层流洁净手术室环境对体外受精-胚胎移植结局的影响

周 娜 黄 莉 董 梅 吴远菲 殷潜生 卢小娟 罗 铭 呙庆庆 李 荔

广东省妇幼保健院生殖健康与不孕症科(广州，511442)

·临床研究·

层流洁净手术室环境对体外受精-胚胎移植结局的影响

周 娜 黄 莉 董 梅 吴远菲 殷潜生 卢小娟 罗 铭 呙庆庆 李 荔*

广东省妇幼保健院生殖健康与不孕症科(广州，511442)

目的：对比本院生殖中心层流洁净手术室改进前后体外受精-胚胎移植结局的差异，以期为临床工作提供理论依据。方法：层流洁净手术室改进前3267个生殖周期为A组，改进后的3370个生殖周期为B组。按本中心常规辅助生殖方案进行体外受精和胚胎移植，分析两组的年龄、不孕年限、受精率、2PN卵裂率、优质胚胎率、种植率、临床妊娠率等指标的差异。结果：A组受精率、卵裂率、优质胚胎率、种植率、临床妊娠率与B组比较均有统计学意义(P<0.05)，两组多胎率和流产率差异无统计学意义(P>0.05)。校正年龄与不孕年限的影响后，B组受精率、卵裂率、优质胚胎率、种植率、临床妊娠率和多胎率仍显著高于A组(P<0.05)，流产率低于A组(P<0.05)。结论：层流洁净手术室的建立对于提高临床妊娠结局具有重要意义，值得在生殖中心和医院中推广。

层流洁净手术室；体外受精；胚胎植入

现代辅助生殖技术(ART)已广泛应用于不孕症的治疗，尽管数十年来ART技术已有了很大提高，但妊娠率仍有待提高[1]。在ART和胚胎移植(ET)过程中，除胚胎质量、移植技术、子宫内膜等主要因素影响外，客观物理条件也对妊娠结局有影响。既往有研究发现外环境，如季节对胚胎种植率和妊娠率有显著的影响，春季的妊娠成功率显著高于夏秋季节[2]，实验室的微环境对胚胎质量与着床也有重要影响。2013年5月，本院生殖中心将普通门诊手术室(雅士AHU-1恒温恒湿洁净室内机，ISO 7级)改进为层流洁净手术室(德国WOLF卫生型洁净空气净化系统，ISO 8级)。本研究对比分析手术室改进前后，体外受精-胚胎移植胚胎质量及其妊娠结局的差异，以期为临床工作提供依据。

1 资料和方法

1.1 研究对象

2011年1月～2015年5月本院生殖中心共6637个体外受精-胚胎移植周期，按照手术室改进前后的时间，分为A组和B组。其中A组为2011年1月～2013年5月共3902个周期，其中635例因故取消胚胎移植，故最终A组有3267个周期。B组为2013年6月～2015年5月共5357个周期，其中1987个周期因故取消胚胎移植，故最终B组有3370个周期。两组共计6637个周期。取消胚胎移植的原因包括：卵巢过度刺激综合征、胚胎质量差、卵巢低反应、异常受精或不受精、自然妊娠及个人原因等因素。

1.2 研究方法

1.2.1 手术室日常洁净环境管理 研究期间均使用丹麦K-system公司生产的超净工作台，Thermo Scientific Forma CO2培养箱，使用美国AIM公司的HTF液、美国IS公司的10%SSS液、美国AIM公司的IVCONE液、10%SSS液作为序列培养基，层流洁净手术室和胚胎培养室的新风机组每日检查一次，滤网定期进行更换清洗，高效滤网每2年更换一次；中效滤网每周检查一次，每半年更换一次；粗效滤网每2天清洗一次，每3个月更换一次。排风机组的中效、高效过滤器每年更换一次。回风口过滤器每年更换一次。每年由广东省疾病与预防控制中心对手术室和胚胎培养室进行一次全面的环境卫生和消毒效果监测，包括悬浮粒子、沉降菌、温湿度、压差、噪音、光照、换气次数、甲醛、苯、TVOC等。科室每月定期对手术室和胚胎培养室进行细菌培养监测，且胚胎培养室净化系统一直保持为ISO 7级。生殖中心近年来无明显人员流动，可忽略人员技术熟练度的影响。

1.2.2 ART流程和妊娠结局评估 所有患者均行本院生殖中心的常规治疗方案，包括控制性超排卵，卵子采集与孵育，体外受精显微操作，胚胎培养与植入等。其中控制性超排卵采用促性腺激素释放激素激动剂黄体期方案或短方案调节与促性腺激素/人绒毛促性腺激素方案。通过阴道B超检测卵泡发育情况，待其成熟后取卵并孵育、受精。受精后第3天观察胚胎卵裂数，并对其进行形态学评价分级。选择1～3个优质胚胎植入，并给予黄体支持。胚胎移植后2周测血hCG，7周后行B超检查，见到孕囊即诊断为临床妊娠。

1.3 统计分析

SPSS17.0软件进行统计分析，连续型变量(如年龄、不孕年限等)采用均数与标准差进行描述，组间比较采用t检验；分类变量(如受精率、临床妊娠率等)采用百分比表示，组间比较采用χ2检验；采用logistic回归和一般线性模型多因素分析，校正混杂因素后分析改进层流洁净手术室对各项妊娠指标的影响。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况比较

A组共有3267个周期接受胚胎移植，患者年龄32.0±4.5岁，不孕年限4.7±3.4年；B组共3370个周期接受胚胎移植，患者年龄32.0±4.6岁，不孕年限4.6±3.2年。两组年龄与不孕年限无统计学差异(t=-0.71,P=0.475；t=1.61,P=0.1081，P>0.05)，具有可比性。

2.2 层流洁净手术室改进前后生育指标的比较

比较层流洁净手术室改进前后的生育指标发现，改进环境后(A组)的受精率(IVF)为78.5%，显著高于改进前(B组)66.3%；同时改进后卵裂率、2PN卵裂率、优质胚胎率、种植率、临床妊娠率、流产率均显著优于改进前；两组多胎率差异无统计学意义。见表1。

2.3 校正年龄与不孕年限后的各种指标比较

既往研究发现年龄与不孕年限是影响体外授精妊娠成功率的影响因素。因此本次研究采用多变量logistic回归分析控制年龄与不孕年限的影响，结果发现：在控制了年龄与不孕年限的影响后，与改进前相比，手术室改进后妊娠率、多胎率和流产率校正后OR分别为1.61、1.15和0.64，对应回归系数分别为0.476、0.14和-0.446，存在边际显著性，说明手术室环境的改善对于妊娠结局的影响基本独立于孕妇的年龄及不孕年限。采用一般线性模型做协方差校正孕妇年龄与不孕年限的影响后发现，手术室环境改善后受精率、卵裂率、优质胚胎率、种植率均有明显改善，见表2。

表1 手术室改进前后的体外受精-胚胎种植结局比较(%)

*一般线性模型校正边际估计值△校正年龄、不孕年限OR值

3 讨论

本研究对比分析了升级为层流洁净手术室前后的体外受精-胚胎种植结局指标，以6000多个生殖周期的大样本数据说明改善手术室空气质量对于改善胚胎质量，提升妊娠结局具有显著作用。临床胚胎实验室和手术室是体外受精-胚胎移植技术中的一个关键环节，对IVF结局具有重要影响。良好的实验室环境应包括空气质量、温度、培养液成分和pH值及光线等多项指标，以期为胚胎提供接近生理条件的发育环境。而手术室环境，特别是其空气质量对于提高体外受精、胚胎种植成功率有着尤为重要的作用[3]。早在1993年，Johnson等[4]就已报告了实验室环境的不稳定性与鼠类胚胎发育的关系。其后各种科技条件的成熟与进步，包括使用高效分子空气过滤、化学气体过滤等方法，都促进了胚胎种植实验室与手术室条件的稳定改善。Voorhis等[5]于2010年报道了美国70%的高效辅助生殖中心均使用层流洁净手术室，这一结果极大促进了该技术在全球范围的发展与推广应用。本生殖中心2013年6月以前采用的是雅士AHU-1恒温恒湿洁净室内机，仅能过滤尘埃和细菌，无法净化室内有害物质。改进后的净化系统为德国WOLF卫生型洁净空气净化系统，其QUATTRO管道式UVC杀菌空气净化装置可瞬间杀灭流动空气中霉菌、芽孢、病毒和细菌，可达99.9%以上的杀灭率；同时，新洁净系统的等离子动态杀菌除化学污染装置-静电吸附净化器，能有效去除挥发性有机成份及化学污染物、消除尘粒。因为小的离子与离子团有更多机会与空气中的杂质和气体发生碰撞反应，使较小的微粒凝结成较大的气溶胶微粒被高中效过滤器拦截，或在重力的作用下自由落体并沉淀，由此达到去除有机挥发物、消除尘粒、净化空气的目的。本研究首先对比分析了改为层流洁净手术室前后6000多个生殖周期的胚胎培养及妊娠结局，发现受精率、卵裂率、优质胚胎率、种植率、妊娠率等各项指标均有了显著性的改善，说明了层流洁净手术室对辅助生殖技术的显著影响。与本研究的结果一致，Esteves，Forman，Munch，Karagouga等[6-9]另外至少4项研究也在不同种族和地区得到了类似的结果。

既往研究发现年龄与不孕年限会影响人工授精胚胎发育与妊娠结局，因此本研究通过多因素分析的方法控制了年龄与不孕年限的混杂因素影响。结果显示受精率、卵裂率、优质胚胎率在校正了混杂因素的影响后，洁净手术室环境对于指标的改善仍然存在显著性优势。但是，另一方面，种植率的优势在校正混杂因素影响后不再显著了，分析原因可能是年龄与不孕年限对子宫内环境影响较大造成[10]。通过层流的方法对手术室内的空气进行改造，对进入孵箱的气体进行过滤可高效改善妊娠率和种植率。除手术室内空气质量的改善对于提高辅助生殖技术成功率有显著改善外，既往研究发现维持手术室内稳定的环境温度也有重要的作用。既往有研究报道季节变化所致的温度改变虽然没有显著影响妊娠率的改变，但对于胚胎质量却有显著影响[11]。卵细胞在24℃的环境下会在较短时间内出现纺锤丝变性，如果暴露时间超过4h，超过半数的染色体结构会发生不可逆性分解，最终对胚胎存活产生影响。在临床实践中，技术人员在打开孵育箱进行观察和操作的过程中可能会引起胚胎环境的显著变化。因此，临床胚胎实验室不仅要保证良好的空气质量，还要保证温度稳定性。

综上，本研究数据说明改善辅助生殖手术室环境对于提高体外受精-胚胎种植妊娠率的改善作用。层流洁净手术室的建立对于提高临床疗效具有重要意义，值得在生殖、诊疗机构中推广应用。

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[责任编辑：董 琳]

Influence of environment of laminar flow surgery room on IVF-ET outcome

ZHOU Na, HUANG Li, DONG Mei, WU Yuanfei, YIN Qiansheng, LU Xiaojuan, LUO Ming, GUO Qingqing, LI Li*

DepartmentofReproductiveHealthandInfertility,GuangdongWomenandChildrenCareHospital,Guangdong, 511442

Objective: To compare the outcome of IVF-ET before and after improving the environment of laminar flow surgery room. Method: The data of 6637 fresh IVF/ICSI-ET cycles from 2011 to 2015 were retrospectively analyzed. The cycles were divided into group A (before improving environment, n=3267) and group B (after improving environment, n=3370). The pregnancy outcomes including age, infertility duration, fertilization rate, cleavage rate, good quality embryo rate, implantation rate, and clinical pregnancy rate were compared between the two groups. Result: The fertilization rate, cleavage rate, good quality embryo rate, implantation rate, and pregnancy rate in group B was significantly higher than those in group A (P<0.05), but the multiple pregnancy rate and abortion rate were not significantly different (P>0.05). After adjusting the effect of age and infertility duration, the rates of fertilization, cleavage, good quality embryo, implantation, clinical pregnancy and multiple pregnancy in group B were significantly higher than those in group A, while abortion rate in group B was significantly lower than that in group A (P<0.05). Conclusion: Improvement of the environment of laminar flow surgery room can significantly improve the outcomes of IVF-ET, which is worth of promotion in other assisted reproductive technology center.

Lamina flow; In vitro fertilization and embryo transfer (IVF-ET)

广州市科技创新委员会项目(201510010290)

2015-12-07

2016-08-23

10.3969/j.issn.1004-8189. 2016.10

*通讯作者：lili-1406@163.com

*Correspondingauthor:LILi,Email:lili-1406@163.com