Kỹ thuật time-lapse là kỹ thuật ghi nhận hình ảnh phôi liên tục ở các khoảng thời gian xác định. Trong vài năm gần đây, time-lapse được áp dụng rộng rãi nhằm mang lại những hiểu biết sâu hơn và chính xác hơn về khả năng sinh học và tiềm năng của phôi. Các chỉ số hình thái động học đã được xác định là dấu hiệu tiên lượng khả năng sống sót của phôi và các mô hình lựa chọn phôi bổ sung cũng đã được đề xuất. 1 Giai đoạn 8 tế bào là mốc phát triển quan trọng của phôi người trong thụ tinh trong ống nghiệm (IVF). Đây là thời điểm kích hoạt hệ gen phôi (embryonic genome activation – EGA) và cũng là giai đoạn nhiều phôi ngừng phát triển nếu có bất thường di truyền hoặc rối loạn phân bào. Đánh giá hình thái và động học phôi tại giai đoạn này cung cấp thông tin tiên lượng có giá trị về khả năng hình thành phôi nang, chất lượng phôi nang và kết cục thai lâm sàng. Trong nghiên cứu dữ liệu về bộ máy phiên mã, Smith và cs (2019) [ND1]  chỉ ra rằng từng phôi bào trong giai đoạn phôi người 8 tế bào bắt đầu có sự “phân chia số phận”, nghĩa là tế bào nào được định hướng phát triển thành khối tế bào bên trong (Inner Cell Mass - ICM[ND2] ) và tế bào nào phát triển thành lá nuôi phôi (trophectoderm  - TE[ND3] ). 2 Do đó, các đặc điểm hình thái và động học tại mốc này phản ánh trực tiếp sức khỏe nội tại của phôi. Thực tế có nhiều phôi không đạt số lượng tế bào “chuẩn” 8 tế bào nhưng vẫn phát triển thành phôi nang chất lượng tốt và có những trường hợp phôi chuẩn 8 tế bào không phát triển thành phôi nang.

Mặc dù mối liên hệ giữa phôi 8 tế bào vào ngày 3 và khả năng hình thành phôi nang đã được chứng minh nhưng mối liên hệ này có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Các đặc điểm như số lượng phôi bào, sự đồng đều kích thước phôi bào, mức độ phân mảnh, tương tác giữa các phôi bào, chỉ số động học (t8, s3, cc3) đã được chứng minh có liên quan đến khả năng phát triển thành phôi nang và khả năng làm tổ của phôi. 3

Đặc điểm hình thái phôi (morphology)

            Số lượng phôi bào (blastomere number) ở giai đoạn phôi phân chia có liên quan đến khả năng phát triển thành phôi nang và tỷ lệ thai lâm sàng. Đây là chỉ số hình thái kinh điển nhất và được nghiên cứu rộng rãi nhất. Ở ngày 3 (khoảng 68±1 giờ sau thụ tinh), phôi đạt 8 tế bào được xem là số lượng tối ưu phản ánh tốc độ phân chia sinh lý của phôi. Phôi đạt đúng 8 tế bào vào thời điểm 64-72 giờ sau thụ tinh được coi là tiêu chuẩn vàng. Mặc dù phôi có 7–9 tế bào có tỷ lệ làm tổ và mang thai cao hơn so với phôi <6 tế bào nhưng phôi có ≥8 tế bào liên quan đến tỷ lệ sinh sống cao hơn so với phôi có số tế bào thấp hơn. 4 Bên cạnh đó, những phôi có số lượng tế bào <6 hoặc >10 vào ngày 3 có tỷ lệ lệch bội (aneuploidy) cao hơn và khả năng tạo phôi nang giảm đáng kể.

            Phôi có sự đồng đều kích thước phôi bào (blastomere symmetry) cho thấy sự phân chia đối xứng và có liên quan đến tỷ lệ phôi nang và tỷ lệ làm tổ cao hơn. Ngược lại, phôi bào không đồng đều thường liên quan đến phân bào bất thường, bất thường nhiễm sắc thể, từ đó làm giảm tiềm năng phát triển của phôi. 5

Một số nghiên cứu cho thấy phân mảnh bào tương (cytoplasmic fragmentation) là yếu tố hình thái có liên quan đến kết cục chu sinh. Trong đó, tỷ lệ phân mảnh thấp (<10%) thường gặp ở phôi có chất lượng tốt. Phân mảnh bào tương chiếm >10% thể tích phôi được chứng minh là cản trở sự tương tác tế bào, dẫn đến giảm chất lượng phôi nang mặc dù mối liên hệ với tỷ lệ sinh sống còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác. 6

            Sự khởi đầu của quá trình kết dính (Early compaction) tại giai đoạn 8 tế bào là một dấu hiệu tích cực. Nghiên cứu sử dụng hệ thống time-lapse cho thấy phôi có quá trình nén hoàn toàn tạo ra phôi nang chất lượng tốt cao hơn đáng kể so với phôi nén không hoàn toàn. 7 Điều này cho thấy mức độ tương tác giữa các phôi bào ở giai đoạn 8 tế bào là dấu hiệu quan trọng cho khả năng biệt hóa tế bào sau này. Sự nén các tế bào từ cột mốc này trở đi có ý nghĩa quyết định lên sự phát triển phôi nang: các phôi nén ở giai đoạn sau 8 tế bào cho tỷ lệ phôi nang chất lượng tốt và tỷ lệ trẻ sinh cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm nén ở giai đoạn ít hơn 8 tế bào. 8

Ngoài đánh giá hình thái tĩnh, sự phát triển của hệ thống time-lapse cho phép theo dõi liên tục quá trình phân chia phôi và cung cấp các thông số động học có giá trị dự đoán cao đối với kết cục phôi.

Đặc điểm động học phôi (morphokinetics)

Thông số động học t8 được định nghĩa là thời gian từ thụ tinh đến khi phôi đạt 8 tế bào. Nhiều nghiên cứu chỉ ra phôi phát triển thành phôi nang hoặc làm tổ có xu hướng đạt đến 8 tế bào sớm hơn so với những phôi bị ngừng phát triển hoặc thất bại, nhưng sự khác biệt là không đáng kể và kết quả vẫn chưa đồng nhất. Tuy nhiên, t8 quá sớm hoặc quá muộn đều có liên quan đến giảm khả năng phát triển và làm tổ.  Trong đó, phôi đạt t8 trong khoảng sinh lý có khả năng phát triển thành phôi nang 9, tỷ lệ thai lâm sàng 10 và tỷ lệ sinh sống 11 cao nhất. Ngoài ra, t8 còn được chứng minh là yếu tố dự đoán độc lập của tình trạng nguyên bội của phôi.12

Khoảng thời gian từ lúc phôi đạt 5 tế bào đến 8 tế bào (s3=t8-t5) phản ánh khoảng thời gian để phôi hoàn thành bốn lần phân chia từ giai đoạn 5 tế bào đến 8 tế bào — tức là mức độ đồng bộ hóa (synchrony) của chu kỳ phân chia thứ ba. Một giá trị s3 ngắn cho thấy các phôi bào phân chia đồng đều, gợi ý bộ máy điều hòa chu kỳ tế bào hoạt động bình thường. Một số nghiên cứu chỉ ra thời gian s3 ngắn hơn (chuyển đổi 5 thành 8 tế bào nhanh hơn) là yếu tố dự báo mạnh mẽ về việc đạt đến giai đoạn phôi nang và hình thái phôi vào ngày thứ 5 tốt hơn. 10, 13 Bên cạnh đó, Jiang và cs. (2024) phát hiện s3 [ND4] < 12,01 giờ là yếu tố dự đoán tiềm năng cho thai lâm sàng thành công. Đồng thời, ở phôi lệch bội, s3 kéo dài đáng kể so với phôi nguyên bội (p < 0,05).10 Kết quả này được xác nhận trong nghiên cứu của de Carvalho (2025) với s3 (t8 − t5) ngắn hơn đáng kể ở phôi nguyên bội so với phôi lệch bội. 14

Khoảng thời gian để phôi hoàn thành đợt phân chia thứ 3 (cc3=t8 - t4) hay còn được biết đến như là chu kỳ tế bào của một phôi bào đơn lẻ trong phôi giai đoạn 4 tế bào. Khoảng cách này càng ngắn thể hiện sự đồng bộ giữa các phôi bào trong phôi 4 tế bào càng cao. Từ đó, tiên lượng khả năng hình thành phôi nang chất lượng tốt cao hơn. Ngoài ra, cc3 còn là một trong những yếu tố giúp dự đoán tính nguyên bội của phôi nang. 15

Như vậy, sự kết hợp giữa đánh giá hình thái và các thông số động học phôi từ hệ thống time-lapse giúp cải thiện đáng kể khả năng dự đoán hình thành phôi nang, chất lượng phôi và tỷ lệ thai trong IVF. Thời gian và các đặc điểm cấu trúc xung quanh giai đoạn 8 tế bào (đặc biệt là sự phân chia nhanh từ lúc phôi đạt 5 đến 8 tế bào, sự sắp xếp và tính đồng bộ của quá trình phân bào) có liên quan đến chất lượng phôi nang tốt hơn. Tuy nhiên, những đặc điểm này không là những yếu tố dự đoán đơn lẻ hoàn hảo về chất lượng và khả năng làm tổ của phôi. Các thông số này nên được sử dụng tốt nhất như một phần của việc đánh giá hình thái và quyết định trong lâm sàng, chứ không phải là một yếu tố quyết định độc lập. Bên cạnh đó, yếu tố tuổi mẹ cũng cần được xem xét kỹ lưỡng trong đánh giá và chọn lựa phôi.

 

 

 

  1. Herrero, J., Tejera, A., Albert, C., et al. A time to look back: analysis of morphokinetic characteristics of human embryo development.. Fertility and sterility. 2013; 100 6. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.08.033.
  2. Smith HL, Stevens A, Minogue B, et al. Systems based analysis of human embryos and gene networks involved in cell lineage allocation. BMC Genomics. 2019; 20(1): 1-15.
  3. Silvana Márquez-Hinojosa 1,✉, Luis Noriega-Hoces 2, Luis Guzmán, Time-Lapse Embryo culture: A better understanding of embryo development and clinical application, JBRA Assist Reprod. 2022 Jul-Sep;26(3):432–443. doi: 10.5935/1518-0557.20210107PMCID: PMC9355433  PMID: 35001523
  4. Zhao, H., Gan, K., Ji, X. et al. The impact of clinical and laboratory parameters on clinical pregnancy and live birth rates in fresh cycles: a retrospective study of 9608 high-quality cleavage-stage embryos. J Ovarian Res 17, 47 (2024). https://doi.org/10.1186/s13048-024-01371-x
  5. Cai J, Liu L, Chen J, Liu Z, Jiang X, Chen H, Ren J. Day-3-embryo fragmentation is associated with singleton birth weight following fresh single blastocyst transfer: A retrospective study. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Sep 23;13:919283. doi: 10.3389/fendo.2022.919283. PMID: 36213263; PMCID: PMC9538176.
  6. Yunhao Liang, Zhanhui Ou, Zhiheng Chen. Day 3 Embryo Morphology is a Significant Predictor of Blastocyst Euploidy. Clin. Exp. Obstet. Gynecol. 2023, 50(11), 230. https://doi.org/10.31083/j.ceog5011230
  7. Park JK, Jeon Y, Bang S, et al. Time-lapse imaging of morula compaction for selecting high-quality blastocysts: a retrospective cohort study. Arch Gynecol Obstet. 2024 Jun;309(6):2897-2906. doi: 10.1007/s00404-024-07461-x. Epub 2024 Apr 22. PMID: 38649499.
  8. Motato, Y., De Los Santos, M., Escribà, et al. Morphokinetic analysis and embryonic prediction for blastocyst formation through an integrated time-lapse system. Fertility and sterility. 2016; 105 2. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.11.001.
  9. Catherine Jacobs , Mariana Nicolielo , Renata Erberelli , et al. Correlation between morphokinetic parameters and standard morphological assessment: what can we predict from early embryo development? A time-lapse-based experiment with 2085 blastocysts, JBRA Assist Reprod, 2020 Jul 14;24(3):273-277.DOI: 10.5935/1518-0557.20190088
  10. Jiang, R., Yang, G., Wang, H. et al. Exploring key embryonic developmental morphokinetic parameters that affect clinical outcomes during the PGT cycle using time-lapse monitoring systems. BMC Pregnancy Childbirth 24, 870 (2024). https://doi.org/10.1186/s12884-024-07080-z
  11. Bartolacci A, Dal Canto M, Guglielmo MC, et al. Early embryo morphokinetics is a better predictor of post-ICSI live birth than embryo morphology: speed is more important than beauty at the cleavage stage. Zygote. 2021 Dec;29(6):495-502. doi: 10.1017/S0967199421000253. Epub 2021 Apr 29. PMID: 33910671.
  12. Kimelman D, Confino R, Okeigwe I, et al. Assessing the impact of delayed blastulation using time lapse morphokinetics and preimplantation genetic testing in an IVF patient population. J Assist Reprod Genet. 2019 Aug;36(8):1561-1569. doi: 10.1007/s10815-019-01501-1. Epub 2019 Aug 2. PMID: 31385120; PMCID: PMC6707988.
  13. Dietrich, J., Garçon, V., Strowitzki, T., & Freis, A. P-176 Morphokinetic Expressions Predict Day Five Embryo Quality and Implantation - A Prospective Observational Study. Human Reproduction. 2022 https://doi.org/10.1093/humrep/deac107.171.
  14. Bruno Ramalho de Carvalho, Letícia Saldanha Camargos Aires, Maria Fernanda Araújo Lima, et al, Prediction of human embryo ploidy based on morphokinetic parameters: Investigating the use of time-lapse imaging for non invasive embryo selection, JBRA Assisted Reproduction 2025;29(3):488-492 doi: 10.5935/1518-0557.20250035
  15. Carla Giménez, Laura Conversa, Lucía Murria, Marcos Meseguer, Time-lapse imaging: Morphokinetic analysis of in vitro fertilization outcomes, Fertility and Sterility, Volume 120, Issue 2, 2023, Pages 218-227, ISSN 0015-0282, https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.06.015.