Fetal neurosonography and infant neurobehavior following conception by assisted reproductive technology with fresh or frozen embryo transfer

Ultrasound Obstet Gynecol. 2022 Nov;60(5):646-656. doi: 10.1002/uog.24920. Epub 2022 Oct 14.

Abstract

Objective: We aimed to explore fetal cortical brain development by neurosonography in fetuses conceived by assisted reproductive technology (ART), including frozen and fresh embryo transfer (ET), compared with those conceived spontaneously (SC), and to investigate its association with infant neurobehavior at 12 months of age.

Methods: This was a prospective cohort study of 210 singleton pregnancies, including 70 SC pregnancies, 70 conceived by in-vitro fertilization (IVF) following frozen ET and 70 conceived by IVF after fresh ET. Fetal neurosonography was performed at 32 ± 2 gestational weeks to assess cortical development. Sulci depths were measured offline and normalized by biparietal diameter (BPD). Ages and Stages Questionnaires (ASQ) were completed postnatally, at 12 ± 1 months of corrected age. Neurosonographic findings were adjusted by regression analysis for maternal age, ethnicity, parity, fetal sex and fetal-weight centile and gestational age at scan, and ASQ scores were adjusted for maternal age, ethnicity, parity, educational level and employment status, gestational age at birth, breastfeeding, infant sex and infant age at the ASQ evaluation.

Results: Overall, in comparison to the SC fetuses, fetuses conceived by ART showed statistically significant differences in cortical development, with reduced parieto-occipital sulci depth adjusted for BPD (mean ± SD: fresh ET, 12.5 ± 2.5 vs frozen ET, 13.4 ± 2.6 vs SC, 13.4 ± 2.6, P < 0.001), cingulate sulci depth adjusted for BPD (median (interquartile range (IQR)): fresh ET, 5.8 (4.2-7.4) vs frozen ET, 5.8 (4.1-7.5) vs SC, 6.5 (4.8-7.8), P = 0.001) and calcarine sulci depth adjusted for BPD (median (IQR): fresh ET, 13.5 (10.1-16.1) vs frozen ET, 14.5 (12.1-15.8) vs SC, 16.4 (14.3-17.9), P < 0.001), together with lower Sylvian fissure grading score. Changes in cortical development were more pronounced in the fresh ET than in the frozen ET group. ART infants showed lower ASQ scores as compared to SC infants, particularly in the fresh ET group (mean ± SD global ASQ Z-score: fresh ET, -0.3 ± 0.4 vs frozen ET, -0.2 ± 0.4 vs SC, 0 ± 0.4, P < 0.001).

Conclusions: Fetuses conceived by ART show a distinctive pattern of cortical development and suboptimal infant neurodevelopment, with more pronounced changes in those conceived following fresh ET. These findings support the existence of in-utero brain reorganization associated with ART and warrant follow-up studies to assess its long-term persistence. © 2022 The Authors. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology.

Neurosonografía fetal y neurocomportamiento infantil tras la concepción por tecnología de reproducción asistida con transferencia de embriones frescos o congelados

Objetivo El objetivo del estudio fue explorar el desarrollo cortical del cerebro fetal mediante neurosonografía en fetos concebidos mediante tecnología de reproducción asistida (TRA), incluyendo la transferencia de embriones (TE) congelados y frescos, en comparación con los concebidos espontáneamente (CE), e investigar su asociación con el neurocomportamiento infantil a los 12 meses de edad

Métodos La investigación fue un estudio de cohorte prospectivo de 210 embarazos con feto único, entre ellos 70 embarazos CE, 70 concebidos in vitro (FIV) tras una TE congelados y 70 concebidos por FIV tras una TE frescos. La neurosonografía fetal se realizó a las 32±2 semanas de gestación para evaluar el desarrollo cortical. La profundidad de las cisuras se midió fuera de línea y se normalizó mediante el diámetro biparietal (DBP). Postnatalmente se completaron Cuestionarios de Edades y Etapas (CEE) a los 12±1meses de edad corregida. Los hallazgos neurosonográficos se ajustaron mediante un análisis de regresión en función de la edad materna, la etnia, la paridad, el sexo del feto y el percentil de peso fetal y la edad gestacional en el momento de la exploración, y las puntuaciones del CEE se ajustaron en función de la edad materna, la etnia, la paridad, el nivel educativo y la situación laboral, la edad gestacional en el momento del nacimiento, la lactancia materna, el sexo del bebé y la edad del bebé en el momento de la evaluación del CEE.

Resultados En general, en comparación con los fetos de CE, los fetos concebidos por TRA mostraron diferencias estadísticamente significativas en el desarrollo cortical, con una menor profundidad de las cisuras parieto‐occipitales ajustada al DBP (media±SD: TE frescos, 12,5±2,5 frente a TE congelados, 13,4±2,6 frente a CE, 13,4±2,6, P<0,001), la profundidad de las cisuras cinguladas ajustada al DBP (mediana [rango intercuartil (RIQ)]: TE frescos, 5,8 (4,2–7,4) frente a TE congelados, 5,8 (4,1–7,5) frente a CE, 6,5 (4,8–7,8), P=0,001) y la profundidad de los cisuras calcarinas ajustada al DBP (mediana (RQI): TE frescos, 13,5 (10,1–16,1) frente a TE congelados, 14,5 (12,1–15,8) frente a EC, 16,4 (14,3–17,9), P<0,001), junto con una menor puntuación de la cisura de Silvio. Los cambios en el desarrollo cortical fueron más pronunciados en el grupo de TE frescos que en el de congelados. Los lactantes concebidos mediante TRA mostraron puntuaciones en los CEE más bajas que los lactantes CE, en particular en el grupo de TE frescos (media±DT de la puntuación estándar global del CEE: TE frescos, ‐0,3±0,4 frente a TE congelados, ‐0,2±0,4 frente a CE, 0±0,4, P<0,001).

Conclusiones Los fetos concebidos mediante TRA muestran un patrón distintivo de desarrollo cortical y un neurodesarrollo infantil subóptimo, con cambios más pronunciados en los concebidos tras una TE frescos. Estos resultados apoyan la existencia de una reorganización cerebral en útero asociada con la TRA y justifican la realización de estudios de seguimiento para evaluar su persistencia a largo plazo.

通过辅助生殖技术采用新鲜或冷冻胚胎移植受孕后的胎儿神经声像图和婴儿神经行为

目的 本研究旨在通过神经声像图探讨通过辅助生殖技术(ART),包括冷冻和新鲜胚胎移植(ET)受孕的胎儿与自然受孕(SC)的胎儿相比大脑皮质的发育情况,并研究其与12月龄婴儿神经行为的关系。

方法 本研究为针对210例单胎妊娠的前瞻性队列研究,包括70例自然受孕、70例冷冻胚胎移植后体外受精(IVF)受孕和70例新鲜胚胎移植后体外受精受孕。在32±2孕周时进行了胎儿神经声像图检查,以评估大脑皮质的发育情况。脑沟采用离线测量,并根据双顶径(BPD)进行标准化。年龄和阶段调查表(ASQ)在产后12±1个月的矫正月龄完成。通过回归分析,根据母亲年龄、种族、胎次、胎儿性别和胎儿体重百分位数以及扫描时的胎龄对神经声像结果进行了调整,ASQ评分则根据母亲年龄、种族、胎次、教育水平和就业状况、出生时胎龄、母乳喂养、婴儿性别和ASQ评估时的婴儿年龄进行了调整。

结果 总体而言,与自然受孕胎儿相比,辅助生殖技术受孕的胎儿在皮质发育方面显示出显著的统计学差异,根据双顶径调整后的顶枕沟深度减少(平均值±SD:新鲜ET,12.5±2.5 vs 冷冻ET,13.4±2.6 vs SC,13.4±2.6,P<0.001),根据双顶径调整后的扣带沟深度减少(中位数(四分位数范围(IQR)):新鲜ET,5.8 (4.2‐7.4) vs 冷冻ET, 5.8 (4.1‐7.5) vs SC, 6.5 (4.8‐7.8), P=0.001)和根据双顶径调整后的距状沟深度减少(中位数(IQR):新鲜ET, 13.5 (10.1‐16.1) vs 冷冻ET, 14.5 (12.1‐15.8) vs SC, 16.4 (14.3‐17.9) , P<0.001),以及较低的外侧裂分级评分。新鲜ET组的皮质发育变化比冷冻ET组更明显。与SC婴儿相比,ART婴儿的ASQ评分较低,特别是在新鲜ET组(平均±SD全局ASQ Z评分:新鲜ET,‐0.3±0.4 vs 冷冻ET,‐0.2±0.4 vs SC,0±0.4,P<0.001)。

结论 通过ART受孕的胎儿表现出独特的皮质发育模式和不够理想的婴儿神经发育,在新鲜ET后受孕的胎儿中变化更为明显。这些研究结果支持存在与ART相关的子宫内脑功能重组,并需要进行后续研究以评估其长期的持久性。

Keywords: ART; IVF; cortical folding; fetal brain; in-vitro fertilization; mode of conception; neurodevelopment; neurosonography; prenatal imaging.

MeSH terms

  • Embryo Transfer*
  • Female
  • Fertilization
  • Fertilization in Vitro
  • Humans
  • Infant
  • Infant, Newborn
  • Pregnancy
  • Prospective Studies
  • Reproductive Techniques, Assisted*