前言(Introduction)
隨著玻璃化冷凍(vitrification)技術的成熟,其已成為當代輔助生殖技術(assisted reproductive technology, ART)中標準且主流的胚胎凍存方式,在存活率與臨床結果上均顯著優於傳統慢速冷凍。因此,採取全冷凍 ( freeze-all) 策略的治療週期亦逐年增加。
玻璃化冷凍的核心原理,是利用高滲透壓冷凍保護劑使胚胎迅速脫水與收縮,並以極快速降溫避免細胞內冰晶形成;在解凍(warming)過程中,胚胎則被逐步轉移至較低滲透壓的溶液,使水分受控回流至細胞質,促進囊胚腔再次膨脹(re-expansion)。既有研究顯示,解凍後囊胚再膨脹不足,與較低的著床率與懷孕率密切相關。


值得注意的是,即使在冷凍前形態評分良好的囊胚,若於解凍後出現回脹不足,其臨床結果仍可能明顯下降,顯示僅依賴冷凍前的靜態形態評估並不足以全面反映胚胎潛在發育能力。相對地,解凍後短時間內能否迅速再膨脹,被視為一項反映囊胚生理功能與發育潛力的重要動態性指標。
先前研究多於解凍後數小時、經回復培養後再評估囊胚的再膨脹狀態(Ito et al., 2023),而本研究則進一步探討:是否能在解凍後「立即」量測囊胚回脹程度,並以此預測臨床懷孕結果,建立一項更即時、可量化且具臨床實用性的胚胎品質評估工具。
研究設計與方法(Materials and Methods)
本研究為回溯性觀察性世代研究,於日本東邦大學大森醫療中心生殖醫學中心進行,納入 2017 年 1 月至 2022 年 12 月期間接受玻璃化解凍囊胚移植之治療週期。符合納入條件者,其重複治療週期亦一併分析。最終共納入 642 名女性、1,356 個胚胎移植週期。
為避免潛在干擾因子影響著床與妊娠結果,以下週期予以排除:
1. 依 ERA(子宮內膜接受性分析)指引進行的胚胎移植
2. 合併血小板富集血漿(PRP)治療之週期
3. 接受 PGT-A(胚胎著床前染色體篩檢)的胚胎
4. 多胚胎移植週期
5. 早期囊胚或擴張等級為 1 或 2 級者
囊胚再膨脹程度的計算與分組
研究團隊根據解凍後 9–11 分鐘所拍攝之囊胚影像,選取擴張等級為 3 或 4 的囊胚,使用 ImageJ 影像分析軟體計算其再膨脹程度。 再膨脹程度定義為:
囊胚總面積 ÷ 透明帶內面積
接著利用 ROC 曲線分析(AUC 與 Youden 指數)決定最佳臨界值。
● 再膨脹組(re-expansion):回脹程度 ≥ 臨界值
● 萎縮組(shrinkage):回脹程度 < 臨界值
● 孵化組(hatching):解凍後 9–11 分鐘影像中,囊胚回脹等級達 5 或 6 者
三組之間進一步比較臨床結果及囊胚形態分布。

結果(Results)
研究對象基本特徵
萎縮組的平均年齡與 BMI 顯著高於再膨脹組與孵化組;AMH 在萎縮組低於孵化組,但與再膨脹組無顯著差異。三組在 FSH、LH 與雌二醇(E2)方面並無顯著差異。
就囊胚品質而言,再膨脹組的優質囊胚比例最高(85.9%),其次為孵化組(84.2%),萎縮組最低(75.6%),差異達統計顯著。
囊胚再膨脹程度與臨床懷孕
ROC 分析顯示,囊胚再膨脹程度對於預測臨床妊娠的 AUC 為 0.62(95% CI 0.58–0.66,P < 0.001),最佳截斷值為 90.2%。在此臨界值下,其敏感度為 68.9%,特異度為 52.4%,陰性預測值高達 79.6%。
臨臨床結果比較顯示,除了流產率外,萎縮組在著床率、臨床妊娠率、持續妊娠率與活產率上,皆顯著低於再膨脹組與孵化組(皆 P < 0.001),而再膨脹組與孵化組之間的 ART 結果則相近。
囊胚形態分布
再膨脹組具有最高比例的 4 級囊胚,且 ICM 與 TE 為 A 級的比例亦顯著高於萎縮組;孵化組則多介於兩者之間。
多變項邏輯迴歸分析
在調整多項臨床與胚胎相關變數後,以下因素仍能獨立預測臨床懷孕:
● 年齡(OR 0.90):年齡越高,懷孕機率越低
● 冷凍日(OR 0.32):D5 冷凍優於 D6/D7
● ICM 品質(OR 1.54)
● TE 品質(OR 1.54)
● 解凍後再膨脹程度 ≥ 90.2%(OR 2.13,95% CI 1.47–3.09),懷孕率越高。
其他常見臨床參數(如 BMI、AMH、內膜準備方式、ET 當日荷爾蒙值等)在多變項分析中皆未顯示顯著影響。
討論(Discussion)
囊胚在正常發育過程中,會反覆經歷擴張與收縮循環,其機制與 Na⁺/K⁺-ATPase 所調控的滲透壓平衡密切相關。既有研究指出,頻繁或劇烈的囊胚收縮,與較低的孵化率與妊娠率相關,可視為胚胎品質不佳的表現。
本研究結果與既往文獻一致,顯示解凍後再膨脹不足(shrinkage)與不良 ART 結果高度相關。更重要的是,本研究首次證實:僅需在解凍後 9–11 分鐘內,即可透過量化的再膨脹程度有效預測臨床懷孕結果。當囊胚膨脹等級為 3 或 4,且再膨脹程度達 90.2% 以上,其臨床表現可與孵化期囊胚相當。
與以往僅測量直徑或數小時後再評估不同,本研究以「胚胎總面積/透明帶內面積」作為指標,同時整合了囊胚大小與再擴張速度,提供更全面的動態評估。
臨床意義、優點與限制
本研究具備三項重要臨床優勢:
1. 極早期評估(9–11 分鐘),有助於即時調整移植策略
2. 提供明確的量化臨界值(90.2%),利於臨床決策
3. 評估方法具高度再現性,適合實際臨床應用
然而,本研究亦存在單中心設計與回溯性研究的限制,未來仍需多中心、前瞻性研究加以驗證。
結論(Conclusion)
玻璃化解凍後 9–11 分鐘內的囊胚再膨脹程度,是一項能強力反映胚胎品質的早期動態指標。 其不僅能獨立預測臨床懷孕結果,也為傳統形態學評估提供了重要的補充,對於優化囊胚挑選與胚胎移植策略,具有高度臨床應用潛力。