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撰文/中國醫藥大學附設醫院 生殖醫學中心 黃佩真醫師

六、七年級生應該都有印象愛之味牛奶花生「電腦精選花生」的廣告，阿婆說：「這ㄟ⋯電腦金A就厲害，只有不會生孩子而已。」時至今日，人工生殖技術已經進展到電腦精選胚胎的時代囉！

人工生殖技術的過去與現在 

世界上第一個試管嬰兒路易絲．布朗於1978年7月25日在英國誕生。大家應該很難想像，當時沒有各式各樣的排卵針劑，靠的是自然週期或口服的排卵藥，一個週期可以取到的卵子僅1~2顆，取卵甚至得要靠腹腔鏡手術。 

很快的，隨著第一個試管嬰兒的成功誕生，各藥廠投入心力研發排卵針劑，只為了讓醫師能幫病人以更精準化的用藥方式，引出數量更多、品質更好的卵子。這些卵子在適當的時間會經由陰道在超音波的引道下被取出，大大地降低了病人手術的疼痛與不適感。 

被取出的卵子會在實驗室裡與精子進行傳統體外受精（traditional IVF）或單一精蟲顯微注射（Intracytoplasmic sperm injection, ICSI），成功受精的受精卵會進一步在適當的培養液與環境中，繼續培養成第2或3天的分裂胚胎，甚至是第5或6天的囊胚。最後醫師與胚胎師得挑選胚胎，再將胚胎植回母體內，等待10~14天後驗孕。

生殖醫學實驗室裡，胚胎師努力工作的方向不外乎，維持良好、恆定的培養環境，使得受精率、囊胚形成率上升。挑選好的胚胎植入，可以使得懷孕率、活產率增加，縮短不孕症夫妻煎熬，達成成功生子的時間，選對好的胚胎，也可以減少植入胚胎的數目，避免多胞胎與其可能帶來減胎、早產，以及其他產科併發症的風險。

大家或許會問醫師與胚胎師如何挑對「好」胚胎呢？現今大多數的生殖中心還是以人工採固定時間點做觀察與紀錄的方式，來判斷胚胎發育的好壞，而胚胎的品質主要以其外觀型態來做分類，包含細胞分裂數量、大小與均勻度、碎片多寡等。因為要人工觀察，胚胎就必須被暫時移出培養箱，開關培養箱時，培養環境的溼度、溫度與酸鹼度就會被影響，其他同住在一個培養箱內的胚胎們就可能被影響；而被觀察的胚胎在移動的過程中，可能會受到剪力傷害（shear stress）、顯微鏡光照與溫度的傷害。因此一天只能觀察一到兩次。試想，一個瞬間觀察到的外貌，真就能準確的代表這顆胚胎發育完整過程嗎？另外，因為是人工的觀察的結果，A胚胎師與B胚胎師是否對同一顆胚胎會有相同的評值呢？

生殖醫學的未來－AI智慧宅

為了儘量做到避免干擾培養環境，又能連續觀察胚胎，西班牙生殖中心研究人員Marcos Meseguer於2011年提出胚胎縮時攝影（time-lapse）的概念。將照相鏡頭裝置於培養箱內，每間隔10~15分鐘為個別胚胎照1張照片，之後經由快速撥放軟體，將胚胎早期發育、漫長的5~6天的時間，濃縮成一分鐘長短的影片，讓醫師和技術員可以更準確觀察到各個胚胎生長的動態變化。

胚胎縮時攝影培養箱（time-lapse incubator），對於取到較少卵數的不孕婦女很重要，例如高齡、卵巢功能不良、對刺激排卵藥物反應不佳者。因為她們往往沒有足夠的胚胎可以進行胚胎著床前染色體檢查（preimplantation genetic testing for aneuploidies, PGT-a），此時，就可輔助以胚胎縮時攝影培養箱來挑選發育狀態最優良的胚胎植入。對於取卵數較多、又想進行PGT-a的病人，也可以利用縮時攝影培養箱來挑選分裂正常的胚胎做切片、送檢，可以節省檢查的花費。 

未來胚胎住的AI智慧宅，除了有縮時攝影的功能外，房間設計應該會越來越小而美，儘量每個病人是獨立的培養箱，不要受到其他病人的影響，有獨立的攝像鏡頭，以鏡頭繞著培養皿轉，取代轉動培養皿、以減少剪力傷害的發生。這些數以萬計的胚胎照片將被收編成為大的資料庫，藉由電腦的深度學習（deep learning）與機器學習（machine learning），讓電腦為每顆胚胎打分數，挑出最優質的胚胎植入，提高懷孕率與活產率，讓不孕症夫妻加速終結求子之路。

資料來源 : 中國醫訊第198期