人類胚胎培養室體系質量控制
本文刊登於《中國實用婦科與產科雜誌》2018年6期591-594頁
人類胚胎培養室是輔助生殖中心的核心部門，通常包括下列的部分或所有工作：準備培養液、識別卵母細胞、卵子質量評估和成熟度分級、精子的分離、精子的處理與選擇、體外受精、確定受精和評估合子質量、胚胎培養和胚胎分級、胚胎活檢、輔助孵化、準備移植胚胎，以及卵母細胞、胚胎、精子冷凍保存和冷凍庫的管理、人類卵母細胞和（或）胚胎的顯微操作及相關的其他輔助工作。對人類胚胎培養室進行質量控制，目的是得到更為穩定、理想的臨床結局。
從質量管理的理念出發，完成上述任務時，需要提出3個有關服務質量的核心問題，即：（1）我們要做什麼?（2）我們應該怎麼做?（3）我們如何確保做的是正確的?
為了回答這3個質量管理的核心問題，我們需要在人類胚胎培養室質量控制的工作中考慮以下幾個方面：（1）建立完善的標準操作程序（SOP）。SOP主要回答我們要做什麼以及應該怎麼做的問題。（2）維護理想的培養室環境。（3）配備合適的人力。（4）採用適當的質量控制指標。後3個方面用於回答我們如何確保做的是正確的問題。
1建立完善的SOP
SOP就是將某一事件的標準操作步驟和要求以統一的格式描述，用來指導和規範日常的工作。
作為人類胚胎培養室，制定SOP有重要的理由和意義，原因如下：（1）各種體外受精（IVF）操作都是複雜的、可重複的操作，遵從SOP易於完成操作。（2）IVF各種操作必須控制歷次操作之間的差異，遵從SOP可以減少歷次之間的差異。（3）培養室內不止一人執行相同的任務，遵從SOP可以減少人員之間的差異。（4）IVF操作存在安全性風險，遵從SOP可以降低安全性風險。（5）IVF中心需要確保質量控制，SOP是質量控制的關鍵文件。（6）部分人員先前無經驗（或有不同經驗），參考SOP可以儘快達到本中心的標準。（7）SOP可使進行人員培訓更簡便、快捷。（8）SOP進行統一修訂，統一改動效率更高。（9）發生不良結果時，利用SOP便於排除操作的因素。（10）SOP可以增進人員之間技術和管理上的溝通。
胚胎培養室的SOP應該包括以下主要內容：（1）各種日常工作的操作指南。（2）各種設備的使用維護方法。（3）為預防出現差錯而制定的核對制度。（4）實驗室的生物安全人員安全性問題。（5）實驗室環境的維護和廢物處理。（6）實驗室可能發生的突發情況處理預案等內容。
SOP應該是完全適合本中心的文件，是在本中心當前條件下可以實現的程序，而不要直接拷貝其他中心的SOP。內容應該實際可操作，並儘可能達到最優化、細化、量化。
SOP中各種日常工作的操作指南應該包括以下基本內容：（1）一般信息，包括實驗或操作名稱、操作目標和一般信息。（2）適用條件。（3）具體的操作程序，包括人員人數及資質、使用的儀器、材料和試劑、需要的設備條件、具體的分步操作流程說明、出現異常情況的處理應對方法。（4）操作後的工作，包括可能的一些基本的計算統計、如何填寫相應的記錄表格或電子記錄。
SOP中對各種設備的維護方法應包含為每台儀器設備建立的檔案，內容包括該設備的使用方法（應用中文編製，不要直接用英文說明書）、校準情況、維修情況、備件情況，並指出該設備發生故障時的應急措施或可供使用的備用設備。其中培養箱是胚胎培養室內最關鍵的設備之一，應該指定專人負責，制訂定期消毒與清潔程序。液氮罐用於保存冷凍的配子或胚胎，應在使用前徹底清潔，負責人應該掌握每個罐的蒸發量，定時添加液氮，如有條件應購置監控報警裝置，對罐內的液氮含量進行監控，在水平降低時自動報警。多數品牌的液氮罐標註有報廢期限，應該按照廠家設備說明定期報廢。同時液氮的蒸發導致室內氧氣含量降低，因此液氮存放房間應該保持良好通風，監控氧氣濃度，防止人員窒息。顯微操作系統是進行單精子注射等顯微操作的關鍵設備，易損零件應該有足夠的備件。另外，每個生殖中心培養室應該具備兩套完整的顯微操作系統，在發生故障的情況下有備用設備可供使用。
培養液和一次性耗材是培養室最常用、最為重要的消耗品，其穩定性直接決定著配子、胚胎的培養結局。SOP中應包含採購信息、清點程序、培養液和耗材存儲方式等信息，培養液和耗材的質控方法（比如精子存活實驗和鼠胚實驗）也應該包含在SOP之中。
SOP通常由實驗室責任人負責，定期修訂（通常是1年），修訂後由培養室全員仔細學習，舊版本存檔備查。
2維護理想的培養室環境
人類胚胎培養室是處理配子和胚胎的核心區域，為配子和胚胎的操作和培養提供最佳的環境。人類的配子和胚胎對於環境溫度波動、濕度變化、光照、空氣污染以及各種物理損傷極其敏感。因此，胚胎培養室必須在設計、建築材料、設備、照明、溫度和濕度、安全性及空氣質量控制和監測等方面符合胚胎培養室選址首先考慮周圍環境產生的雜訊、放射性物質、高溫、人流量、揮發性有機物（VOCs）等可能產生的影響，通常設置在相對獨立、較高的樓層。培養室的面積參照衛生部《人類輔助生殖技術規範》（衛科教發［2003］176號文件）中的規定，即實驗室專用面積不得小於260m2，其中胚胎培養室≥30m2，取卵室≥25m2，胚胎移植室≥15m2，精液處理室≥10m2。但這一規定屬於基本的規定，對於有較大周期數的生殖中心，面積應該適當增加，以容納更多的設備和人員操作空間。胚胎培養室及與其毗連的區域，如取卵室、胚胎移植室等，均為潔凈區域，空氣調節系統應該擁有可以加濕、恆溫功能，並可以過濾空氣中的微粒和VOCs。
培養室內的空氣質量是需要時刻維護的，室內人員和試驗設備是微生物污染的主要來源，其他污染源還包括空氣中的懸浮顆粒以及揮發性氣體。為了維護培養室內空氣質量，應該限制室內工作人員數目，保證工作流程順暢；在SOP中作出相應規定措施，嚴格控制空氣中微粒和VOCs，請第三方公司按照國家相關規定每半年至1年對層流區域進行空氣質量檢測。為避免氣瓶帶來的污染源，二氧化碳和氮氣氣瓶建議安置在實驗室外，通過管道輸送氣體進培養箱內。
3配備合適的人力
除了培養室基礎設施、設備儀器、培養液和耗材之外，胚胎培養室極其重要的核心組成部分是實驗室技術人員。實驗室技術人員作為培養條件的一部分，遠比設備重要，甚至可以說是實驗室的核心，從根本上決定了實驗室是否是合格的。
但是作為掌握著獨特的技術、完全獨立於婦產科其他醫護人員之外的胚胎培養室技術人員，目前依然沒有能得到國家勞動人事部門和衛生行政管理部門的認可，成為獨立的執業人群，甚至還沒有統一的職業名稱。目前這一問題不僅僅在我國存在，在很多其他國家也同樣存在。按照英文的說法，我們暫時稱這些人員為臨床胚胎學家（clinical embryologist）。
根據衛生部176號文件，一個新實驗室的建立至少有不少於3名實驗室技術人員。但是應根據中心的規模決定適當增加人員，國外相關指南通常建議每增加150~300個周期，至少增加1名胚胎學家，所以按照目前多數中心的規模，1個胚胎培養室通常需要5名以上的胚胎學家。
臨床胚胎學家應該具備廣博的知識，包括生殖生理、不孕診治、細胞生物學、細胞培養、遺傳學、實驗室設備基本原理；掌握基本操作技術，包括取卵、精液處理、IVF受精、卵胞漿內單精子顯微注射（ICSI）、移植、胚胎活檢、冷凍、復甦，並且了解生殖倫理學、安全性以及質量管理的基本知識。
臨床胚胎學家應該有以下5個方面的能力要求：（1）個人方面。具備生殖倫理道德觀念，作風嚴謹，能進行良好的團隊合作，能與同事、臨床醫生、患者之間進行良好溝通，能很好地進行時間管理。（2）研究方面。能夠主持或參與相關的研究項目。（3）管理方面。能積极參与培養室的質量管理，修訂SOP，管理實驗室記錄，管理實驗室財務。（4）臨床方面。能勝任所有病歷和記錄表格的文字工作，準備培養皿和耗材，對設備檢測校準維護，訂購、收儲耗材培養液，勝任所有配子與胚胎的操作，監測冷凍庫，管理所有液氮容器。（5）培訓方面。能夠定期接受培訓，能夠自我學習培訓，提高技能，也能培訓其他人員。
通常把臨床胚胎學家分為3個主要級別，分別是胚胎學家、高級胚胎學家和實驗室負責人。（1）胚胎學家負責完成配子、胚胎的所有操作；完成文字工作；維護冷凍庫的液氮和記錄；觀察設備狀況。（2）高級胚胎學家除了作為胚胎學家，還要作為日常工作中的決策者，參與臨床決策；監督胚胎學家的技術操作；統計實驗室工作的各種指標；引進新技術；確保SOP的實施。（3）實驗室負責人除了作為高級胚胎學家，還要確保實驗室的工作符合倫理法律法規，綜合考慮培養室設備的數量、狀態、人員數量、分工、人員的培訓情況和考慮實驗室技術改進等。通常從事本行業後，成為一名合格的胚胎學家需要6個月至1年時間，成為高級胚胎學家需要3~6年，成為實驗室負責人需要6~8年。
4採用適當的質量控制指標
人類胚胎培養室的質量控制指標可以分為外部指標和內部指標兩大類。
4.1質量控制的外部指標 通常包括鼠胚試驗、精子存活試驗、體細胞增殖試驗等手段，用於評估整個培養室的培養技術、培養環境、培養箱、培養液等，但是這些指標難以衡量顯微操作技術、植入前遺傳學診斷、胚胎移植技術、促排卵技術等技術活動的質量。鼠胚試驗和精子存活試驗目前有國家標準，可以參照。
4.2質量控制的內部指標 是進行胚胎培養室質量控制、穩定整個培養體系的主要形式，不僅能夠直接反映出臨床醫療工作的質量，也能通過數據分析檢出系統誤差和隨機誤差，運用信息化的手段，全面監控和分析胚胎培養的效果和臨床妊娠情況，從而早期發現培養體系存在的問題，防止問題繼續惡化並危及臨床治療的結局。
質量控制的內部指標包括取卵數、成熟卵率、受精率、多精受精率、ICSI退化率、卵裂率、優質胚胎率、著床率、囊胚形成率、胚胎冷凍率、周期冷凍率、復甦存活率、臨床妊娠率、流產率等。
需要注意的是，幾乎各種質控內部指標均會受到患者自身條件、臨床用藥及實驗室培養條件3個方面的影響，因此要綜合分析，全面考慮。對於這些質控指標的分析，要關注以下方面：首先，監測時間段要根據各個中心的周期數確定，時間段內周期數太少則數據波動太大，而周期數過多不利於及早發現問題。其次，確定數據的預警方案，通常根據一定時間段的本中心數據確定均值和標準差，按照一定的質控規則，達到預警標準則需要啟動異常數據分析。再次，確定異常數據分析方法應先確定每個指標的具體臨床意義和其所涉及的各個臨床問題和培養室操作，如果這個指標數據出現異常，則從其所涉及的方面逐個進行分析排查。（參考文獻略）
