一、導論(Introduction)
囊胚形態學(blastocyst morphology)一直是體外受精(IVF)胚胎品質評估的重要依據,目前臨床最常使用Gardner與Schoolcraft評分系統,主要依據囊胚擴張程度、內細胞團(inner cell mass, ICM)及滋養外胚層(trophectoderm, TE)的形態進行評分。然而,傳統形態評估具有高度主觀性,不同胚胎師間的一致性有限,因此近年開始發展以影像分析進行囊胚量化評估,包括囊胚直徑、ICM面積及TE細胞數等客觀指標,以提高評估的再現性與可靠性。先前研究已證實ICM面積及TE細胞數與臨床懷孕率具有正向關聯,但其是否能預測活產率及後續產科與周產期結果仍缺乏足夠證據。因此,本研究利用量化囊胚形態分析,探討其與活產率、胎兒生長、胎盤發育及妊娠併發症之間的關聯,期望建立更具客觀性的胚胎評估方式。
二、材料與方法(Materials and Methods)
本研究為回溯性世代研究,收集2018年5月至2024年7月日本慶應大學醫院接受冷凍解凍單一囊胚移植(single frozen-thawed blastocyst transfer)的患者資料。研究共納入1,227個移植週期,經排除妊娠結果不明、第5期囊胚、PGT週期、選擇性流產、子宮外孕及抗磷脂抗體症候群後,共有1,132個週期納入活產分析;其中197例成功活產者進一步分析產科及周產期結果,而具有完整胎盤重量資料者共137例。
所有囊胚均於冷凍前利用影像分析測量三項量化形態學參數,包括囊胚直徑(blastocyst diameter)、ICM面積及TE細胞數。研究以GPS-IPW加權廣義估計方程式(GEE)分析懷孕結果,並利用多變項廣義線性模型(GLM)校正母體年齡、BMI、不孕原因、受精方式及其他混雜因子,評估囊胚量化參數與活產率、出生體重、胎盤重量、低出生體重(LBW)、小於胎齡(SGA)、大於胎齡(LGA)、妊娠高血壓疾病(HDP)、妊娠糖尿病(GDM)及早產等結果的關聯。

三、結果(Results)
研究共分析1,132個移植週期,其中330例達臨床懷孕,222例成功活產。分析顯示,ICM面積及TE細胞數皆與臨床懷孕率及活產率呈顯著正相關。ICM面積每增加100 μm²,臨床懷孕率及活產率分別增加約2.1%及2.3%;TE細胞數每增加10個,臨床懷孕率增加約11.2%,活產率增加約10.1%。囊胚直徑愈大亦有助於提高臨床懷孕率,但與活產率並無顯著關聯。此外,三項量化參數皆未與流產率呈現顯著相關。
在周產期結果方面,TE細胞數為最具預測能力的指標。每增加10個TE細胞,可使新生兒出生體重增加約19.5公克,胎盤重量增加約8.6公克,且出生體重及胎盤重量Z-score皆顯著增加,但出生體重與胎盤重量比值(BW/PW ratio)則未受影響。此外,TE細胞數增加可顯著降低低
出生體重(LBW)、小於胎齡(SGA)及妊娠高血壓疾病(HDP)的發生風險,但與妊娠糖尿病(GDM)、巨大兒(LGA)及早產之間並無顯著相關。相較之下,囊胚直徑及ICM面積則未與胎兒或胎盤生長呈現明顯關聯。
四、討論(Discussion)
本研究最大的特色在於採用影像定量分析取代傳統Gardner主觀評分,利用客觀量測的ICM面積及TE細胞數評估胚胎品質,大幅提升評估結果的再現性及一致性。研究結果顯示,TE細胞數不僅可預測胚胎著床及活產機率,更與胎盤發育及胎兒生長密切相關。
作者推測其生物學機制與滋養外胚層細胞的正常發育有關。TE細胞於胚胎著床後分化為外側滋養層細胞(EVT),負責侵入母體子宮內膜並重塑螺旋動脈,以建立低阻力、高灌流的子宮胎盤循環。若TE細胞數不足,將造成EVT數量減少、侵襲能力下降及螺旋動脈重塑不完全,導致胎盤灌流不足,進一步造成胎盤生長受限、胎兒生長遲滯(SGA)、低出生體重(LBW),並因胎盤缺氧及抗血管新生因子增加,提高妊娠高血壓疾病(HDP)的發生風險。
研究亦指出,本研究為單一中心且回溯性研究,雖降低實驗室操作差異,但仍存在選擇偏差及外部推廣性的限制。未來若能結合人工智慧影像辨識及自動化分析系統,可望建立更客觀且標準化的囊胚品質評估工具。
五、結論(Conclusion)
本研究證實,囊胚量化形態學參數中,以TE細胞數最具臨床價值。TE細胞數不僅能有效預測臨床懷孕及活產率,更與胎盤重量、新生兒出生體重及妊娠高血壓疾病、低出生體重及小於胎齡等周產期結果密切相關;而ICM面積則主要與活產率相關,囊胚直徑則僅與臨床懷孕率有關。整體而言,量化囊胚形態分析提供較傳統形態評分更客觀且具再現性的評估方式,可望成為未來冷凍囊胚移植時預測胚胎發育潛能及周產期預後的重要工具,但仍需更多多中心及前瞻性研究加以驗證,以確認其臨床應用價值。
(原文出處:Association between blastocyst morphometrics and live birth, obstetric complications and