传统的胚胎选择方法已有20多年的历史,许多形态学参数被作为选择胚胎的依据,如原核形态评分、极体排列和外观、细胞质外观和透明带形态、早期卵裂等。
而伴随延时摄像技术这一新技术的引入,使得胚胎学实验室有了更好的胚胎选择技术手段。这种胚胎的非侵入性客观评估为胚胎选择提供了胚胎发育动力学参数这一全新的评估参数,是预测胚胎发育潜能的重要指标,有利于提高胚胎植入率和改善辅助生殖临床结局。
Q: 什么是胚胎动力学参数 ?
A: 以授精时间(即将精子加入卵子中)为计时起点,评价胚胎发育的动力学参数,包括授精至原核出现时间(tPNa);授精至原核消失时间(tPNf);授精至二细胞时间(t2);授精至三细胞时间(t3);授精至四细胞时间(t4);授精至五细胞时间(t5);授精至六细胞时间(t6);授精至七细胞时间(t7);授精至八细胞时间(t8);第二次细胞分裂周期(cc2、即t3-t2);第二次细胞分裂的同步性(s2、即t4-t3)。
研究者探讨胚胎发育动力学参数对胚胎种植的影响,分析完全种植胚胎和未种植胚胎的发育动力学参数,旨在从发育动力学方面选择更具发育潜力的胚胎。即利用Embryo Scope Time-lapse胚胎培养系统回顾性分析其培养和监测的316个常规体外受精周期,其中种植率为0%者(未种植组)146例,种植率为100%者(种植组)170例,对两组共601枚胚胎进行动力学分析,旨在通过参数比较进一步说明其影响。
胚胎发育图
为使动力学参数与胚胎种植间的关系更易分析,找出种植率最高时间段,分析采用四分位法对tPNa、tPNf、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、cc2、s2进行分段统计,结果显示在胚胎发育各时间段(除tPNa、t5外),各时间参数第1区间种植率均最高,第4区间种植率均最低,以下是第1区间的各项胚胎动力学参数。
1.94h≤tPNa<6.14h; 15.53h≤tPNf<21.08h
17.87h≤t2<23.59h; 22.15h≤t3<34.04h
25.87h≤t4<35.29h; 31.52h≤t5<46.54h
32.58h≤t6<48.52h; 33.58h≤t7<50.36h
40.88h≤t8<52.38h
0.00h≤s2<0.18h; 0.00 h≤cc2<10.60h
其中15.53h≤tPNf<21.08h和17.87h≤t2<23.59h种植率均高于其他3个时间段(P<0.001),提示核膜的适时消失对胚胎种植率有一定影响。由此可以把15.53h≤tPNf<21.08h和17.87h≤t2<23.59h作为选择胚胎的一个依据。
因此,通过引入胚胎发育动力学参数,我们能选择发育进程更好的胚胎进行种植工作,进而改善胚胎植入后的妊娠结局,故也有研究者考虑通过分析胚胎发育动力学参数与妊娠结局的关系,建立一个优选模型。
研究者对某辅助生殖中心一年内接受体外受精/胞浆内单精子注射-胚胎移植(IVF/ICSI-ET)并运用延时摄像系统的137个培养周期开展回顾性分析,此次分析采集了患者的基本信息、胚胎动力学参数、妊娠结局等临床资料,对其中着床与未着床胚胎的动力学参数(t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、cc2、s2、cc3、s3)进行统计分析,旨在建立可验证的多变量分级预测模型,作为优选胚胎的评估工具。
在建立模型的过程中,研究者发现了胚胎异常分裂这一不利因素,即在648枚胚胎中有171枚出现了胚胎异常分裂,而胚胎异常分裂会导致不理想的妊娠结局,故胚胎异常分裂可以作为预测模型中的排除标准。
胚胎异常分裂
直接分裂:1-细胞直接分裂为3-细胞;
逆分裂:在完成分裂后两个卵裂球重新融合或者未完全分裂的卵裂球最终融合。
而通过运用Logistic回归分析显示t6、t7为胚胎着床最佳预测因子,在此基础上建立起胚胎着床分级预测模型。
该模型将胚胎分为A、B、C、D、E共5个等级,即
若胚胎发育过程中,出现异常卵裂事件,则评为E级;
若胚胎发育过程中,满足t6、t7均处于最佳区间外,则评为D级。
若胚胎发育过程中,满足t6最佳区间而处于t7最佳区间外,则评为C级;
若胚胎发育过程中,满足t7最佳区间而处于t6最佳区间外,则评为B级;
若胚胎发育过程中,满足t6、t7均在最佳区间,则评为A级。
伴随胚胎在模型评价等级中的下降,其着床率也逐步下降,即A级为75.0%、B级为42.9%、C级为28.6%、D级为27.0%、E级为25.0%,且这种等级差异具有统计学意义(P=0.034),这一评级结果在囊胚形成率和优质囊胚形成率的比较上也得到了证实。
胚胎分级下的囊胚及优质囊胚情况
由此可见,该模型对预测妊娠结局起到了正面的作用,当然其科学合理性还需要进一步验证。而通过对以上预估模型的深入理解,也使与胚胎培养相关的研发生产企业获得了新的思路,即如何改良自己的胚胎培养液等产品,使其能够发挥更大的效用从而助力胚胎发育,提高胚胎的种植率和妊娠率。
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