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Time-lapse可能成为胚胎选择的新模式。

5月30日，华中科技大学同济医学院附属同济医院生殖医学中心的靳镭教授在复旦大学附属妇产科医院上海集爱遗传与不育诊疗中心主办的"2021生殖医学新进展学习班暨第七届集爱中美生殖医学高层论坛"现场，与大家分享《Time-lapse和胚胎实验室的现状与未来》主题演讲。以下内容根据靳镭教授现场演讲整理。

Time-lapse技术发展历程

Time-lapse （TL） 中文翻译为时差分析，用来动态的、连续的观察早期胚胎的发育和胚胎受精及卵内过程。有关TL的第一篇报告可追溯到1929年，通过用电影胶片拍摄了兔胚胎发育的过程。人类胚胎第一次运用Time-lapse是在1997年报道ICSI后的胚胎发育监测。从90年代末开始，开发出了商业用的Time-lapse，逐渐取代了部分传统的培养箱。

随着Time-lapse在临床应用上的广泛开展，从上世纪90年代末到现在，关于Time-lapse的研究文献逐渐增多，每年有200篇左右的相关文献报道，并在2015~2018年达到顶峰。但是，现有的这些研究数据都是区域性或局部的，尚缺乏全球性的大样本数据。

Time-lapse的发展（图源自专家PPT）

Time-lapse

可以更全面获取胚胎发育数据

与传统培养箱相比，Time-lapse具有以下特点：

1.给胚胎提供了一个连续稳定的环境，不需要每天数次开箱就能了解胚胎发育的情况。

2.提供了更多的胚胎发育的参数，以往这些参数在传统的培养箱中是很难观察到的，例如：

  • 胚胎发育全过程：如原核出现与消失的时间、第一次卵裂时间、桑葚胚的出现、囊腔的出现等。

  • 胚胎异常的行为和现象：如各个阶段的错误卵裂、逆相分裂、多核现象等。

虽然我们通过Time-lapse可以观察到更多的数据，但这些参数的临床价值究竟如何，目前尚存在争议。

Time-lapse技术前景：智能化发展

靳镭教授讲到，现阶段Time-lapse研究的焦点主要集中在以下这几个方面：

  • 基于受精现象或指标的胚胎评估

  • 基于受精现象或指标的胚胎评估

  • Time-lapse和倍性状态

  • Time-lapse与AI的联合

  • Time-lapse对于质控的提升

其中Time-lapse与AI的联合，通过计算机深度学习、自动化识别胚胎状态、更精确的胚胎预测结果等，可获得海量胚胎发育图片和视频。目前国内外在这方面的研究主要集中在以下几个方向：

  • 通过计算机卵裂胚Time-lapse信息，预测囊胚形成

  • 基于Time-lapse信息预测eSET临床妊娠的AI模型

  • 基于Time-lapse信息预测胚胎倍性状态的AI模型

  • 基于Time-lapse信息+代谢组学marker构建AI模型

在谈及AI时，靳镭教授多次提到建模的重要性。他指出要实现AI对胚胎的自动化选择，需要有很好的数学模型，而目前AI的智力水平还很低，未来还有很大的发展空间。

同时，靳镭教授表示，通过Time-lapse提供的图片和视频，可以定期进行内部质控，有针对性的训练胚胎学家，降低主观性差异。

Time-lapse技术最新临床使用指南

早在2011年，为了使不同实验室之间的形态学评估标准化，ESHRE和Alpha发表了关于人类胚胎形态学评估时间和特征的共识。

2020年，ESHRE Time-lapse工作组组织11位来自不同国家的成员，对Time-lapse的使用和介绍，给出系统的评价和引导，发布指南Good practice recommendations for the use of time-lapse technology。

指南给那些准备使用Time-lapse的生殖中心，从自身可行性、如何引入和选择Time-lapse、Time-lapse安装中的注意事项及管理、培训和学习四个方面给予了11条建议。此外，指南对使用Time-lapse的意义、质控等方面也进行了详细的阐述。

靳镭教授对指南的主要观点进行了总结：

1.基于当前胚胎培养室，Time-lapse可能提供最安全，最稳定的胚胎培养环境。

2.连续的胚胎监测使我们能够确定以前未知或无法监测到的动力参数。

3.现在已经知道，染色体畸变可能会影响胚胎的发育动力学，但是目前Time-lapse并不能代替PGT-A来确定胚胎的染色体倍性。

4.Time-lapse的引入和选择，需要与胚胎培养条件、胚胎学家之间与实验室之间的使用一致性、数据管理、成本效益平衡及其研究潜力相关的知识要素综合考虑。

5.一旦结合AI和非侵入性分析方法，Time-lapse可能成为胚胎选择的新模式。

目前，利用Time-lapse挑选最具发育潜能胚胎的精确度还不尽人意，期待基础科学家和胚胎学家们共同探索，有朝一日定能突破！

本文首发：医学界妇产科频道

本文作者：丽娜

本文审核：靳镭

责任编辑： 一川

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