Economic optimization of the number of recipients in bovine embryo transfer programs

ABSTRACT

Purchase and maintenance of recipient females account for a large proportion of the costs and determine the number of calves that can be produced in an embryo transfer program. However, the large variability of embryo production by the donors and the need to purchase and synchronize the recipients before knowing the number of embryos collected make it difficult for the decision maker to identify the ideal number of recipient females to allocate. An ex-ante evaluation to determine the optimal number of recipient females was carried out through a sensitivity analysis for the ratio between the number of recipients and donors in a simulation model. The variability for the number of embryos collected was accounted for by applying the Monte Carlo simulation technique, assuming normal distribution and known values for mean and variance. The simulation considered monthly intervals between collections, during a 24 months program. The effect of embryo freezing on the number of pregnancies was considered by introducing a stock of frozen embryos into the mathematical model. Optimal recipient/donor ratio and the cost per pregnancy were compared for three recipient synchronization protocols (prostaglandin, progesterone - P4 and Ovsynch), based on the expected performance for synchronization, conception and transfer/treated rates for each protocol. Stochastic simulation associated with sensitivity analysis was effective in identifying the optimal donor to recipient ratio. Freezing embryos is effective to reduce the operational costs per pregnancy. The estimated optimal recipient/donor ratio was 20 for prostaglandin and 16.7 for the other protocols. The P4 protocol, although the most expensive, resulted in the lowest pregnancy cost estimation followed by prostaglandin and Ovsynch.

RESUMO

A aquisição e manutenção de receptoras representam grande proporção dos custos e determinam o número de produtos gerados em um programa de transferência de embriões. Entretanto, a grande variabilidade na produção de embriões e a necessidade de adquirir e sincronizar receptoras antes de conhecer o número de embriões na coleta geram dificuldades na identificação do número ideal de receptoras pelo tomador de decisão. Nesse contexto, uma avaliação ex-ante para determinação do número ótimo de receptoras foi realizada por meio de análise de sensibilidade para a razão entre o número de receptoras e de doadoras em um modelo de simulação. Considerou-se a variabilidade no número de embriões coletados aplicando-se a técnica de simulação de Monte Carlo, assumindo-se distribuição normal com média e variância do número de embriões viáveis conhecidos. Consideraram-se coletas e transferências de embriões em intervalos mensais durante um período de 24 meses. O efeito do congelamento de embriões no número de prenhezes foi representado modelando-se a dinâmica de um estoque de embriões congelados. Foram comparados a razão ótima entre receptoras e doadoras e o custo por prenhez de três protocolos de sincronização de receptoras (prostaglandina, Progesterona P4 e Ovsynch) com base em suas respectivas taxas de sincronização, aptidão e prenhez. A simulação estocástica associada com análise de sensibilidade foi efetiva em identificar a razão receptora / doadora ideal. O congelamento de embriões foi efetivo para reduzir o custo por prenhez. A razão ótima de receptoras por doadora foi afetada pelo protocolo de sincronização, sendo de 20 para a prostaglandina e de 16,7 para os demais protocolos. Apesar do maior custo, o protocolo P4 resultou na menor estimativa de custo por prenhez seguido pelo protocolo utilizando prostaglandina e pelo protocolo Ovsynch.