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隨著試管嬰兒技術的進步，以及卵巢超排卵方案的進步，在胚胎植入之後往往都還有多餘的胚胎存留下來，因此如何將多餘的胚胎冰凍起來，就成為一重要的課題。在人類，冰凍胚胎解凍後成功產子首先於1984年在澳洲完成。到如今，冷凍胚胎的技術在現今的試管嬰兒實驗室中，可以說已經是相當普遍的。在美國據估計大約有90%以上的試管嬰兒中心可擁有此項技術，而以台灣而言，也是每個實驗室的必備技術。
根據胚胎發育的過程，胚胎的冰凍也可在各個發育時期完成，如原核期、早期細胞分裂期、與囊胚期，都可成功地將胚胎冰凍起來留待日後使用。而冰凍前的胚胎品質會影響解凍的成果以及懷孕成功的機率。雖然各個發育時期的胚胎都可以冰凍起來，但是那一時期效果最佳，仍無定論。若體外培養的時間愈長，則可供冰凍的剩餘胚胎就會愈少，因為品質較差的胚胎並無法持續發育而先被淘汰。在原核期則可有較多的胚胎可供冰凍，但其缺點是對於胚胎品質的評估較為困難，即使現在已可在原核期由觀察核仁的數目，排列與細胞質變化來預測胚胎品質，但觀察的客觀性終究較值得爭議。
而在早期細胞分裂期的胚胎，則可由其細胞碎片的多寡與胚葉細胞的數目來作品質上的分級。一般受精後2天的胚胎其胚葉細胞的數目是4 ~ 6個，而3天的胚胎則有8 ~ 10個細胞。通常品質最好的胚胎植入子宮後，可能還會有一些胚胎留下，可供冰凍起來留待日後使用，這些胚胎可以直接冰凍，亦可以培養至囊胚期後再冰凍起來。現在全世界每個試管嬰兒中心依據其本身的條件，都有其不同的標準與作法。以現在林口長庚生殖中心為例，如果原核期的胚胎數目很多，且品質良好，我們的作法是先冰凍一部分原核期胚胎，留10 ~ 12個繼續體外培養至3 ~ 5天。在3 ~ 5天胚胎植入後（通常小於3個），若有剩餘的胚胎可發育至囊胚期的話，則可再度將此囊胚期胚胎冰凍起來，以待日後的使用。
影響冰凍胚胎成功與否的因素，包括：
- 胚胎期：細胞數目是個決定因素之一，2細胞、4細胞和8細胞胚胎其存活率會比3細胞、5細胞、7細胞等高。
- 胚胎冰凍前的品質：包括細胞碎片、數目、與型態的評估，愈好的胚胎，解凍後存活率愈高。
- 冰凍與解凍的技巧與方法：目前以慢速冷凍與玻璃化冷凍較被常使用，尤其後者因為方便、快速，使用者日增。但目前何種方式最好，還需更多的臨床資料才能確定其實用性。
- 子宮內膜的良好準備與解凍時機的同步性，則同時與解凍胚胎的成功著床有關。也就是說，解凍胚胎要能夠著床懷孕，要有好品質的胚胎、有效率的冰凍方案，以及良好的黃體期子宮內膜的準備，缺一不可。
- 冷凍胚胎的懷孕成功率雖然一般而言在統計上並不如新鮮胚胎植入的懷孕率高，但是隨著生殖科技進步，在成功率上每年都在提升中，且現在試管嬰兒的趨勢是儘量減少一次植入胚胎的數目，以減少多胞胎妊娠的發生，如此必然會有更多的優質胚胎留存下來。因此，冰凍胚胎的重要性也就與日俱增中。
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