胚胎非常脆弱,必需生長在相當嚴格要求的環境中,溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、揮發性有機物質、空氣中的微粒,馬虎不得。胚胎培育箱就是針對胚胎生長所需的嚴格需求,提供持續嚴格管控的生長環境,供人工生殖之用。

胚胎只要離開培育箱數分鐘,就會死掉,可是人工生殖卻有許多的步驟必須讓胚胎離開培育箱,例如:加入精蟲、移除精蟲、觀察胚胎生長、更換培養液、單一精蟲顯微授精、雷射協助胚胎孵化、胚胎冰凍/解凍,因此人工生殖工作台應運而生,可以提供類似培育箱的環境,讓胚胎短暫離開培育箱,進行必要的處置,處置後就必須盡早將胚胎放回培育箱。

胚胎在人工生殖工作台,就像太空人穿上太空裝,離開太空艙一樣,無法隨心所欲待很久,因此不能經常,也不能長時間觀察胚胎生長。

將攝影機裝進培育箱不就可以頻繁紀錄胚胎生長了嗎?縮時攝影胚胎培育箱 (time-lapse incubator) 就是這個東西,它可以更精準觀察以及研究胚胎的生長,因此預測胚胎是否能懷孕,應該會比傳統觀察方式準確,但是以目前的研究證據顯示,縮時攝影胚胎培育箱

  1. 不管是任何時期(分裂期、囊胚期),當一次植入全部的胚胎,縮時攝影胚胎培育箱沒有幫助因為不需要挑選胚胎
  2. 不管是任何時期(分裂期、囊胚期)分數次植入胚胎,當所有胚胎最終都已經全部植入,縮時攝影胚胎培育箱對最終成功率沒有影響,因為用上全部的胚胎,就無關如何挑選或有無挑選。
  3. 分次植入分裂期胚胎時,縮時攝影胚胎培育箱似乎可以幫助提早挑對胚胎提早成功 (但證據力薄弱)
  4. 分次植入囊胚時,縮時攝影似乎無助於挑選好囊胚 (但證據力薄弱),而且沒有胚胎染色體切片檢查來的精準 (參閱不孕症衛教:胚胎著床前篩選PGS新紀元)
  5. 縮時攝影挑選分裂期胚胎,似乎還不如傳統囊胚培養的挑選效果好

總之以目前的證據縮時攝影胚胎培育箱對挑選第3天胚胎似乎有幫助 (但證據力薄弱)但是對病人最終會不會懷孕,以及最終的成功率沒有幫助。縮時攝影胚胎培育箱國外有多家廠商製造,硬體各有優缺點,挑選胚胎的軟體則每一家都尚有缺點,有待未來以人工智慧及大數據來改善軟體挑選胚胎的能力。

參考文獻:

  1. Deep learning as a predictive tool for fetal heart pregnancy following time-lapse incubation and blastocyst transfer. Hum Reprod 2019;34:1011-1018.
  2. Time-lapse systems for embryo incubation and embryo assessment for couples undergoing in vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection. Cochrane Review 2019/05/29.
  3. Non-invasive embryo evaluation and selection using time-lapse monitoring: Results of a randomized controlled study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2019;233:58-63.
  4. Single embryo transfer by Day 3 time-lapse selection versus Day 5 conventional morphological selection: a randomized open-label, non-inferiority trial. Hum Reprod 2018;33:869-876.
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