Randomized controlled trial comparing embryo culture in two incubator systems: G185 K-System versus EmbryoScope

隨機(jī)對照試驗(yàn)：比較兩種培養(yǎng)箱系統(tǒng)中胚胎的培養(yǎng)情況（G185 K 系統(tǒng)與胚胎觀察儀系統(tǒng)）

來源：Fertility and Sterility Vol. 109, No. 2, February 2018 0015-0282

 

一、 論文摘要

論文摘要簡要說明了一項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)，該試驗(yàn)比較了兩種胚胎培養(yǎng)箱：帶時差成像功能的封閉式培養(yǎng)系統(tǒng)（EmbryoScope，簡稱TLI組）和臺式培養(yǎng)箱（G185 K-System，簡稱G185組）。主要結(jié)論是：兩種培養(yǎng)箱在新鮮胚胎移植周期的著床率上沒有顯著差異。然而，研究發(fā)現(xiàn)TLI組在第2天的優(yōu)質(zhì)胚胎比例顯著更高，并且可冷凍保存的胚胎總數(shù)也顯著多于G185組。摘要指出，需要進(jìn)一步研究這些胚胎形態(tài)學(xué)和冷凍胚胎數(shù)量的差異是否會轉(zhuǎn)化為更高的累積妊娠率（即包括后續(xù)凍融胚胎移植后的總成功率）。

二、 研究目的

本研究的主要目的是確定封閉式培養(yǎng)系統(tǒng)（EmbryoScope）相較于一個具有相似培養(yǎng)條件（如小腔室體積、干燥空氣）的臺式培養(yǎng)箱（G185），是否能對ICSI（卵胞漿內(nèi)單精子注射）的結(jié)局產(chǎn)生積極影響。研究旨在隔離“培養(yǎng)系統(tǒng)的封閉性”這一變量，而不是同時評估時差成像的選擇功能，以探究單純更穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境對胚胎發(fā)育的影響。

三、 研究思路

這是一項(xiàng)前瞻性、隨機(jī)對照、單中心研究。

 

研究對象：招募了386名進(jìn)行ICSI且至少獲得6個成熟卵母細(xì)胞的患者。

隨機(jī)分組：在取卵日，將患者的卵母細(xì)胞通過在線系統(tǒng)按1：1的比例隨機(jī)分配到TLI組（培養(yǎng)在EmbryoScope中）或G185組（培養(yǎng)在G185 K-System中）。分組考慮了年齡、取卵日（決定移植日）和嘗試次數(shù)等因素進(jìn)行分層。

干預(yù)與控制：

 

TLI組（干預(yù)組）：胚胎在EmbryoScope中培養(yǎng)，這是一個封閉系統(tǒng)，胚胎評估無需取出，通過內(nèi)置顯微鏡成像。

 

G185組（對照組）：胚胎在G185培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，這是一個開放式系統(tǒng)，需要將胚胎取出并在外部顯微鏡下進(jìn)行常規(guī)形態(tài)學(xué)評估。

 

盲法：雖然胚胎學(xué)家在評估時知道分組（無法盲法），但進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)經(jīng)理和統(tǒng)計(jì)學(xué)家是不知道分組的。

 

評估方法：關(guān)鍵的一點(diǎn)是，對兩組的胚胎評估都嚴(yán)格使用相同的、傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)Alpha/ESHRE共識）。TLI系統(tǒng)提供的額外動力學(xué)信息在本研究中未被用于胚胎選擇，以確保比較的公平性。

 

四、 測量了哪些方面的數(shù)據(jù)及研究意義？

研究測量了多個方面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)及其意義如下：

 

胚胎發(fā)育與形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)（主要來自正文中的表1）：

 

數(shù)據(jù)：記錄了第2天、第3天和第5/6天的胚胎細(xì)胞數(shù)、碎片化程度、卵裂規(guī)則性、多核化以及優(yōu)質(zhì)胚胎（TOP胚胎）的比例。

 

研究意義：這些是直接反映培養(yǎng)環(huán)境對胚胎早期發(fā)育質(zhì)量影響的核心指標(biāo)。結(jié)果顯示，TLI組的胚胎在第2天發(fā)育更快（<4細(xì)胞的胚胎更少）、碎片更少（0-10%碎片的胚胎更多），并且優(yōu)質(zhì)胚胎比例顯著更高（TLI組40.4% vs. G185組35.2%）。這表明更穩(wěn)定的封閉培養(yǎng)環(huán)境（減少溫度、氣體和PH值的波動）有利于胚胎的早期發(fā)育質(zhì)量。

 

冷凍胚胎數(shù)據(jù)（主要來自正文中的表1）：

 

數(shù)據(jù)：記錄了第3天和第5/6天冷凍的胚胎數(shù)量，以及可存活胚胎（被移植或冷凍的胚胎）的總比例。

 

研究意義：TLI組的總冷凍胚胎比例顯著更高（29.5% vs. 24.8%），意味著每個周期能獲得更多可供后續(xù)使用的胚胎。這提示封閉系統(tǒng)可能通過提高胚胎質(zhì)量，增加了患者獲得多次移植機(jī)會的可能性，從而可能提升最終的累積活產(chǎn)率。

 

臨床結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)（主要來自正文中的表2）：

 

數(shù)據(jù)：主要終點(diǎn)是著床率（通過超聲確認(rèn)有胎心的孕囊數(shù)/移植胚胎數(shù)）。次要終點(diǎn)包括臨床妊娠率（有孕囊）、持續(xù)妊娠率（妊娠≥12周）和流產(chǎn)率。

 

研究意義：本研究最重要的發(fā)現(xiàn)之一是，盡管胚胎質(zhì)量有差異，但兩組在著床率、臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。這說明在新鮮周期移植中，選擇最優(yōu)質(zhì)胚胎進(jìn)行單次移植時，兩種系統(tǒng)的最終成功率相似。

 

多變量分析結(jié)果（主要來自正文中的表3）：

 

數(shù)據(jù)：分析了影響臨床妊娠和著床的獨(dú)立因素，包括培養(yǎng)箱類型、女性年齡、嘗試次數(shù)和移植胚胎質(zhì)量。

 

研究意義：分析確認(rèn)，培養(yǎng)箱類型本身并不是著床或臨床妊娠的獨(dú)立預(yù)測因子。而女性年齡和移植胚胎是否為優(yōu)質(zhì)胚胎（TOP胚胎） 才是更關(guān)鍵的因素。同時，另一項(xiàng)多變量分析（正文中提到，補(bǔ)充表5）顯示，在考慮了年齡、嘗試次數(shù)和吸煙狀況后，培養(yǎng)箱類型對胚胎形態(tài)學(xué)質(zhì)量仍有獨(dú)立且顯著的影響（TLI vs. G185: 優(yōu)勢比=1.27）。這強(qiáng)化了“封閉系統(tǒng)提升胚胎質(zhì)量”的結(jié)論。

 

按年齡分組的亞組分析（主要來自補(bǔ)充材料中的附圖1）：

 

數(shù)據(jù)：展示了不同年齡組（<37歲和≥37歲）患者在兩種培養(yǎng)箱中獲得的優(yōu)質(zhì)胚胎比例。

 

研究意義：TLI在提升胚胎質(zhì)量方面的優(yōu)勢在年長女性（≥37歲）中更為明顯。這可能是因?yàn)槟觊L女性的卵子線粒體功能減弱，對外界環(huán)境壓力（如培養(yǎng)箱開關(guān)門造成的波動）更敏感，因此更能從封閉、穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境中受益。

 

五、 總結(jié)

 

主要結(jié)論：對于ICSI后的新鮮胚胎移植周期，使用封閉式的時差成像培養(yǎng)箱（EmbryoScope）與使用條件相似的臺式培養(yǎng)箱（G185）相比，著床率和臨床妊娠率沒有顯著差異。

次要但重要的結(jié)論：封閉式培養(yǎng)系統(tǒng)（EmbryoScope）能顯著改善胚胎的早期形態(tài)學(xué)質(zhì)量，表現(xiàn)為發(fā)育更快、碎片更少、優(yōu)質(zhì)胚胎比例更高。同時，該系統(tǒng)能產(chǎn)生更多可冷凍保存的胚胎。

 

最終推論：研究認(rèn)為，雖然單次新鮮移植的結(jié)局無差異，但由于TLI系統(tǒng)產(chǎn)生了更多高質(zhì)量的可冷凍胚胎，其優(yōu)勢可能會體現(xiàn)在后續(xù)的凍融胚胎移植中，從而可能提高患者的累積妊娠率。這一點(diǎn)需要進(jìn)一步的研究來驗(yàn)證。

 

六、 詳細(xì)解讀使用丹麥Unisense電極測量出來的數(shù)據(jù)有什么研究意義

首先需要做一個重要的澄清：這篇論文中使用的EmbryoScope是由丹麥Unisense FertiliTech公司生產(chǎn)的時差成像系統(tǒng)，其核心是一個內(nèi)置顯微鏡和成像系統(tǒng)，用于持續(xù)監(jiān)測胚胎發(fā)育。文中并未提及使用Unisense公司另一著名產(chǎn)品——各種微電極（如耗氧量測量電極） 來直接測量胚胎的代謝數(shù)據(jù)（如耗氧率）。

因此，對“使用丹麥Unisense電極測量出來的數(shù)據(jù)”的解讀，應(yīng)理解為對使用Unisense公司的EmbryoScope時差成像系統(tǒng)所獲得的培養(yǎng)環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu)勢的研究意義進(jìn)行解讀。

其研究意義非常重大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

 

成功隔離了關(guān)鍵變量：本研究的設(shè)計(jì)巧妙之處在于，它將“培養(yǎng)環(huán)境的穩(wěn)定性”（封閉系統(tǒng) vs. 開放系統(tǒng)）與“胚胎選擇方法”（時差動力學(xué)參數(shù) vs. 靜態(tài)形態(tài)學(xué)）這兩個通常被捆綁在一起的變量分離開來。之前許多研究無法判斷TLI的好處是來自更優(yōu)的胚胎選擇，還是更穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境。本研究明確證明，即使不使用時差成像數(shù)據(jù)進(jìn)行胚胎選擇，僅僅依靠其創(chuàng)造的封閉、穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境，就能對胚胎質(zhì)量產(chǎn)生積極的、可測量的影響。

證實(shí)了培養(yǎng)環(huán)境穩(wěn)定性的極端重要性：研究結(jié)果強(qiáng)有力地支持了胚胎學(xué)的一個基本理念：胚胎對外界環(huán)境極其敏感。G185組胚胎需要被取出約7次進(jìn)行評估，每次都會經(jīng)歷溫度、氣體濃度的波動。而TLI組僅取出1次。盡管G185系統(tǒng)能快速恢復(fù)參數(shù)，但頻繁的、短暫的擾動依然對胚胎（尤其是發(fā)育速度和碎片化）造成了顯著的負(fù)面影響。這為 IVF 實(shí)驗(yàn)室投資于能最大限度減少胚胎干擾的技術(shù)提供了直接的科學(xué)依據(jù)。

指出了對特定患者群體的潛在更大價值：亞組分析提示，對于預(yù)后可能較差的患者，如高齡女性，封閉培養(yǎng)系統(tǒng)的益處可能更大。這意味著在制定個性化治療方案時，可以考慮為這類患者優(yōu)先使用更穩(wěn)定的培養(yǎng)系統(tǒng)，以最大化其獲得可用胚胎的機(jī)會。

 

為“累積妊娠率”作為更佳終點(diǎn)指標(biāo)提供了支持：本研究的新鮮周期結(jié)局無差異，但冷凍胚胎數(shù)有差異，這凸顯了在輔助生殖技術(shù)研究中，僅關(guān)注新鮮周期移植的妊娠率可能不足以全面評估一項(xiàng)技術(shù)的價值。累積妊娠率/活產(chǎn)率 才是更重要的終點(diǎn)。Unisense EmbryoScope通過提升整體胚胎隊(duì)列的質(zhì)量，可能正是在這個更宏大的目標(biāo)上發(fā)揮其關(guān)鍵作用。

 

總結(jié)來說，這篇論文通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾S機(jī)對照試驗(yàn)證明，丹麥Unisense公司的EmbryoScope系統(tǒng)，其作為一個封閉式培養(yǎng)箱的價值（提供穩(wěn)定環(huán)境）甚至先于其作為時差成像系統(tǒng)的價值（提供動力學(xué)數(shù)據(jù)）。它告訴我們，一個波動更小的培養(yǎng)環(huán)境是培育出更多高質(zhì)量胚胎的基礎(chǔ)，而這可能是提高患者最終成功率的基石。