Factors associated with livebirth in couples undergoing their first in vitro fertilization cycle: an internally validated prediction model

Abstract

Objective: The aim of the study is to create a new model to predict successful outcome in assisted reproductive techniques. Materials and Methods: A retrospective cohort study was conducted in tertiary fertility center between 2010 and 2017. Nulliparous women younger than 45 years-old undergoing in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection (IVF/ICSI) for the first time were included; frozen embryo transfers, canceled induction cycles, freeze-all cycles were excluded. Two prediction models were built using multivariate logistic regression with a subset of the dataset and then were internally validated using bootstrapping methods. Results: Four hundred eighty eight women were included with 136 (27.9%) live births. The basal model was built using variable age, antral follicle count (AFC), and basal luteinizing hormone (LH) levels. Age over 37 years [odds ratio (OR): 0.07, 95% confidence interval (CI): 0.00-0.36] and AFC below 5 (OR: 0.15, 95% CI: 0.02-0.53) was associated with poorer outcomes whereas an LH level above 6 mIU/mL (OR: 2.24, 95% CI: 1.27-3.94) was associated with better outcomes. Optimism adjusted area under the curve (AUC) of this model was 0.68 (95% CI: 0.62-0.74). Combined model in addition to basal model variables included the length of induction cycle, the endometrial thickness at the day of transfer, grade and count of the transferred embryo. Cycles lasting more than ten days (OR: 2.23, 95% CI: 1.17-4.42), an endometrial thickness greater than 9 mm (OR: 2.07, 95% CI: 1.00-4.53) were associated with better outcomes. Optimism adjusted AUC of this model was 0.76 (95% CI: 0.70-0.81). Calibration of both models was good according to Hosmer Lemeshow test (p=0.979 and p=0.848, respectively). Conclusion: This internally validated prediction model has good calibration and can be used predicting outcomes in first time IVF/ICSI cycles with modest sensitivity. / Amaç: Çalışmanın amacı yardımcı üreme tekniklerinde başarılı sonucu tahmin edebilmek için yeni bir model oluşturmak. Gereç ve Yöntemler: 2010-2017 yılları arasında üçüncü basamak infertilite merkezinde retrospektif bir kohort çalışması yapılmıştır. İlk kez tüp bebek/ intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (IVF/ICSI) uygulanan 45 yaş altı nullipar kadınlar dahil edilmiştir; dondurulmuş embriyo transferleri, iptal edilen indüksiyon siklusları, freeze-all sikluslar hariç tutulmuştur. Veri kümesinin bir alt kümesiyle çok değişkenli lojistik regresyon modeli kullanılarak iki tahmin modeli oluşturuldu ve ardından bootstrapping yöntemleri kullanılarak internal olarak doğrulandı. Bulgular: Yüz otuz altı (%27,9) canlı doğum yapan 488 kadın dahil edildi. Bazal model, yaş, antral folikül sayısı (AFC) ve bazal lüteinize edici hormon (LH) seviyeleri değişkenleri kullanılarak oluşturulmuştur. Otuz yedi yaş üstü [olasılık oranı (OO): 0,07, %95 güven aralığı (GA): 0,00-0,36] ve 5’in altındaki AFC (OO: 0,15, %95 GA: 0,02-0,53) daha kötü sonuçlarla ilişkilendirilirken, LH seviyesinin 6 mIU/mL’nin üzerinde olması (OO: 2,24, %95 GA: 1,27-3,94) daha iyi sonuçlarla ilişkilendirildi. Bu modelin iyimserliğe göre ayarlanmış eğrinin altındaki alanı (AUC) 0,68 (%95 GA: 0,62-0,74) idi. Bazal model değişkenlerine ek olarak birleşik model, indüksiyon döngüsünün uzunluğunu, transfer gününde endometriyal kalınlığı, transfer edilen embriyonun derecesini ve sayısını içermiştir. On günden fazla süren sikluslar (OO: 2,23, %95 GA: 1,17-4,42), endometriyal kalınlığın 9 mm’den büyük (OO: 2,07, %95 GA: 1,00-4,53) olması daha iyi sonuçlarla ilişkilendirildi. Bu modelin iyimserliğe göre ayarlanmış AUC’si 0,76’dır (%95 GA: 0,70-0,81). Hosmer-Lemeshow testine göre her iki modelin de kalibrasyonu iyiydi (sırasıyla p=0,979 ve p=0,848). Sonuç: Bu internal olarak doğrulanmış tahmin modeli iyi bir kalibrasyona sahip olmakla birlikte ilk kez IVF/ICSI yapılan hastalarda sonuçları tahmin etmek için iyi bir hassasiyetle kullanılabilir.