间段内可以做3个周期，而cIVF只能做一个周期，但cIVF的单位时间成功率只是略有下降。在年轻患者中，NC-IVF的有效性高于cIVF；而卵巢储备功能高的中老年女性从cIVF中获益更多。
试管婴儿后的围产期结局
与自然受孕的女性相比，IVF的女性有更高的不良围产期结局的风险，这可能是由于孕妇本身的原因，也可能与IVF程序本身有关（包括卵巢刺激、体外配子处理、胚胎培养和胚胎的冷冻保存）。这些因素中有许多适用于NC-IVF、NC-IVF，但不适用于卵巢刺激和胚胎冷冻保存。
第一个因素：卵巢刺激，会导致血液循环中的过敏反应性雌激素浓度升高，从而导致子宫内膜和胎盘功能障碍（动物模型显示，高血清雌二醇水平对子宫螺旋动脉侵犯胎盘有负作用）。此外，过敏性高的雌二醇浓度可能导致子宫内膜水肿、滋养细胞分化受损和胎盘异常，这些影响都可能是导致低出生体重风险增加的原因。此外，与NC-IVF治疗相比，cIVF中胎重较小的年龄风险也有所增加，而E2浓度≥10,000 pmol/l被认为是重要的影响因素。
第二个因素是胚胎的低温保存，与IVF的新鲜移植相比，冷冻胚胎会导致妊娠期高血压疾病的风险增加、婴儿出生比预产期晚、以及出生时体重偏重，而IVF生下的婴儿体重增加，是否与冷冻过程引起的表观遗传修饰有关还不清楚。
综上所述，由于没有过量的雌二醇浓度以及胚胎低温保存，NC-IVF的围产期结果可能比cIVF更好。然而，这一结论需要更多的长期临床跟踪予以确定。
适用自然周期试管婴儿的患者
是否考虑使用NC-IVF取决于夫妇的意愿以及成功率，也取决于IVF治疗的效果。部分女性在cIVF期间产生了各种副作用，因此她们拒绝使用激素类药物，而选择了NC-IVF；有些家庭出于宗教原因不希望胚胎选择和冷冻保存；当然有些家庭希望在最短时间内怀孕，并愿意承担多胞胎的风险。
当然，个人意愿需要结合客观条件来综合衡量，比如在cIVF中通过促性腺激素刺激也仅仅产出1-2个卵泡，这样的患者如果考虑NC-IVF根本毫无意义。相反，对于卵巢储备完好的40+岁女性，如果她打算在最短的时间内怀孕，cIVF是更好的选择。
与个人意愿相反，妊娠结果及其影响因素可以数据化呈现：对于cIVF，妊娠结果与女性年龄和FSH之间存在负相关，卵子数量、胚胎质量也与妊娠率有关。澳大利亚的一项研究表明，造成不孕的原因似乎也和妊娠成功率有关，因男性原因造成不孕的妊娠成功率为22.0%，而女性因素造成不孕的成功率为19.2%
表1 影响NC-IVF和cIVF治疗成功的积极因素
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NC-IVF |
cIVF |
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低年龄 |
低年龄 |
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不孕时间短 |
不孕时间短 |
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FSH水平低 |
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卵子数量多 |
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胚胎质量高 |
Gonzales-Foruria教授研究后发现，年龄不是影响NC-IVF预后的因素(表2)。这项研究调查的是怀孕率而不是出生率，包括每个患者IVF周期和促性腺激素刺激周期的数量；Von Wolff只包括每个患者在一个IVF周期中的妊娠和活产率。最终发现，女性年龄和长期不孕只影响怀孕率，但不影响出生率。
表2与cIVF相比，NC-IVF的优点和缺点
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与cIVF相比，NC-IVF的优势 |
与cIVF相比，NC-IVF的缺点 |
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NC-IVF治疗可以每月进行一次 |
NC-IVF要求男女双方经常光临诊所 |
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不需要每天注射 不需要黄体期补充 |
平均怀孕时间更长 活产的平均总治疗费用不低于cIVF |
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子宫内膜不受雌二醇浓度的影响 |
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吸滤泡不需要麻醉 |
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改善子宫内膜功能不需要辅助 |
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受精卵或胚胎不需要低温保存;不需要丢弃多余的胚胎 |
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心理压力较低 |
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卵巢过度刺激综合征不会发生 |
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很少发生多胎妊娠 |
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围产期结局较好 |
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单个周期的成本要低得多 |
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充满争议的自然周期试管婴儿
将NC-IVF与cIVF进行比较，其最大的区别往往不是科学依据，而是“自然”与“人工”的哲学上的考量，以及这两种IVF的实际结果如何。显然这种比较毫无意义，比如cIVF的倡导者将只考虑每个周期的怀孕率和有效性下的移植，而NC-IVF的倡导者会认为有效性与成本、治疗压力、风险等相关，并强调除了每个周期的妊娠率外还有其他相关因素。
因此，关于NC-IVF与cIVF的争论基于不同的观点和不同的价值观，甚至科研人员也是基于不同的参考标准来衡量孰优孰劣，包括并发症率、治疗成本等。此外，由于NC-IVF是完全不同的治疗技术，需要生殖医生更高的知识和经验，需要对基础内分泌学和个体化治疗有更深入的了解，才能让患者以更低的经济付出达到成功妊娠的目标。而cIVF目前已经形成了可广泛用于所有女性的统一治疗方案，更利于宣传和推广。
结论
NC-IVF和cIVF基本上是不同的治疗形式，有着不同的成本、考量和风险。它们都需要特定的知识和经验以及后勤需要，它们之间不应该视为相互竞争，而应该视为互补。患者可以根据自身的条件和愿望而做出选择，有利于IVF的个性化治疗。
要点小结
- 自然周期IVF (NC-IVF)和常规/促性腺激素IVF(cIVF)不是竞争而是互补关系，两者治疗适应症不同,也各有优缺点。
- 比起cIVF，NC-IVF更有助于患者的个性化IVF治疗。
- NC-IVF成本更便宜,但怀孕时间更久。
- NC-IVF对于低年龄段女性更容易成功，但对于高年龄女性则效果不如cIVF。
