知識分享

2021.06.28

「智能監控管理系統」進行雙重檢查並提升試管成功率

文/茂盛醫院生殖醫學中心研究專員 鄭昀昕、陳建宏

科技日新月異,人們不再需要事必躬親,可以利用電腦幫忙分擔許多事情,而「智能監控管理系統(witness system)」正是將醫療科技與IVF(試管)療程進行結合的完美案例!茂盛醫院新建置的「智能監控管理系統」乃以晶片為媒介,用以辨認胚胎員當下所操作的檢體是屬於哪一位患者,且一次只能處理一對夫妻之檢體;若是辨認到配對錯誤,就會立即發出警示並留下紀錄。此系統可避免胚胎師在作業時誤認病人檢體的狀況,相較於利用人力再三確認的傳統方式,「智能監控管理系統」更具效率並準確地完成IVF患者的配對。

「智能監控管理系統」精準掌控試管療程的步驟與時間

 除此之外,「智能監控管理系統」可確實記錄IVF療程中每個步驟之時間,提供更完整的資訊,經分析後可掌控各步驟的操作時間,並有效改善IVF成功率。在大部分IVF療程中會利用賀爾蒙來刺激卵泡發育,而與自然排卵週期不同的地方在於:經由賀爾蒙刺激可使更多卵泡發育成熟,但每一顆的成熟度卻各不相同。而在卵子取出後(Oocyte pick up,OPU)會將包覆在外層的卵丘細胞(Cumulus Cell)進行移除(Denudation,DU),隨後利用「精子顯微注射技術 (Intracytoplasmic sperm injection, ICSI)」將精子送入卵子中。而這些步驟之間會間隔一段時間,因為有研究認為在體外培養一段時間可以使卵子被活化,進而有更好的發展潛能[註1]。而間隔時間的長短在過去被廣為研究,太短無法使卵子被活化,太長則會造成卵子隨著時間而老化,降低其發展的可能性。

相關研究論文發現:破卵針到ICSI的間隔在42小時內,懷孕率達高峰

(1):破卵針到OPU的間隔時間一般建議是34至38小時之間,這是為了確保濾泡發育的完整性以及卵子的成熟度,還可以避免自發性排卵的風險。有研究將受試者分成兩組,分別是間隔小於36小時與超過36小時,並觀察兩組間的臨床結果,數據顯示:間隔超過36小時的臨床懷孕率會顯著大於間隔少於36小時的組別[註2];

(2)再來探討OPU到DU的間隔時間,研究認為:卵丘細胞可幫助卵子抵禦氧化壓力的傷害、增加卵子的成熟度與其發展的可能性。2018年,有一篇研究在探討此段時間對於臨床結果的影響,但無論是短時間(<1小時)或是長時間(3~5小時),對於壞孕率、臨床懷孕率與活產率都沒有顯著影響[註3];

(3)有關OPU到ICSI的間隔時間,數據顯示:此段間隔時間每增加1小時就會導致臨床懷孕率降低7.7%,表示成熟卵子在體外老化會顯著影響之後的懷孕狀況[註4];

(4)一篇研究則是同時探討OPU到DU以及ICSI的間隔時間,而此篇研究更嚴謹,利用統計的方式排除掉會影響到臨床結果的因素(例如:女性年齡、BMI、取得卵子數、精蟲的取得方式等),結果顯示:OPU到DU的間隔時間越長累積活產率越高,然而OPU到ICSI間隔時間越長,則累積活產率越低,OPU到ICSI間隔須確保於6小時內完成[註5]。

 雖然每一篇研究論文所得到的結果對於臨床影響可能不盡相同,但可以從這些研究中統合出一個結論:破卵針到OPU的間隔時間超過36小時,可以增加在體內卵子的成熟度。假若少於36小時,則可以藉由增加OPU到DU的間隔時間去促使卵子在體外更加成熟,而破卵針到ICSI的間隔時間不要超過42小時,懷孕率在37至42小時會達到高峰,若時間再延長就可能導致卵子開始老化,進而造成懷孕率開始下降。

具雙重檢查功能的「智能監控管理系統」能避免操作時間過長影響胚胎發育

    茂盛醫院生殖中心已斥資完成「智能監控管理系統」之建置,將科技與IVF療程進行結合,除了可以避免人力因長時間作業疲勞而搞混胚胎的情況之外,程式內建置整套IVF療程的步驟網,當胚胎師在進行操作時,程式會藉由晶片辨認目前進行到哪一個步驟,螢幕上會顯示接下來應該換什麼步驟,整個療程照著正確步驟進行;若有錯誤或遺漏,系統也會發出警示,不僅可以協助胚胎師進行雙重檢查,也可以同時紀錄並控制操作所花費的時間,避免操作時間過長影響胚胎的後續發育。
圖一witness system
▲病人在一開始繳交檢體時,胚胎師會與病人確認基本資料是否正確,藉由晶片將檢體綁定,避免作業中可能錯配的情況。
圖二witness system

▲胚胎師在操作的過程中,每一個步驟都需進行點選,確保步驟的準確性。

參考文獻(註):
1.    Isiklar A, Mercan R, Balaban B, Alatas C, Aksoy S, Urman B. Impact of oocyte pre-incubation time on fertilization, embryo quality and pregnancy rate after intracytoplasmic sperm injection. Reprod Biomed Online 2004;8:682–686.
2.    Garor R, Shufaro Y, Kotler N, Shefer D, Krasilnikov N, Ben-Haroush A, Pinkas H, Fisch B, Sapir O. Prolonging oocyte in vitro culture and handling time does not compensate for a shorter interval from human chorionic gonadotropin administration to oocyte pickup. FertilSteril 2015;103:72–75.
3.    Naji O, Moska N, Dajani Y, El-Shirif A, El-Ashkar H, Hosni MM, Khalil M, Khalaf Y, Bolton V, El-Toukhy T. Early oocyte denudation does not compromise ICSI cycle outcome: a large retrospective cohort study. Reprod Biomed Online 2018;37:18–24.
4.    Pujol A, Garcia D, Obradors A, Rodriguez A, Vassena R. Is there a relation between the time to ICSI and the reproductive outcomes? Hum Reprod 2018;33:797–806.
5.    M. Carvalho, F. Leal, S. Mota, A. Aguiar, S. Sousa, J. Nunes, and C. Calhaz-Jorge. The effect of denudation and injection timing in the reproductive outcomes of ICSI cycles: new insights into the risk of in vitro oocyte ageing. Human Reproduction 2020;10: 2226–2236.

○陳建宏博士
陳建宏 博士 
⋙學經歷:
合格胚胎培養師
前財團法人農業科技研究院 研究員
前美國馬里蘭大學蘭諾生物科技公司 副研究員
台灣大學生物科技所博士

⋙專長:
胚胎與幹細胞研究
臨床胚胎顯微操作技術
鄭昀昕



鄭昀昕 研究員 

學經歷:
前中國醫藥大學生醫所 研究助理
中國醫藥大學營養所碩士