CN104755608A - 体外培养胚胎的自动化监控 - Google Patents

Abstract

一种用于自动化检测体外培养胚胎的发育条件的变化和/或异常的计算机实施方法，所述方法包含以下步骤：a)获得包含与第一组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第一数据集，b)获得包含与第二组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第二数据集，c)通过从所述第一数据集和或第二数据集中剔除形态动力学参数异常值修正第一及第二数据集，d)计算修正的第一数据集的特定形态动力学参数与修正的第二数据集的对应的形态动力学参数之间的差异，以及监测所述的形态动力学差异，进而检测出第一及第二组胚胎的发育条件的变化。

Description

体外培养胚胎的自动化监控

技术领域

本发明涉及一种用于自动化调查体外培养胚胎的发育条件的系统及方法。本发明可应用于与IVF相关的胚胎处理的质量控制以确保维持所移植胚胎的质量。因此，本发明可为一种用于生育诊所的工具以调查并维持体外培养胚胎的高植入潜力。

背景技术

不孕症影响着全球八千万以上的人。据估计，所有夫妻中10％经历了原发性或次发性不孕症。体外受精(IVF)是一种选择性医学治疗，其可向原本不能怀孕的夫妻提供一个怀孕的机会。这是一个将卵(卵母细胞)从女性卵巢中取出并随后在实验室中由精子受精的过程。然后，将在此过程中产生的胚胎放入子宫中以进行潜在的着床。

质量控制(QC)是IVF诊所的一个重要问题，以监测影响胚胎的发育条件的诊所的处理及不同过程的品质。质量控制可通过监测结果变量的运行平均值(running average)的变化来进行，比如

●生化妊娠率(每次移植胚胎的HCG阳性数)

●胎儿心搏率(每次移植胚胎的胎儿心搏数)

●流产率(每次着床胚胎的流产数)

●KID比率(每已知结果的已知着床数(定义为胎儿心搏或HCG阳性))

这种监测的价值是不容置疑的，但由于在特定诊所中有限数量的移植胚胎及甚至更低数量的已知着床胚胎，所以监测反应缓慢。另一个问题是由于等待HCG测试结果、扫描结果及流产信息时的延迟导致的时滞。由于该方法具有离散二元结果(怀孕/未怀孕、流产/未流产、着床/未着床)灵敏度有限，这意味着需要大群体以评价是否出现显著变化。这导致质量控制监测再次延迟。

发明内容

如果质量控制要关注例如未能遵循最佳操作(例如，胚胎处理中的错误)、实验室用器具或消费品有毒(例如，有毒的油或介质)或环境变化(实验室空气的污染)，那么需要反应精准、快速且灵敏。精准，以使当某处确实不当时只采取改正措施，快速，以使修正尽可能快地进行，以及灵敏，以使操作中即使小的变化可检测出并改正。因此，需要一种监测诊所操作的灵敏并快速的反应工具。

因此，本发明的一个实施方案涉及一种用于自动化检测体外培养胚胎的发育条件的变化和/或异常的计算机实施方法，该方法包含以下步骤：

a)获得包含与第一组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第一数据集，

b)获得包含与第二组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第二数据集，

c)通过从所述数据集中剔除形态动力学参数异常值修正第一及第二数据集，

d)计算来自经修正的第一数据集的特定形态动力学参数与来自经修正的第二数据集的对应的形态动力学参数之间的差异，

e)监测所述的形态动力学差异，进而检测所述第一组胚胎及所述第二组胚胎的发育条件的变化。

已知形态动力学变量是胚胎着床成功率的重要指标。在本发明中，将形态动力学参数用作质量控制指标，进而形成一个监测妊娠率或肯定被延迟的相关变量的替代物。使用形态动力学参数的大优势是诊所中胚胎数比移植的胚胎数约高出一个数量级并且变量在培养结束(受精2-5天后)时就可得到。而且，可得到的形态动力学参数的数量比胚胎数约高出一个数量级，因为每个胚胎在不同的发育阶段期间“产生”多个形态动力学参数。所以通过监测形态动力学参数而非妊娠率，可增加速度及精准度。因为例如，卵裂的发生时间是连续变量，而非离散的，所以可用于测试两组是否显著不同的统计学试验的灵敏度大幅度增加。

本发明最自然地用于人胚胎，但也可用于任何哺乳动物胚胎的监测。

定义及胚胎质量参数

卵裂时间被定义为最先观察到的当新形成的卵裂球被汇合细胞膜完全分隔时的时间点，因此卵裂时间是卵裂球卵裂完成的时间。在本发明上下文中，将时间表示成ICSI显微注射后或在IVF中混合精液和卵母细胞的时间(也就是，授精时间)后的小时数。这为将精子故意地引入卵细胞中的时间。但是，在本文中，术语受精也用于描述这个时间点。因此，卵裂时间如下：

·t2：卵裂到2卵裂球胚胎的时间

·t3：卵裂到3卵裂球胚胎的时间

·t4：卵裂到4卵裂球胚胎的时间

·t5：卵裂到5卵裂球胚胎的时间

·t6：卵裂到6卵裂球胚胎的时间

·t7：卵裂到7卵裂球胚胎的时间

·t8：卵裂到8卵裂球胚胎的时间

细胞周期的持续时间定义如下：

·cc1＝t2：第一细胞周期。

·cc2＝t3-t2：第二细胞周期，作为2卵裂球胚胎的持续时间。

·cc2b＝t4-t2：两种卵裂球的第二细胞周期，作为2卵裂球胚胎及3卵裂球胚胎的持续时间。

·cc3＝t5-t3：第三细胞周期，作为3卵裂球胚胎及4卵裂球胚胎的持续时间。

·cc2_3＝t5-t2：第二细胞周期及第三细胞周期，作为2卵裂球胚胎、3卵裂球胚胎及4卵裂球胚胎的持续时间。

·cc4＝t9-t5：第四细胞周期，作为5卵裂球胚胎、6卵裂球胚胎、7卵裂球胚胎及8卵裂球胚胎的持续时间。

短细胞周期及长细胞周期

在直接卵裂的胚胎中，细胞分裂之间的时间对于整个基因组的DNA复制似乎不足。对于前三个细胞周期：

●细胞周期1，cc1，不是标准的细胞周期，因为其结合受精、原核形成及消失等过程——直至第一细胞分裂的发生，在这个时间点，母本等位基因和父本等位基因在胚胎基因组中组合。组合的基因组可能在从合子到2个细胞的细胞分裂前已经复制。cc1＝t2。

●细胞周期2，cc2，从形成两个细胞的第一细胞分裂完成到形成三个细胞的下一细胞分裂的时间，也就是，cc2＝t3-t2。

●细胞周期3，cc3，是第三轮DNA复制所需的时间。当4细胞胚胎分裂成5个细胞时，应具有基因组的5个完整拷贝并且在5细胞胚胎中的两个最新细胞应成功地完成了他们的第三轮DNA复制。因为分裂最快的细胞最可能是在2细胞胚胎第一次卵裂成3个细胞后首先出现的细胞，所以最快的细胞周期的最佳估计值是cc3＝t5-t3，卵裂到5个细胞的时间减去卵裂到3个细胞的时间。

短细胞周期胚胎，SCC

在短细胞周期胚胎中，可发现以下任意情况：

●cc1＝t2<15hr，或

●cc2＝t3-t2<5hr，或

●cc3＝t5-t3<5hr

长细胞周期胚胎，LCC

一个可能同样有用的类似概念是“长细胞周期胚胎”。这些胚胎是其细胞周期具有异常长的持续时间的发育非常缓慢的胚胎。长细胞周期胚胎具有类似的不良预后，并与更正常的胚胎相比，明显不大可能着床(如下所示)。但是，“长细胞周期胚胎”这一种类不如短细胞周期定义明确，因为高端分布是连续的，且着床潜力逐渐地降低。因此，如何定义这个种类的界限不太明确。对长细胞周期胚胎种类的界限加以选择以使LCC种类与明显降低的着床潜力相关，这类似于在短细胞周期胚胎中所观察到的那样。因此，利用与胚胎的短细胞周期种类相当的尺寸定义长细胞周期种类：

长细胞周期胚胎，LCC，意指：

●cc1＝t2>32hr，或

●cc2＝t3-t2>20hr，或

●cc3＝t5-t3>25hr

中细胞周期胚胎，MCC

属于这组的所有胚胎，也就是，其中

●cc1是15至32小时、以及

●cc2是5至20小时、以及

●cc3是5至25小时

的胚胎被归类为中细胞周期胚胎。这些是具有正常卵裂模式的“正常”胚胎。MCC胚胎通常占所有胚胎的约60％，可用于比较诊所间的胚胎发育。例如，可从MCC胚胎中选择第一组胚胎。

同步性定义如下：

●s2＝t4-t3：从2卵裂球胚胎分裂到4卵裂球胚胎的同步性。

●s3＝t8-t5：从4卵裂球胚胎分裂到8卵裂球胚胎的同步性。

●s3a＝t6-t5；s3b＝t7-t6；s3c＝t8-t7：从4卵裂球胚胎发育到8卵裂球胚胎所涉及的各细胞分裂的持续时间。

卵裂期：从最先观察到细胞膜凹陷(表示细胞质开始卵裂)到细胞质细胞卵裂完成以使卵裂球被汇合细胞膜完全分隔的时间段。也称为胞质分裂的持续时间。

受精及卵裂是胚胎、至少到8卵裂球阶段的胚胎的初始形态学事件。卵裂时间、细胞周期、分裂同步性及卵裂期是可由这些初始形态学事件定义的形态学胚胎参数的实例，并且这些形态学胚胎参数中的每一个均被定义为两个形态学事件之间的时间段的持续时间，例如，以小时测量。

标准化形态学胚胎参数被定义为两个形态学胚胎参数的比率，例如，cc2除以cc3(cc2/cc3)，或cc2/cc2_3或cc3/t5或s2/cc2。

多个细胞周期(例如CC1、CC2、CC3及CC4)的持续时间可组合以形成一个共同的标准化参数：

其中CCi例如选自CC1至CC4。在本发明的一个实施方案中，高CC_标准化值表示差的胚胎质量，因为变量CCi中一个或多个远离中值，也就是，不是使用CCi的绝对值，而是使用变量的相互关系。中值可基于整个群体或群体中的一部分(例如，具有已知及阳性着床的胚胎)计算。使用对数值的另一个等效变量(lCC_标准化)也可用于评价胚胎质量。

同样，细胞分裂的同步性Si(例如S2、S3及S4)可组合形成一个共同的标准化参数：

在本发明的一个实施方案中，高S_标准化值表示差的胚胎质量，因为一个或多个同步性比中值长。使用对数值的另一个等效变量(lS_标准化)也可用于评价胚胎质量。

变量CC_标准化及S_标准化可基于第一、第二、第三或第四细胞周期计算，这取决于培养的持续时间。

在一些实施例中，根据本发明的某些实施方案使用的胚胎的形态学参数可通过组合与各自胚胎的发育相关的多个形态学特征而建立。例如，在一些实施中，形态学参数的得到可通过获得与观察期期间胚胎发育相关的多个形态学特征的值，例如，比如细胞卵裂时间(t2、t3、t4…)和/或随后的细胞卵裂时间/分裂之间的差值(t3-t2、t4-t3、t5-t4…)和/或周期持续时间(cc1、cc2、cc3…等)的特征。然后，通过以预先定义的方式组合所述多个特征的所获得值与对应的参照值之间的差值来确定连续变量的值。参照值可例如由针对具有已知发育潜力的一个或多个参照胚胎(例如，KID阳性胚胎)所获得的多个特征的值确定。根据本发明的某些实施方案使用的用于胚胎的形态学参数因此可由连续变量建立。关于这点，形态学参数可对应于根据2013年6月25日提交的共同未决专利申请PCT/EP2013/063240中给出的原理所确定的胚胎发育潜力，所述申请的全部内容以引用的方式并入文中。

根据一些实施例实施，组合多个形态学特征的所获得值与对应参照值之间的差值的步骤可考虑到与每个所述参照值相关的加权值。例如，加权值可由针对具有已知发育潜力的多个参照胚胎所获得的多个特征的值以统计学的方式确定。例如，加权值可由针对多个参照胚胎所获得的相关值的方差确定。

本发明的一些实例实施还可包括获得与观察期期间胚胎发育相关的其它多个特征的值；通过以另一种预先定义的方式组合所获得值与所述其它多个特征的对应参照值之间的差值确定另一个连续变量的值；以及也基于所述另一个连续变量的所确定值建立胚胎的发育潜力。

在一些实例中，胚胎的形态学特征可通过组合/合计针对每个胚胎所观察到的多个特征与对应参照值(例如，针对KID阳性胚胎群体所确定的)的差值以产生可被称为广义不规则变量(GIV)来确定，GIV在一些情况中被定义成：

其中cci是针对胚胎所观察到的一系列细胞周期持续时间，cci_m是在胚胎的参照组(例如，来自年龄不超过35岁的患者的阳性KID群体)中所观察到的对应系列的平均细胞周期持续时间，以及cci_v是与参照群体相关的对应方差值。参数n是构成系列cci的细胞周期持续时间的数量。利用方差值cci_v使差值(cci-cci_m)标准化，作为组合的一部分。这意指，在样品群体中表现相对高变异的特定细胞周期(i值)的差值比在样品群体中表现相对低变异的细胞周期的差值对GIV值贡献少。在组合中，使差值(cci-cci_m)平方化，这意指，对于给定差值，不管它是正值还是负值(也就是，不管cci比cci_m长或短)，其对GIV的贡献是相同的。系列cci可包含如下进一步讨论的不同实施中多个不同细胞周期的持续时间。

一般来讲，当研究胚胎表现出规律的卵裂模式时，则如上定义的GIV低，而当胚胎表现出无规律的卵裂模式时，则该值高。

在一些实例中，胚胎的形态动力学特征可称为广义时间变量(GTV)，定义为：

其中Δtj是针对胚胎所观察到的一系列随后的细胞分裂的时间差，Δtj_m是在胚胎参照组(例如，来自年龄不超过35岁的患者的阳性KID群体)中所观察到的对应系列的平均值，以及Δtj_v是与参照群体相关的对应方差值。参数k是构成系列Δtj的值的数目。利用方差值Δtj_v使差值(Δtj-Δtj_m)标准化，作为组合的一部分。此意指，在样品群体中表现相对高变异的特定细胞周期(j值)的差值对GIV值贡献小于在样品群体中表现相对低变异的那些差值。在此实例中，每个时间差对GTV的贡献取决于某对随后细胞分裂的时间差是否比阳性KID群体中所观察到的平均值更快或更慢(也就是，差值是正值还是负值)。

来自同一位申请人的在2012年06月29日提交的题为“Adaptiveembryo selection criteria optimized through iterative customization andcollaboration”(通过迭代定制和协作优化的适应性胚胎选择标准)的共同未决申请PCT/DK2012/050236涉及调整在不同培养条件下(例如，在不同诊所中)的胚胎培养物群体间的胚胎质量标准的问题。这篇申请的全文以引用的方式并入文中。但是，质量参数(例如CC_标准化、ICC_标准化、S_标准化及IS_标准化)可协助确保质量模型可直接应用于在不同的培养条件下所培养的不同胚胎群体间，因为它们是基于对运行条件的差异不灵敏的变量。质量参数的另一个实例是基于相对时间段(例如，CC2/CC3)的质量参数、除以此变量的中心估计值的变量(例如，平均值或中值，例如cc2/cc2_中值)或利用目标间隔的质量参数，其中中心根据中心估计值比例化，界值根据方差估计值(例如方差、标准偏差、百分位数)比例化。

可使用以下离散(二元)变量

●MN2：在2卵裂球阶段所观察到的多核现象；可取值“真”或“假”。

●MN2val：2细胞阶段的多核细胞数(0、1、2)。

MN4：在4卵裂球阶段所观察到的多核现象；可采用值“真”或“假”。

●MN4val：4细胞阶段的多核细胞数(0、1、2、3、4)。

EV2：2卵裂球胚胎中卵裂球的均匀性；可采用值“真”(即均匀)或“假”(即不均匀)。

囊胚相关参数

囊胚质量标准是胚胎质量标准的一个实例。可使用以下囊胚相关参数：

初始致密化(IC)描述观察到两个或更多个卵裂球之间致密化的第一时间。致密化是这样一种过程，其中紧密连接和桥粒对卵裂球接触的增强导致细胞间隙减小以及细胞轮廓模糊(见图3)。致密化可在6-8细胞期看到，但在发生致密化前，很少有胚胎卵裂到16个细胞或更多。

致密化/桑葚胚(M)被定义为看不到任何卵裂球之间的质膜的第一时间。当致密化完成时，看不到形成致密化的任何卵裂球之间的质膜，并可将该胚胎定义为桑葚胚。该阶段特征为这样一种过程，其中紧密连接和桥粒对卵裂球接触的增强导致细胞间隙减小以及细胞轮廓模糊。有时可在第三分裂(同步)期(S3)的6-8细胞期看到致密化/桑葚胚，但在S3后接近或恰在第四同步期(S4)开始时最常看到致密化/桑葚胚。在发生致密化前，很少有胚胎卵裂到16个细胞或更多。

滋养层的初始分化(IDT)被定义为致密化阶段期间识别出明显的滋养层细胞的第一时间。它描述了滋养层细胞分化的开始。卵裂球逐渐变平并拉长，在外部环境与桑葚胚的内部细胞部分之间产生障壁。

空腔化(cavitation)的开始/早期囊胚/囊胚(BI)被定义成可观察到充满液体的腔(囊胚腔)的第一时间。其描述了致密化与胚胎的囊胚期之间的过渡期的开始。胚胎在进入真正的囊胚期前通常在这个过渡期保持一段时间。空腔化的开始通常在滋养层细胞分化后立刻出现。接触外部环境的桑葚胚的外层开始活跃地将盐和水泵送到细胞间隙，因此开始形成腔(囊胚腔)。

内细胞团的初始分化(IDCIM)被定义为在OC(空腔化开始)后可识别出内细胞团的第一时间。IDCIM描述了内细胞团发育的开始。偏心位置的细胞簇由间隙连接来连接，其中细胞间的界限似乎不是很明确。

囊胚扩张的开始(EB)被定义为胚胎已充满卵周隙并开始移动/扩张透明带的第一时间。EB描述了胚胎扩张的开始。因为囊胚扩张，所以透明带看起来变薄了。

孵化中的囊胚(HB)被定义为滋养层细胞逃离/穿透了透明带的第一时间。

完全孵化的囊胚(FH)被定义为孵化完成且透明带脱落时。

收缩数(NC(X))描述了空腔化开始后胚胎所经历的收缩数(X)。在多个胚胎中，收缩可能非常大并导致胚胎体积的大量减少。收缩被定义为胚胎的横截表面积超过15％的减少。

空泡化(vacuolization)程度(VC(X)；X＝{0,1,2,3})描述了胚胎经历致密化后的空泡化程度。空泡程度划分为0-3个级别(0＝无空泡化；1＝小程度的空泡化，其中小空泡在致密化后出现但胚胎发育似乎没有受到影响；2＝中等程度的空泡化，其中大空泡在致密化后出现并且胚胎发育受到一定程度的影响；3＝严重空泡化，其中很大的空泡在致密化后出现并且胚胎发育受到严重影响)。在这个事件中，空泡会被误认为囊胚空腔化。

致密化-去致密化-致密化(CDC)描述了一种现象，其中胚胎的致密化已经开始但打乱了卵裂。卵裂球的细胞界限再次变得可见，但过了一会，胚胎就回到致密化组成。

部分致密化(PC)描述了一种非均匀的致密化，其中一个或多个卵裂球不包含在致密化中。

在人类中，胚胎基因激活(EGA)通常在第三天、8细胞期前后发生。在EGA前，观察到胚胎仅翻译母性遗传的mRNA，也就是，当受精时，存在于卵母细胞中的mRNA。mRNA位于卵母细胞的不同部位，从而当卵母细胞/合子分裂时，其分离到不同卵裂球中。这种分离被认为是在EGA前发生的大部分细胞分化的基础。在EGA后，胚胎开始转录它自己的DNA，细胞变得可动并且细胞分裂变得异步。因为细胞此时正转录它们自己的DNA，所以此阶段首次观察到父系基因的差异表达。EGA前后的过渡也被称为中囊胚或中囊胚过渡。

细胞位置的重排＝细胞移动(见以下)

细胞移动：细胞中心及外细胞膜的移动。细胞器在细胞内的内部移动不是细胞移动。外细胞膜是一种动态结构，所以细胞界限将持续地轻微地改变位置。但是，这些轻微的波动不被视为细胞移动。当细胞重力中心及其位置相对于其它细胞改变的时候以及当细胞分裂的时候发生细胞移动。细胞移动可通过计算移动细胞的两个连续的数字图像之间的差异来量化。这种量化的实例详细地描述在2006年10月16日提交的题为“Determination of a change in a cell population”(测定细胞群体的改变)的未决PCT申请中。但是，可想到确定细胞重力中心和/或细胞质膜位置的移动的其它方法，例如通过使用FertiMorph软件(ImageHouse Medical,Copenhagen,Denmark)以半自动化地以连续光学断面的形式勾画出贯穿胚胎的每个卵裂球的界限。

其它参数：

细胞器移动：内部细胞器及细胞器膜在胚胎内的移动，可通过显微镜看到。在本申请的上下文中，细胞器移动不是细胞移动。

移动：物体的空间重排。通过多个不同参数表征和/或量化和/或描述移动，所述参数包含但不限于：移动程度、移动所涉及的面积和/或体积、旋转、平移矢量、移动方向、移动速度、改变大小、膨胀/收缩等。因此，细胞或细胞器移动的不同测量值可用于不同目的，其中一些反映了移动程度或幅度、一些反映了移动物体的空间分布、一些反映了受移动影响的轨道或体积。

胚胎质量是该胚胎在移植后成功地在子宫中着床并发育的能力的一个衡量。高质量胚胎比低质量胚胎具有移植后成功地在子宫中着床并发育的更高可能性。但是，即使高质量胚胎也不是着床的保证，因为实际的移植以及妇女的接受能力高度地影响最终结果。

在本文中，生存力和质量可交换使用。胚胎质量(或生存力)测量值是一个用于反映胚胎质量(或生存力)的参数，以使具有高质量参数值的胚胎具有成为高质量(或生存力)的高可能性，以及成为低质量(或生存力)的低可能性。但是具有质量(或生存力)参数的相关低值的胚胎仅具有成为高质量(或生存力)的低可能性以及成为低质量(或生存力)的高可能性。

附图说明

图1：卵裂模式的命名，显示与所得图像相关的卵裂时间(t2-t5)、细胞周期的持续时间(cc1-cc3)、以及同步性(s1-s3)。

图2：一直到囊胚期的胚胎发育。数值指每个时期中卵裂球的数量。字母a至e指以下动力参数：a：致密化/桑葚胚(M)，b：滋养层的初始分化(IDT)，c：空腔化的开始/早期囊胚/囊胚(BI)，d：囊胚扩张(EB)的开始；e：孵化中的囊胚(HB)。如果存在，初始致密化(IC)可在t5与致密化/桑葚胚(a)之间观察到，IC通常先于致密化/桑葚胚几分钟至几小时。如果存在，部分致密化(PC)可在时期a与c之间观察到。如果存在，空泡化(VC(X))及收缩(NC(X))可在时期a与d+之间观察到。

图3显示了形态动力学参数(在此情况中，t2、t3及t5)随生育诊所中的培养基的变化而变化。整个周期从2011年2月到2011年6月。在所用的三种培养基(A、B、C)中，培养基A得到最糟糕的胚胎发育(对于培养基A，细胞分裂的发生时间最晚，并且t2、t3及t5均较高)。培养基A还得到比较糟糕的着床率以及妊娠率。培养基B及培养基C得到正常的胚胎发育以及高的着床率及妊娠率。将本发明应用于在不同培养基中发育的胚胎的形态动力学参数的监督可实时揭露出它们进展时的这些问题。

图4a.一系列图像显示了t2时间(产生2卵裂球胚胎的卵裂时间，也就是，细胞分裂的分辨时间)在22.9小时处发生。

图4b.一系列图像显示了直接到3卵裂球胚胎的卵裂。从1个细胞到3个细胞的卵裂在一帧内发生，因此，t3＝t2以及CC2因此小于5小时，也就是，SCC胚胎的一个实例。

图5.采用不同温度的培养基的小鼠胚胎发育(参见实施例1)。

图6.对于不同温度的培养基，小鼠胚胎的多个细胞分裂之间的持续时间(参见实施例1)。

图7a-c.在来自八家IVF诊所的包含4,181个IVF处理的大量的数据资料中分析直接卵裂，其涉及授精并置于EmbryoScope培养箱中的总共32,382个回收卵母细胞。评价了18,024个注释胚胎，移植了其中的5491个。如图7a所示，在18024个注释胚胎中的4709中见到短细胞周期(26.1％)以及在18024个胚胎中的2464个中见到长细胞周期(13.7％)。其余10851个胚胎(60.2％)是MCC。在移植胚胎中，SCC及LCC的丰度减少：SCC14.1％(5491中776个)以及9.2％(503/5491)，如图7b中所示。其余76.7％是“正常地”分裂的MCC胚胎。KID比在图7c中显示。两个异常类别SCC及LCC显示出显著减少的KID比。SCC胚胎的相对着床比降至MCC比的8.3％/17.7％＝47％，LCC胚胎的相对着床比降低至MCC比的7.2％/17.7％＝41％。在本发明的一个实施方案中，因此，SCC和/或LCC胚胎被定义为具有形态动力学参数异常值的胚胎。并且，SCC和/或LCC胚胎的相对值的变化可为发育条件变化的指标，并且通过监测这个变化，可提供预警。

图8及9显示了在不同批次的油中的胚胎培养物的形态动力学参数t2、t3、t4、t5、t8、s2、cc3及t8-t5的平均值的变化。清晰地看到不同并且尤其第“L1”批油明显不同，可能由于小量毒性物质导致了明显更低的胚胎质量。看出在L1中培养的胚胎发育更为缓慢并且细胞周期更长(cc3)。对于卵裂时间，最晚的形态动力学参数t5及t8差异更显著。因此，监测形态动力学参数是一种灵敏且快速反应的检测培养胚胎的质量的工具。

图10-14.利用培养基中受控量的TX-100(Triton X-100)对杂交小鼠的胚胎进行试验。最左柱是不含TX-100的对照组，其它五组的TX-100量逐渐增加，最高达0.002％。图11显示96小时的囊胚率，也就是，在96小时达到囊胚期的胚胎率。只有使用最多TX-100的组5明显不同。图12显示了组间的t2、t3、t4、t5及t8的变化，并且观察到随TX-100量增加发育减缓的趋势，在较晚的卵裂时间，差异最大。图13显示了组间的s2、cc3及t8-t5的变化，除了大多数组比对照组具有更高值，没有其它明显趋势。图14显示了不同卵裂球期的发生时间的变化，并且观察到随TX-100量的增加发育减缓的明显趋势。

具体实施方式

一种识别来自IVF治疗的一批胚胎中的能存活胚胎的方法将是比较所记录的细胞分裂的时间模式(利用形态动力学参数表示)与所记录的过去的治疗周期的胚胎的细胞分裂的时间模式。能存活胚胎通过下述形态动力学参数表征，所述形态动力学参数匹配在过去所记录的来自已着床并产生活产的胚胎的形态动力学参数。在选择显示类似于阳性胚胎(也就是，来自正在进行妊娠或成功完成妊娠的胚胎)并且在可能的情况下与大多数阴性胚胎(也就是，那些着床失败或造成临床流产的胚胎)不同的形态动力学参数的移植胚胎时，将可能增加发生妊娠的可能性并得到生育治疗的期望结果。本发明颠覆了这个已知原理：通过监测形态动力学参数，可更快地检测出所不期望的差异或趋势，并且这可得到指向例如胚胎处理中的所非需差异的预警。另外，形态动力学参数监督也可用于缓解多次着床失败后的恐惧，因为形态动力学参数分析可显示胚胎发育的确正常。

多个因素已被证明会影响胚胎发育，例如，细胞分裂的发生时间。已被证明会影响胚胎发育并因此影响所得到的形态动力学参数的因素包括：温度、培养基组成、pH、CO₂及氧、生长因子、培养容器等。其它因素例如患者年龄、病因、BMI、刺激方案(激动剂/拮抗剂、激素rFSH/hMG的类型)、胚胎处理(吸液管、受精方法、辅助性孵化、通过活组织检查去除卵裂球、极体或滋养层细胞)以及甚至处理胚胎者的经验及技能，被众多科学家提出会影响胚胎发育，尤其是细胞事件(例如细胞卵裂)的发生时间。

因此，本发明的一个实施方案通过比较最近的处理周期的胚胎的平均卵裂模式与过去周期的卵裂模式，从而应用于生育诊所中的质量控制。良好质量胚胎的一般形态动力学参数的时间变化可指示方案的非所需变化，例如坏批次培养基、与培养箱、吸管尖端有关的问题等。

对于连续监测，可重复所要求保护方法的步骤，并且因此可以连续地用最新的胚胎数据更新第二数据集，所述最新的胚胎数据例如选自特定时间段或选自预定义数量的最新的胚胎的最新的胚胎数据，所述最新的胚胎例如来自预定义时间段(例如小时数、天数、周数或月数)的最新的胚胎。宜将所述的预定义数量的胚胎或预定义时间段确定为用户输入。进而可连续地检查发育条件。

该方法是计算机实施的，因此当形态动力学差异高于预定义水平时，有利地执行发出警告的功能。警告的类型可取决于所检测差异的严重性，例如正常的是绿灯、可能存在问题的是黄灯以及严重质量问题的是红灯。

第一组胚胎一般为参照组或对照组，而第二组胚胎可为受到监测并与对照组比较的胚胎组。胚胎组之间所检测到的形态动力学差异可通过本领域已知的标准统计法确定，例如，用于发出警告的预定义水平可确定为超出第一数据集中的一个或多个形态动力学参数的标准偏差的预定义水平。

形态动力学参数异常值可定义为相对异常值，也就是，群体最外边的3％。但是，将形态动力学参数异常值定义为绝对异常值也可以是有利的，也就是，如果某个形态动力学参数在预定义的绝对数目范围之外，则将其定义为异常值。对于如文中定义的作为绝对异常值的实例的SCC胚胎及LCC胚胎而言，就是这个情况。SCC胚胎的5小时下限来自于5小时对于整个基因组的DNA复制是不充足的时间的事实。

可将形态动力学参数异常值从第一数据集和/或第二数据集中排除。监测形态动力学参数的变化可为质量问题的良好指标，因为多个形态动力学参数是胚胎质量的质量参数。但是，监测形态动力学异常值的数量或频率或分布也是有利的，尤其第二数据集中的形态动力学异常值的数量或频率或分布，因为异常值的任何变化均可为质量问题的指标。

可以只将为异常值的特定形态动力学参数从数据集中排除。但是将在发育中具有一个或多个形态动力学异常值的特定胚胎的所有数据排除也可能是有利的。

第二组胚胎可为第一组胚胎的子集，以使第二数据集是第一数据集的子集。

根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中形态动力学参数选自以下组群：

卵裂到n卵裂球胚胎的时间，tn，其中n＝{1,…,8}，

细胞周期的持续时间cc1、cc2、cc2b、cc3、cc2_3及cc4，

同步性s2、s3、s3a、s3b及s3c，

在特定的预定义时间点的卵裂球数，

细胞和/或细胞器移动的发生时间、程度或持续时间，

这些形态动力学参数的任意组合。

以下可选作形态动力学参数：

其中i＝{1,2,3,4}，cci_m是cci的平均值或中值并且cci_v是cci的方差。

在本发明的一个实施方案中，第一和/或第二组胚胎是在一组特定条件下受精、保存和/或培养的胚胎。第一组胚胎可在一组不同于第二组胚胎的条件下受精。这些条件可选自以下组群：受精治疗的类型、保存(例如冷冻保存)、培养温度、培养基类型、特定培养箱、特定治疗(例如激素治疗)、激素治疗、抽吸、雄性因子、特定培养箱、培养温度、培养基类型、油类型、PGD治疗、移植、冷冻保存、解冻、培养箱外时间、受精治疗次数。

在本发明的一个实施方案中，第二组胚胎是来源于预定义的胚胎供体的胚胎。预定义的胚胎供体可选自以下组群：比预定义年龄更年轻或更年长的个体、在特定治疗或刺激方案中的胚胎供体、在特定的受精治疗中的胚胎供体、具有特定诊断(例如，遗传性染色体疾病、Hiv、Hep、PCO)的胚胎供体、当前或过去暴露于辐射或危险的化学物质的个体、当前或过去使用药物的个体、具有比预定义水平更高或更低的BMI的个体、吸烟者、非吸烟者、具有正常或异常月经周期的个体。

第二组胚胎可选作来自特定患者群(例如，更年轻患者)的胚胎、具有特定诊断(例如子宫内膜异位)的患者的胚胎、特定的受精治疗(例如，ICSI)的胚胎、接受过特定预处理(例如冷冻保存)的胚胎。

如果诊所偶尔有具有非常偏离的卵裂模式的患者，则产生特定问题。这些患者数则严重地影响发生时间的平均值。在这种情况下，对选定的胚胎组监测上述变量是一种解决办法。

细胞周期cci(cc1、cc2、cc3及cc4)的时长都是确定胚胎质量的重要变量。形态动力学参数的组合可用于构建一个新的形态动力学参数，其适于在特定卵裂事件的发生时间中很少出现的极端情况

其中CCi_m是cci的中值(平均值)并且CCi_v是cci的方差。这些可(例如)对KID阳性胚胎组、从所有移植胚胎或从所有胚胎计算。如果设定了CC_标准化的最大限值x(例如3)，这意味着如果来自第二组胚胎的平均CCi超过来自第一组胚胎(KID阳性胚胎、移植胚胎或所有胚胎)的平均值x倍标准偏差(例如，KID阳性胚胎，移植胚胎或所有胚胎的标准偏差)，则将排除那个数据。

为监测正在遵守的最佳实验室操作，可将经受过特定处理的胚胎分离出以监测这些胚胎的变量，看是否随时间改变，也就是，第二组胚胎从采用这个特定治疗的胚胎中选出。由实验室特定人员或诊所工作人员处理的胚胎组也可选作第二组胚胎以评价是否随时间改变或工作人员操作是否存在普遍差异。

在本发明的另一个实施方案中，第一组胚胎包含着床胚胎的着床前数据，这些胚胎导致了继续妊娠(ongoing pregnancy)、活生儿、胎儿心搏(FHB)、和/或胎囊。也就是，第一组被选择用以反映具有经验证的追踪记录的高质量胚胎。

在又另一个实施方案中，胚胎数据集(例如，第一或第二胚胎数据集)包含以下胚胎的形态动力学参数：

1)监测的胚胎组中的所有胚胎，或

2)来自胚胎组的按功能定义的子组。

也就是，在监测的胚胎组中的所有胚胎(也就是，在某个诊所曾监测的所有胚胎)可选作用于统计计算的参照系。

或只选择子组，其中该子组按功能定义。按功能定义的子组的实例：

-组中所有受精胚胎，

-已在授精后预定义数量的小时的分裂到至少预定义数量的细胞的胚胎，例如在授精后68小时分裂到至少7个细胞的胚胎，

-在授精后预定义小时数具有少于预定义百分比的片段化的胚胎，例如在授精后68小时具有少于20％片段化的胚胎，

-在某个细胞期(例如在四细胞期)未多核化(multinucleated)的胚胎，

-已被有资格的胚胎学家归类为“良好质量胚胎”(GQE)的胚胎，

-已被选择用于冷冻或移植的胚胎，

-已被选择用于移植的胚胎，和/或

-已着床的胚胎。

-通过排除发育不良的胚胎所选择的胚胎，例如，通过排除Scc和/或Lcc胚胎或通过使用其它排除标准，如(例如)在未决申请PCT/DK2012/05018或EP 12174432.0中所述，EP 12174432.0在2012年06月29日提交，标题为“Embryo quality assessment based on blastocystdevelopment”(基于囊胚发育的胚胎质量评估)。

在本发明的另一个实施方案中，形态动力学参数选自以下组群：

-细胞分裂期和分裂间期的发生时间和/或持续时间，

-卵裂时间、卵裂期和细胞周期时间的发生时间和/或持续时间；

-分裂期及静态期的发生时间和/或持续时间，

-细胞分裂的同步性；

-细胞和/或细胞器移动的发生时间、程度或持续时间，

-质量标准(例如PCT/DK2012/05018中所述的质量标准)的发生时间、程度或持续时间，

-如EP 12174432.0中所述的囊胚质量标准。

在本发明的另一个实施方案中，形态动力学参数选自以下组群：

-对第一、第二、第三、第四、第五和/或第六细胞分裂确定的细胞分裂期和分裂间期的发生时间和/或持续时间；

-对第一、第二、第三、第四、第五和/或第六细胞分裂确定的卵裂时间、卵裂期和细胞周期时间的发生时间和/或持续时间；

-第二和第三细胞分裂的同步性；

-对第一、第二、第三、第四、第五和/或第六细胞分裂确定的细胞和/或细胞器移动的发生时间、程度或持续时间；

-在第一、第二、第三、第四、第五和/或第六细胞分裂之间所确定的细胞和/或细胞器移动的发生时间、程度或持续时间；

在本发明的另一个实施方案中，所述的第二组胚胎数据集显著小于第一组胚胎，例如小至1/2，例如小至1/5，例如小至1/10，例如小至1/50，例如小至1/100，例如小至1/200，例如小至1/500，例如小至1/1000。

在本发明的另一个实施方案中，使胚胎在培养箱中培养和/或监测。优选地，通过图像采集来监测胚胎，例如，借助于延时(time-lapse)显微镜设备，例如每小时图像采集至少一次，优选地，每半小时图像采集至少一次，例如每二十分钟图像采集至少一次，例如每十五分钟图像采集至少一次，例如每十分钟图像采集至少一次，例如每五分钟图像采集至少一次，例如每两分钟图像采集至少一次，例如每分钟图像采集至少一次。

根据本发明的方法可计算机实施或至少部分地计算机实施，进而为生育诊所提供一种有效的可定制工具。也就是，根据本发明的方法可在用于培养及监测胚胎(例如，人胚胎)的自动化培养箱系统中进行。通过在该自动化培养箱系统实施本发明，(例如)培养基及其它培养条件的选择过程及质量控制可几乎自动化，也就是，在帮助用户作出决定的软件方面是完全手动的，在根据数据分析作出所有决定(包含预警)的培养箱系统方面是半自动化的或全自动化的。

在另一个方面中，本发明涉及一种系统，其具有实施上述方法的装置。所述系统可为任意适宜系统，例如包含构成实施上述方法的装置的计算机代码部分的计算机。

系统又可包含在不同时间间隔处采集胚胎图像的装置，例如WO2007/042044中所述的系统。

在又另一个方面中，本发明涉及一种数据载体，其包含构成实施上述方法的装置的计算机代码部分。

后期监测

对预测胚胎发育及体外受精(IVF)治疗的结果的预后因素的寻找已经引起了大量研究的注意，因为预期到，对这些因素的了解可改善未来的IVF治疗。一个有前景的预测因子是早期胚胎发育中关键事件的精准发生时间。涉及成像的研究限于测量早期发育，例如原核形成及融合、以及到第一次卵裂的时间(Nagy,Z.P.1994,Fenwick,J.2002,Lundin,K.2001,Lemmen,J.G.2008)。延时分析的一个重要发现是卵裂到4-细胞期的早期卵裂模式与发育到囊胚期的随后发育之间的相关性。也公布了对牛胚胎发育的形态动力学分析，其中早期胚胎发育中细胞卵裂的发生时间、持续时间及之间的间隔成功地预测了随后到扩张囊胚的囊胚期的发育(Ramsing2006,Ramsing 2007)。

本发明人进行了一项大的临床研究，涉及多个人胚胎并监测发育，所述发育不仅仅持续到囊胚形成为止，而且进一步持续到有胚胎着床的迹象为止。在这项研究中，观察到着床胚胎(也就是，移植并随后成功着床的胚胎)与那些未着床胚胎(也就是，移植但没有成功着床的胚胎)之间的发育的时间模式的重要差异。通过将着床作为终点，不仅评价了胚胎的囊胚形成能力，还评价了随后高度必要的过程，例如孵化和在子宫中的成功着床。

研究发现表征胚胎细胞分裂的参数存在最佳时间范围。观察结果支持这个假设：胚胎的生存力与在受精时开始的受到高度调节的细胞事件序列相关。对仅良好质量的胚胎的这个临床研究证实了胚胎的着床能力与多个不同的细胞事件相关。模型的复杂性、结构及参数必须适于不同的临床情况，如培养温度、移植时间、培养基等等。

胚胎发育中早期事件的发生时间与发育成为囊胚相关，发育成为囊胚对成功着床是必需的，因此，囊胚的形成本身就是一个质量参数。但是，研究发现发育成为囊胚与胚胎的成功着床没有必然的相关性。

在第2天进行早期着床的支持者认为，胚胎到第5天前后的囊胚期的延长培养产生潜在的风险，因为培养期被显著延长，这可能破坏胚胎完整性。但是，到囊胚期的延长的培养期具有多个好处。所培养的人胚胎仅具有约30-50％的平均囊胚形成率，并且通过延长培养期，大部分的低质量胚胎由于不形成囊胚被自动地排除。而且，在5-8卵裂球期前后的EGA后，胚胎自己的DNA控制发育。通过评价囊胚期的胚胎，可以更高的确定性识别出高质量胚胎。

因此，所述数据允许检测针对着床潜力的囊胚相关的发育标准。结果尤其表明晚期事件(例如空腔化的开始)的发生时间是一个一贯良好的着床潜力的指标，当使用囊胚质量标准(例如tBI)时，与更早期事件(t2、t3及t4)相反，对着床胚胎与非着床胚胎的辨别得到改善。数据表明，将胚胎培养到囊胚期可得到额外的重要信息，所述信息将改善选择出具有高着床潜力的能存活的胚胎的能力。而且，监测一直到囊胚期的后期胚胎可更好地显示质量问题，如图10-14中所示，(例如)毒性油的影响在后期更明显。因此，在文中所选择的形态动力学参数(即针对质量监督选择的形态动力学参数)中包含囊胚质量标准是有利的。

以下列出多个胚胎质量(选择)标准以及囊胚质量标准，其可单独应用或以群组的方式组合应用以评价胚胎质量及由此在监测及自动化研究发育条件时评价质量问题。

多个变量

当选择选择标准时，可使用多个变量。当使用多个变量时，逐步地选择变量以先选出以高精准度早期确定的一个或多个变量，例如，t2、t3、t4或t5。随后再使用更难确定并且不确定性较高的其他变量。

标准化或相对参数

从形态动力学参数得到的选择标准不可能普遍地应用，因为发育条件可能因诊所而异。因此，定义标准化形态动力学参数，例如基于选自t2、t3、t4、t5、t6、t7及t8群组的两个、三个、四个、五个或更多参数定义标准化形态学参数是有利的。通过标准化参数，可将受精时间从胚胎质量评价中“除去”。此外，标准化形态学胚胎参数可不依赖于环境条件而更好地描述特定胚胎的发育速率的均匀性和/或规律性，因为不与可能取决于当地环境条件的“整体”确定的绝对时间间隔相比较，标准化参数的使用确保时间间隔的比值可与“整体”确定的标准化参数比较，从而提供了胚胎发育的额外信息。此外，标准化形态动力学参数可提供胚胎发育中额外的相关质量问题。

因此，囊胚质量标准可用于确定1)从受精到卵裂球中母系遗传的mRNA的翻译完成的第一时间段的持续时间、以及2)从卵裂球自身DNA的转录的开始到确定该囊胚期的第二时间段的持续时间，其中囊胚质量标准是该第一与第二时间段的比率。

因此，囊胚质量标准可用于确定1)从受精到5卵裂球胚胎的第一个时间段的持续时间、以及2)从5卵裂球胚胎到确定该囊胚期的第二时间段的持续时间，其中囊胚质量标准是该第一与第二时间段的比率。

从受精到囊胚期的时间因此分为两个时间段并且这些时间段之间的比率是囊胚质量标准。在5卵裂球期划分的原因是这大概是胚胎基因激活的时间。因此，确定1)从受精到卵裂球中母系遗传的mRNA的翻译完成的第一时间段的持续时间、以及2)从卵裂球自身DNA的转录的开始到确定该囊胚期的第二时间段的持续时间，其中囊胚质量标准是该第一与第二时间段的比率。

相应的囊胚质量标准可通过确定1)从受精到囊胚的第一时间段的持续时间、以及2)从卵裂球自身DNA的转录的开始到该囊胚期的第二时间段的持续时间并取得这些时间段的比率来提供。这个比率提供从受精到囊胚的整个时间段中多少时间胚胎自身DNA处于控制地位的信息。

这些比率可视为对在某个时间段中的相对发育速度相对于一直到那个时期的总发育速度的衡量。这些比率的任何变化均可表明胚胎的发育正加速或减速，此可为发育条件中的品质问题的指标。

上述囊胚期可选自以下组群：初始致密化(IC)、致密化/桑葚胚(M)、滋养层细胞的初始分化(IDT)、早期囊胚(ERB)、空腔化的开始/囊胚(BI)、囊胚扩张(EB)、第一次收缩(CPS(1))、第二次收缩(CPS(2))、第三次收缩(CPS(3))、第四次收缩(CPS(4))、第五次收缩(CPS(5))、第六次收缩(CPS(6))、第七次收缩(CPS(7))、孵化中(HB)、以及完全孵化(FH)。因此，tIC是从受精到初始致密化的时间。tM是从受精到致密化/桑葚胚的时间，等。

胚胎质量标准的实例

一个囊胚质量标准是确定tB_i-t_i，其中tB_i选自{tM,tBl,tEB}群组以及t_i选自{t5,t6,t7及t8}群组。

一个囊胚质量标准是确定(tB_i-t_i)/t_i，其中tB_i选自{tM,tBl,tEB}群组以及t_i选自{t5,t6,t7及t8}群组。

一个囊胚质量标准是确定(tB_i-t_i)/tB_i，其中tB_i选自{tM,tBl,tEB}群组以及t_i选自{t5,t6,t7及t8}群组。

一个囊胚质量标准是确定从受精到囊胚期的时间。

一个囊胚质量标准是确定以下囊胚形态学参数中的一个或多个：

tIC＝从受精到初始致密化的时间，

tM＝从受精到致密化/桑葚胚的时间，

tIDT＝从受精到滋养层细胞的初始分化的时间，

tERB＝从受精到早期囊胚的时间，

tBI＝从受精到空腔化的开始的时间，

tEB＝从受精到囊胚扩张的时间，

tCPS(1)＝从受精到第一次收缩的时间，

tCPS(2)＝从受精到第二次收缩的时间，

tCPS(3)＝从受精到第三次收缩的时间，

tHB＝从受精到孵化中的时间，以及

tFH＝从受精到完全孵化的时间。

一个囊胚质量标准是确定以下囊胚形态学参数中的一个或多个：

tBI-tM，

tEB-tB，

tHE-tEB，

tEB-tM，

tBI-tCPS(1)，

tBI-tCPS(2)，

tEB-tCPS(1)，

tEB-tCPS(2)，

tCPS(2)-tCPS(1)，

tCPS(3)-tCPS(2)。

一个囊胚质量标准是确定囊胚的绝对或相对的2D和/或3D扩张情况。

一个囊胚质量标准是确定开始扩张时的胚胎的直径和/或体积。

一个囊胚质量标准是确定孵化前的囊胚的最大直径和/或最大体积。

标准化胚胎形态学参数可选自以下组群：

cc2/cc2_3＝(t3-t2)/(t5-t2)，

cc3/cc2_3＝(t5-t3)/(t5-t2)，

cc3/t5＝1-t3/t5，

s2/cc2＝(t4-t3)/(t3-t2)，

s3/cc3＝(t8-t5)/(t5-t3)，及

cc2/cc3＝(t3-t2)/(t5-t3)。

一个质量标准是确定当胚胎从4个卵裂球发育到8个卵裂球时细胞分裂的发生时间的无规律程度。

一个质量标准是确定当胚胎从4个卵裂球发育到8个卵裂球时每个卵裂球的最长卵裂时间。

一个质量标准是确定当胚胎从4个卵裂球发育到8个卵裂球时每个卵裂球的最长卵裂时间与从4个卵裂球到8个卵裂球的总时段的持续时间之间的比率；max(s3a,s3b,s3c)/s3。

与移动测量的组合

上述质量标准也可与胚胎移动的确定组合，这些确定例如i)确定在细胞卵裂期期间细胞或细胞器的移动的程度和/或空间分布；和/或ii)确定在卵裂间期期间细胞或细胞器的移动的程度和/或空间分布，从而得到胚胎质量量度。

缺乏移动的透明带内体积(或胚胎的投影2D图像中保持静止的类似区域)表示胚胎内的“死”区。这些不动的“死”区越多并越大，则胚胎成功发育的可能性越低。一系列延时胚胎图像内不具有任何类型移动(也就是，既不具有细胞移动也不具有细胞器移动)的大面积表示低生存力。细胞器移动一般应可在整个胚胎中检测到，即使只比较两帧或连续几帧时。细胞移动可更为局域化，尤其在胚胎发育的后期。

细胞位置在细胞卵裂之间通常相对静止(也就是，很小细胞移动)，除了每个细胞卵裂前后的短时间间隔，此时一个细胞卵裂成两个导致分裂细胞以及周围细胞的短暂但大量的重排(也即是，明显的细胞移动)。卵裂之间的移动越少越好。因此，细胞或细胞器移动的任何非预期变化可为与发育条件相关的质量问题的指标。

关于卵裂期及卵裂间期期间的移动，我们也参照PCT申请WO2007/144001。

形态动力学参数的其它实例

如上所述，根据本发明的某些实施方案使用的形态动力学参数可通过组合与胚胎的发育相关的多个形态动力学特征建立。例如，在一些实施中，形态动力学参数可通过获得与观察期期间胚胎发育相关的多个形态动力学特征的值得出，所述形态动力学特征例如与细胞卵裂时间、成对细胞分裂之间的时间差、以及细胞周期持续时间中任一者相关的特征。连续变量的值可通过组合所获得值与对应的参照值之间的差异确定。参照值可例如由针对具有已知发育潜力的一个或多个参照胚胎(例如，KID阳性胚胎)所得的多个特征的值确定。然后，形态动力学参数可基于所确定的连续变量的值。

因此，根据本发明的一个实施方案的实施，通过由与胚胎的发育相关的多个特征产生连续变量的值来确定该胚胎(文中称为研究胚胎)的形态动力学参数的方法可包含如下的多个步骤：

在第一个步骤S1中，获得与观察期期间研究胚胎的发育相关的多个特征。这些特征可基本上基于利用传统的延时胚胎成像确定的卵裂时间。一个或多个特征可基于原核衰退/消失的发生时间(tPN衰退(或tPNf))。

在一个实例中，所述特征可包含细胞周期序列的一系列细胞周期持续时间cci。例如，所述多个特征可包含一系列值：cc2a(＝t3-t2)、cc2b(＝t4-t2)、cc3a(＝t5-t3)、cc3b(＝t6-t3)、cc3c(＝t7-t4)、cc3d(＝t8-t4)。也就是说，对于这个实例，所述序列包含从cc2a到cc3d的所有细胞周期的持续时间(也就是，一直到8-卵裂球胚胎的不包括cc1的所有细胞周期持续时间)。如果对给定胚胎存在未测量的特定细胞周期持续时间(例如，因为由于不充足的测量或因为直到培养时间终点(tEnd)没有发生卵裂事件导致相关的卵裂事件的发生时间不能适当地确定)，则缺失的细胞周期可不计入所述序列。

在第二个步骤S2中，获得在具有已知发育潜力的一个或多个参照胚胎的群体中观察到的针对对应于在步骤S1中针对研究胚胎所获得的那些特征的特征的平均值和方差。这些平均值和方差可(例如)从实施该方法的装置的存储器或其他储存器读取。平均值及方差可通过进行到成功着床的胚胎的图像的回顾性分析得到。针对给定的研究胚胎得到平均值和方差的胚胎可称为参照胚胎。参照胚胎在一些情况下可包含希望与研究胚胎在同一诊所中的胚胎，例如，以协助考虑与不同培养条件相关的诊所间差异。也就是说，步骤S2也可包含选择参照胚胎的适宜分组，以基于研究胚胎的特征得到参照胚胎的平均值及方差。平均值和方差可根据传统的统计分析技术确定，例如可能涉及异常值数据的丢弃等。应了解到，术语“平均值”在文中广泛使用以指在样品群体中观察到的参数的典型值/代表值/指示值。关于这点，平均值可例如对应于参照群体(阳性KID群体)的相关特征的均值、众值(mode value)或中值。

在第三个步骤S3中，确定针对研究胚胎所观察到的每个特征的值和与具有已知发育潜力(例如，KID阳性)胚胎的群体相关的对应的平均特征之间的差异。

在第四个步骤S4中，通过利用各自的方差加权的方式组合/合计针对每个特征所确定的差异来确定研究胚胎的形态动力学参数(对应于连续变量)。因此在一个特定的实例中，形态动力学参数(GIV)定义为：

其中cci是针对研究胚胎所观察到的一系列细胞周期持续时间，cci_m是在参照组胚胎(例如，来自年龄不超过35岁的患者的阳性KID群体)中观察到的对应系列的平均细胞周期持续时间，以及cci_v是与参照群体相关的对应方差。参数n是构成系列cci的细胞周期持续时间的数目。差值(cci-cci_m)利用方差值cci_v标准化，作为组合的一部分。这意指，在样品群体中表现相对高变异的特定细胞周期(i的值)的差值比在样品群体中表现相对低变异的细胞周期的差值对GIV的值贡献少。在组合中，使差值(cci-cci_m)平方化，这意指，对于给定差值，不管它是正值还是负值(也就是，不管cci比cci_m更长或更短)，其对GIV贡献是相同的。

一般来讲，当研究胚胎表现出规律的卵裂模式时，则GIV低，而当胚胎表现出无规律的卵裂模式时，则该值高。

在此实例中基于特定序列的细胞周期持续时间cci＝cc2a、cc2b、cc3a、cc3b、cc3c及cc3d的特定形态动力学参数在文中可称为第一广义不规则变量GIV1。

因此，上述步骤S1至S4表示一种根据本发明的一个实施方案建立胚胎的形态动力学参数的方法。应了解，利用与研究胚胎的发育相关的不同特征和/或通过以不同的方式组合所述特征以产生不同的形态动力学参数，可将类似方法用于建立胚胎的形态动力学参数。

例如，虽然如上所述的第一广义不规则变量GIV1是基于细胞周期cc2a、cc2b、cc3a、cc3b、cc3c及cc3d的持续时间(或至少是测量的/未缺失的细胞周期的持续时间)，但是其它广义不规则变量可基于其它细胞周期的持续时间。例如，对以下变量加以定义以提供根据本发明的实施方案使用的不同形态动力学参数：

GIV2(第二广义不规则变量)：类似于GIV1，但也包含cc1，也就是，GIV2可以与GIV1类似的方式计算，但是基于cci＝cc1、cc2a、cc2b、cc3a、cc3b、cc3c及cc3d。

GIV3(第三广义不规则变量)：只包含第二代细胞周期(cc2a及cc2b)，也就是，GIV3可以与GIV1类似的方式计算，但是基于cci＝cc2a及cc2b。

GIV4(第四广义不规则变量)：只包含第二及第三代的最短细胞周期(cc2a及cc3a)，也就是，GIV4可以与GIV1类似的方式计算，但是基于cci＝cc2a及cc3a。

然而，以上实例的广义不规则变量是基于根据细胞卵裂时间定义的细胞周期持续时间，应了解，其它广义不规则变量可基于与其它胚胎发育事件相关的其它发生时间(和/或发生时间之间的持续时间)。例如，根据本发明的一些实施方案，用作形态动力学参数的广义不规则变量可利用相对于原核衰退的时间(tPNf)定义的发生时间建立。可称为GIV5的一个实例可如下定义：

GIV5(第五广义不规则变量)：包含(t3-tPNf)及cc3a。

在每种情况下，如果胚胎的构成广义不规则变量的任一特征缺失(例如，因为它们没有被适当地测量出或在培养时间结束前没有发生)，对应的特征可不计入连续变量(形态动力学参数)的计算，n值相应地减小。

其它形态动力学参数可由与研究胚胎的发育相关的细胞周期持续时间以外的特征确定。

例如，上述方法关于步骤S1至S4的变化方法可包含以下步骤：

在第一个步骤T1中，与研究胚胎的发育相关的特征可代替地包含一系列随后的细胞分裂(或形态学期)之间的时间差Δtj。例如，所述多个特征可包含一系列值：Δt1(＝t2)、Δt2(＝t3-t2)、Δt3(＝t4-t3)、Δt4(＝t5-t4)、Δt5(＝t6-t5)、Δt6(＝t7-t6)、Δt7(＝t8-t7)——也就是，一直至8卵裂球期的随后的细胞分裂之间的时间差。也就是说，对于该实例，所述序列包括从单细胞到8-卵裂球胚胎的随后的细胞分裂之间的所有时间，或被视为适当测量出的至少所有这些时间(也就是，没有缺失)。

在第二个步骤T2中，获得在具有已知发育潜力的一个或多个参照胚胎的群体(例如，KID阳性胚胎)中观察到的针对在步骤T1中针对研究胚胎所获得的特征的平均值和方差。

在第三个步骤T3中，确定针对研究胚胎所观察到的每个特征的值和与具有已知的发育潜力(例如KID阳性)胚胎的群体相关的对应的平均特征之间的差异。

在第四个步骤T4中，通过利用各自的方差加权的方式组合/合计针对每个特征所确定的差异来确定研究胚胎的形态动力学参数(对应于连续变量)。因此，在一个特定的实例中，形态动力学参数(GTV)被定义为：

其中Δtj是针对研究胚胎所观察到的一系列随后的细胞分裂的时间差，Δtj_m是在参照组胚胎(例如，来自年龄不超过35岁的患者的阳性KID群体)中所观察到的对应系列的平均值，Δtj_v是与参照群体相关的对应方差。参数k是构成系列Δtj的值的数目。差值(Δtj-Δtj_m)利用方差Δtj_v标准化，作为组合的一部分。这意指，在样品群体中表现相对高变异的特定细胞分裂(j的值)的差值比在样品群体中表现相对低变异的那些细胞分裂对GTV的值贡献少。在这个实例中，每个时间差对GTV的贡献取决于特定对的随后的细胞分裂的时间差是比在阳性KID群体中的平均值更快或更慢(也就是，差值是正值还是负值)。

此形态动力学参数GTV在文中可称为总时间变量GTV。一般来说，当研究胚胎展现出相对快的发育时，GTV低，而当胚胎展现出相对慢的发育时，GTV高。

如在此实例中的基于特定序列Δt1(＝t2)、Δt2(＝t3-t2)、Δt3(＝t4-t3)、Δt4(＝t5-t4)、Δt5(＝t6-t5)、Δt6(＝t7-t6)、Δt7(＝t8-t7)的特定形态动力学参数在文中可称为第三广义时间变量GTV3。

还应了解到，利用与研究胚胎的发育相关的不同特征，可将类似方法用于建立胚胎的形态动力学参数。

例如，虽然如上所述的第三广义时间变量GTV3基于从单细胞到8-卵裂球胚胎的随后的细胞分裂之间的所有时间，但其它广义不规则变量可基于其它的时间差序列。例如，对以下变量加以定义以提供根据本发明的实施方案使用的不同形态动力学参数：

GTV1(第一广义时间变量)：类似于GTV3但只使用一直至8卵裂球期所观察到的最后两个细胞分裂的时间差。也就是，如果t7及t8被注释，则Δti＝(t8-t7)；或如果t8缺失而t6及t7被注释，则Δti＝(t7-t6)；或如果t8及t7缺失而t5及t6被注释，则Δti＝(t6-t5)；或如果t8、t7及t6缺失而t4及t5被注释，则Δti＝(t5-t4)；或如果t5至t8缺失而t3及t4被注释，则Δti＝(t4-t3)；或如果t4至t8缺失而t2及t3被注释，则Δti＝(t3-t2)；如果t3至t8缺失而t2被注释，则Δti＝t2。在每种情况下，参数k是1。

GTV2(第二广义时间变量)：类似于GTV1但在发生时间缺失时，一对中较晚的分裂时间(卵裂时间)被tEnd(培养时间的终点)替代。也就是，如果t7及t8被注释，则Δti＝(t8-t7)；或如果t8缺失而t7被注释，则Δti＝(tEnd-t7)；或如果t7及t8缺失而t6被注释，则Δti＝(tEnd-t6)；或如果t6至t8缺失而t5被注释，则Δti＝(tEnd-t5)；或如果t5至t8缺失而t4被注释，则Δti＝(tEnd-t4)；或如果t4至t8缺失而t3被注释，则Δti＝(tEnd-t3)；或如果t3至t8缺失而t2被注释，则Δti＝(tEnd-t2)。参照群体的平均值及方差可基于Δti计算而不需要替换。对于GTV2，参数k一直是1。

GTV3(第三广义时间变量)：如上所述，这个形态动力学参数使用没有从到8卵裂球期的数据中缺失的所有连续分裂之间的发生时间，也就是，Δti＝((t8-t7),(t7-t6),(t6-t5),(t5-t4),(t4-t3),(t3-t2),t2)。如果对于特定胚胎，来自此序列的Δti缺失，则计算时忽略。对于特定胚胎，参数k是计算中所用的Δti的数目。

GTV4(第四广义时间变量)：类似于GTV3，但使用所有连续分裂，如果缺失，用培养终止时间替换最后的分裂时间。Δti＝((t8-t7),(t7-t6),(t6-t5),(t5-t4),(t4-t3),(t3-t2),t2)。如果ti缺失，则用tEnd替换。参照群体的平均值及方差可基于没有替换的Δti计算。对于该特定胚胎，k是计算中所用的Δti的数目。

GTV5(第五广义时间变量)：类似于GTV3，但使用整个细胞周期的发生时间。也就是，Δti＝((t8-t4),(t4-t2),t2)。如果Δti缺失，则忽略。对于特定胚胎，k是计算中所用的Δti的数目。

GTV6(第六广义时间变量)：类似于GTV5，但使用所有的整个细胞周期，如果缺失，用tEnd替换最后的分裂时间。Δti＝((t8-t4),(t4-t2),t2)。如果ti缺失，则用tEnd替换。平均值及方差基于没有替换的Δti计算。对于特定胚胎，k是计算中所用的Δti的数目。

GTV7(第七广义时间变量)：类似于GTV2，但只使用从受精到最后注释的发生时间的时间段。也就是，如果t8被注释，则Δti＝t8，如果t8缺失及t7被注释，则Δti＝t7，如果t7及t8缺失以及t6被注释，则Δti＝t6，等等。对于GTV7，参数k一直是1。

GTV8(第八广义时间变量)：类似于GTV3，但如果t8被注释，则使用t8，以及在其他情况下，如果t8缺失，则使用tEnd。对于GTV8，参数k一直是1。

GTV9(第九广义时间变量)：类似于GTV2，但使用一直到囊胚期的时期以在授精后第5日评价。如果tSB及tB被注释，则Δti＝(tB-tSB)；或如果tB缺失以及tSB被注释，则Δti＝(tEnd-tSB)；或如果tSB及tB缺失以及tM被注释，则Δti＝(tEnd-tM)；或如果tM至tB缺失以及t8被注释，则Δti＝(tM-t8)；或如果t8至tB缺失以及t7被注释，则Δti＝(tEnd-t7)；或如果t7至tB缺失以及t6被注释，则Δti＝(tEnd-t6)；或如果t6至tB缺失以及t5被注释，则Δti＝(tEnd-t5)；或如果t5至tB缺失以及t4被注释，则Δti＝(tEnd-t4)；或如果t4至tB缺失以及t3被注释，则Δti＝(tEnd-t3)；或如果t3至tB缺失以及t2被注释，则Δti＝(tEnd-t2)。平均值及方差可基于没有替换的Δti计算。对于GTV9，参数k一直是1。

GTV10(第十广义时间变量)：类似于GTV4，但是使用一直到囊胚期的所有时期。对于授精后第5天的评价，Δti＝((tB-tSB),(tSB-tM),(tM-t8),(t8-t7),(t7-t6),(t6-t5),(t5-t4),(t4-t3),(t3-t2),t2)。如果某个发生时间缺失，用tEnd替代。平均值及方差基于没有替换的Δti计算。对于GTV10，参数k是针对该特定胚胎计算中所用的Δti的数目。

胚胎

在一些情况中，术语“胚胎”用于描述在子宫中着床后一直至受精后8周的受精卵母细胞，在这个时期，胚胎变成胎儿。根据这个定义，受精卵母细胞通常被称为前胚胎，一直到发生着床。但是，在这个专利申请中，我们将使用术语胚胎的更广泛定义，其包含前胚胎期。因此，其涵盖从卵母细胞的受精到桑葚胚、囊胚期、孵化中及着床的所有发育期。

胚胎近似球形并由环绕有胶质状壳(称为透明带的无细胞基质)的一个或多个细胞(卵裂球)组成。透明带发挥多种功能，直到胚胎孵化，它是一个用于胚胎评价的良好界标。透明带为球形并半透明，应可与细胞碎片明显区分开。

当卵母细胞通过精细胞(精子)的融合或注入而受精时，胚胎形成。该术语传统上也在孵化(也就是，透明带的破裂)和随后的着床后使用。对于人而言，受精卵母细胞传统上在前8周被称为胚胎。在那之后(也就是，在八周后并当所有的主要器官已经形成时)，它被称为胎儿。但是，胚胎和胎儿之间的区别一般没有被严格定义。

在胚胎发育期间，卵裂球数以几何级方式增加(1-2-4-8-16-等)。同步的细胞卵裂一般维持到胚胎的16-细胞期。之后，细胞卵裂变得异步，最终，各细胞具有其自身的细胞周期。通常将在不孕症治疗期间所产生的人胚胎在16-卵裂球期前移植到受体中。在一些情况中，也将人胚胎在移植前培养到囊胚期。这在以下情况时优选进行：当很多良好质量的胚胎可利用或需延长培养以等待着床前遗传学诊断(PGD)的结果时。

因此，术语胚胎在下文中用以表示以下阶段中的每一个阶段：受精卵母细胞、合子、2-细胞、4-细胞、8-细胞、16-细胞、桑葚胚、囊胚、扩张的囊胚及孵化的囊胚，以及其间所有时期(例如，3-细胞或5-细胞)。

实施例

实施例1

在类似条件下，研究了在三种不同温度的培养基中培养的三组不同的小鼠胚胎的发育，也就是，三个不同组之间只有温度不同。利用YSI精密温度计，通过测量载玻片架的温度评价培养基的温度。

三个不同温度分别为36.5℃(33个胚胎)、37.5℃(63个胚胎)以及38.5℃(35个胚胎)。如下表所示，几乎所有小鼠胚胎达到了囊胚期。

载玻片架的温度(℃)N囊胚率(％)

下表显示了对不同细胞分裂、桑葚胚及囊胚期所测量的平均发生时间。

这些数据在图5所示的三个曲线图中标绘出。不同细胞分裂之间的差异在图6中显示出。数据及图表明培养基温度的增加明显加快发育。

为了评价发育差异，可定义相对速率系数k。如果k在基准温度(T_b)时设为1，则可确定以下关系：

k(T)＝1+α*(T_b-36.5)

其中T为温度℃以及α是温度依赖性系数。

针对给定温度T的预期时间t，与t(T_b)有关，与k(T)成反比：

t(T)＝t(T_b)/k(T)

上述线性简化提供了只需要评价单个参数的优点。另一方面，可能只在窄的温度范围内才有效。但是，在人胚胎培养的情况下，所期望的最大温度跨度稍微低于±1℃，以使非线性的实际影响被认为可以忽略。

通过使用上述小鼠胚胎数据，利用分裂到5个细胞的时间(t5)优化k(T)及t(T)，α估计为0.080±0.015(95％CI)。

Q₁₀值计算为：

$Q_{1n}={\left(\frac{R_2}{R_1}\right)}^{10/(T_2-T_1)}$

其中R是比率以及T是温度。

利用以上参数、小鼠胚胎数据以及试验的±1℃跨度，以上等式得出Q₁₀为2.22，此在生物系统的2-3的正常预期范围内(Reyes等,2008,Mammalian peripheral circadian oscillators are temperature compensated(哺乳动物外周昼夜节律振荡器是温度补偿性的).J.Biol.Rhythms 23:95-98)。

对来自从不同诊所得到的1397个人胚胎的一组数据进行同样的计算。这些人胚胎的培养条件因此不类似于上述小鼠胚胎。但是，所述诊所均属于使用相同仪器的同一家IVF诊所连锁店。除了温度外，还利用相同步骤移植所有胚胎。此处再利用t5，根据k(T)及t(T)优化，α的估计值变为0.058±0.028(95％CI)。

不同于小鼠胚胎，这些人胚胎在稍微不同的条件下培养。因此所得到的人胚胎数据不能以与小鼠胚胎数据相同的程度比较。但是，来自人胚胎的数据再一次表明更高温度的培养基加速发育。通过连续地监测形态动力学参数，发育速度的增加可被检测到并提供对问题的预警。

这个问题可与温度的非期望增加有关，这在实际移植任何胚胎前可加以改正。

Claims (48)

1.一种用于自动化检测体外培养胚胎的发育条件的变化和/或异常的计算机实施方法，所述方法包含以下步骤：

a)获得包含与第一组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第一数据集，

b)获得包含与第二组胚胎的发育相关的形态动力学参数的第二数据集，

c)通过从所述第一数据集和或第二数据集中剔除形态动力学参数异常值来修正所述第一数据集及所述第二数据集，

d)计算来自所述修正的第一数据集的特定形态动力学参数与来自所述修正的第二数据集的对应的形态动力学参数之间的差异，

e)监测所述的形态动力学差异，进而检测出所述第一组胚胎及所述第二组胚胎的发育条件的变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的步骤c)是任选的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的步骤c)是非任选的。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二数据集包含最新的胚胎数据。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中重复所述步骤a)-d)并且连续地用最新的胚胎数据更新所述第二数据集。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二数据集包含选自特定时间段或选自预定义数量的最新的胚胎的最新的胚胎数据。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，还包含当形态动力学差异高出预定义水平时发出警告的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述预定义水平被确定为高出来自所述第一数据集的一个或多个形态动力学参数的标准偏差的预定义水平。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中重复所述步骤a)-d)，从而连续地测量发育条件。

10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数异常值中至少一个被定义成相对异常值。

11.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数异常值中至少一个被定义成绝对异常值。

12.根据以上权利要求中任一项所述的方法，还包含监测所剔除的异常值的数目的步骤。

13.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中将所述形态动力学参数异常值从所述数据集中排除。

14.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中将具有一个或多个形态动力学参数异常值的胚胎的所有形态动力学参数从所述数据集中排除。

15.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二组胚胎是所述第一组胚胎的子集以使所述第二数据集是所述第一数据集的子集。

16.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中将所述第二组胚胎选作最新的胚胎，例如预定义数量的胚胎作为最新的胚胎，例如来自预定义时间段例如预定义小时数、预定义天数、预定义周数或预定义月数的最新的胚胎。

17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述预定义数量的胚胎或预定义时间段被确定为用户输入。

18.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数选自以下的群组：

-卵裂到n卵裂球胚胎的时间，tn，其中n＝{1,…,8}，

-细胞周期的持续时间cc1、cc2、cc2b、cc3、cc2_3及cc4，

-同步性s2、s3、s3a、s3b及s3c，

-在特定的预定义时间点时的卵裂球数，

-细胞和/或细胞器移动的发生时间、程度或持续时间，

-这些形态动力学参数的任意组合。

19.根据以上权利要求中任一项所述的方法，还包含计算所述形态动力学参数的运行平均值或运行中值的步骤。

20.根据以上权利要求中任一项所述的方法，还包含计算所述形态动力学参数的平均(均)值、中值、方差值和/或标准差值的步骤。

21.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中以下是一个形态动力学参数：

其中i＝{1,2,3,4}，cci_m是cci的平均值或中值，以及cci_v是cci的方差。

22.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中胚胎的至少一个形态动力学参数通过以下步骤来建立：获得与观察期期间胚胎发育相关的多个特征的值和通过以预定义的方式组合所获得值与所述多个特征的对应参照值之间的差异来确定所述至少一个形态动力学参数的值。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述参照值是从针对至少一个参照胚胎所获得的所述多个特征的值确定的。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中组合所述所获得值与所述参照值之间的差异的所述步骤考虑到与每个所述参照值相关的加权值。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述加权值是从针对具有已知的发育潜力的多个参照胚胎所获得的所述多个特征的值以统计学的方式确定的。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述加权值是从针对所述多个参照胚胎所获得的值的方差确定的。

27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数表示对胚胎的形态学发育的规律性的度量。

28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法，其中所述多个特征包含胚胎的多个细胞周期持续时间，cci。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法，其中所述多个特征包含胚胎随后的细胞分裂之间的多个时间差，Δtj。

30.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数中至少一个基于广义不规则变量GIV，所述GIV根据以下确定：

其中cci是胚胎的一系列细胞周期持续时间，cci_m是在参照群体的胚胎中所观察到的对应系列的平均细胞周期持续时间，cci_v是在所述参照群体中所观察到的对应系列的各自细胞周期持续时间的方差值，以及n是构成所述细胞周期持续时间系列的细胞周期持续时间的数目。

31.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述形态动力学参数中至少一个基于广义时间变量GTV，所述GTV根据以下确定：

其中Δtj是胚胎的一系列随后的细胞分裂的时间差，Δtj_m是在参照群体的胚胎中所观察到的对应系列的平均值，Δtj_v是在所述参照群体中所观察到的对应系列的随后的细胞分裂的各自时间差的方差，以及k是构成该系列的时间差的数目。

32.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中形态动力学参数异常值选自以下组群：从1细胞直接卵裂至3细胞且cc2<5小时的胚胎、从2细胞直接卵裂至5细胞的胚胎、短细胞周期胚胎、长细胞周期胚胎、以及经历多核化的胚胎。

33.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中短周期胚胎(SCC)和/或长周期胚胎(LCC)被定义成具有形态动力学参数异常值的胚胎。

34.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一组胚胎和/或第二组胚胎是已在一组特定条件下受精、保存和/或培养的胚胎。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一组胚胎已在不同于所述第二组胚胎的一组条件下受精。

36.根据权利要求34至35中任一项所述的方法，其中所述条件选自以下组群：受精治疗的类型、保存诸如冷冻保存、培养温度、培养基类型、特定培养箱、特定治疗诸如激素治疗、激素治疗、抽吸、雄性因子、特定培养箱、培养温度、培养基类型、油类型、PGD治疗、移植、冷冻保存、解冻、培养箱外时间、受精治疗次数。

37.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二组胚胎是经特定人员处理的胚胎。

38.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二组胚胎是来源于预定义的胚胎供体的胚胎。

39.根据权利要求38所述的方法，其中所述预定义的胚胎供体选自以下组群：比预定义年龄更年轻或更年长的个体、在特定治疗或刺激方案中的胚胎供体、在特定的受精治疗中的胚胎供体、具有特定诊断诸如遗传性染色体疾病、Hiv、Hep、PCO的胚胎供体、当前或过去暴露于辐射或有害化学物质的个体、当前或过去使用药物的个体、具有比预定义水平更高或更低的BMI的个体、吸烟者、非吸烟者、具有正常或异常月经周期的个体。

40.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一组胚胎选自所有着床胚胎、结局已知的着床胚胎、导致了继续妊娠、活生儿、胎儿心搏(FHB)、和/或胎囊的着床胚胎。

41.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二组胚胎选自以下组群：

a)所有受精胚胎，

b)已被选择用于冷冻或移植的胚胎，

c)已被选择用于移植的胚胎，

d)已被有资格的胚胎学家归类为“良好质量胚胎”(GQE)的胚胎，

e)已着床的胚胎。

42.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中通过图像采集监测所述胚胎，例如每小时图像采集至少一次，例如每半小时图像采集至少一次，例如每二十分钟图像采集至少一次，例如每十五分钟图像采集至少一次，例如每十分钟图像采集至少一次，例如每五分钟图像采集至少一次，例如每两分钟图像采集至少一次，例如每分钟图像采集至少一次。

43.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述胚胎是借助于延时显微镜设备监测的。

44.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述胚胎已体外受精。

45.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述胚胎是在培养箱中培养和/或监测的。

46.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所述胚胎是人胚胎。

47.一种用于确定胚胎质量的系统，其包含用于实施权利要求1至46中任一项的步骤的装置。

48.一种计算机，其包含构成实施权利要求1至46所述的方法的装置的计算机代码部分。