在辅助生殖技术（ART）和试管婴儿（IVF）治疗中，液氮罐冻存为胚胎、卵子和精子的长时间保存提供了技术支持。理论上生殖细胞可以有效冻存10年甚至更长的时间。随着IVF技术的发展普及，全球范围内冻存的胚胎数量每年都在快速增长。然而，近年来多起因液氮罐管理不当引发的事故，突显了加强监控和管理的紧迫性。
根据一份2024年发表的回归性分析报告[1]， 近年来全球范围内报告了215起与液氮存储和管理有关的严重事故，其中大多数发生在美国，占比高达84.9%，英国占2.9%，其他国家占12.2%。（注：这些数据来自公开渠道，因此显然会受到各国的数据公开程度的影响）。这些事故涉及超过2183名患者，影响了 8453枚胚胎、卵子和精子样本
这些事故可以分为以下几类：
（1）存储设备的故障
2018年，美国发生了两起备受瞩目的液氮罐事故，分别位于旧金山的太平洋生育中心和克利夫兰的大学医院。这两起事故共导致约7500个胚胎和卵子的损失，影响了超过1300名患者。事故原因分别涉及罐体故障和警报系统未启用。法律诉讼随之而来，其中旧金山事件最终赔偿1500万美元；克利夫兰事件则通过庭外和解解决，赔偿金额未知。
更早的案例中，2002年加拿大英属哥伦比亚大学的生殖中心在一次事故中因为设备失效损失了400名患者的精子样本，最终向患者赔偿总计620万美元。
在冻存管理过程中因为失误导致样本混淆，占事故总数的88.2%，是最常见的问题。包括胚胎或精子被错误移植到非基因父母中，或样本标记错误导致遗传身份错误。
（3）样本丢失或损毁：
管理不善或设备问题可能导致样本的不可逆损坏。例如纽约时报报道的一项案例，Elaine Meyer 和 Barry Prizant夫妇在1996年接收辅助生殖治疗产下一个独子，当时被告知他们的其他胚胎都已经用掉了而且没有成功，然而2021年的时候医院告知他们又“找到”了两枚剩下的胚胎，但此时显然已经错过了这对夫妇的生育年龄。另外的一些案例中，患者发现储存多年的胚胎在未告知情况下已经丢失。
上述这些事故的后果不仅限于经济赔偿，还包括情感创伤和生育机会的丧失。对于某些患者而言，这些胚胎可能是他们最后的生育机会，其损失往往无法用金钱弥补。样本混淆导致的而身份错误，则给患者、新生儿的长期人生都产生巨大影响。此外，因损失导致的法律纠纷和声誉损害，也给生殖机构带来了巨大压力。
冻存管理中的常见问题
液氮罐管理的主要问题集中在以下几个方面：
（1）设备老化与维护不足：
许多生殖机构未对冻存设备进行定期检修，导致罐体老化和故障频发。目前市面销售的小型液氮罐，一般都只能提供5年的真空保证期，而随着国内实验室运行时长的逐步增长，已经有相当一部分液氮罐超过了这个保质期。另外如果日常使用不当，液氮罐经常受到颠簸震动的影响，也会大大增加焊接部位出现裂缝导致真空失效的风险。
（2）监控系统缺失：
部分机构依赖手动记录和低效的警报系统，未能在故障发生时及时采取措施。
目前IVF实验室最常用的监控系统都是依赖于温度检测，然而有大量的实验和研究表明，温度检测对于液氮罐真空泄漏这样的突发紧急事故，其告警时间存在较大延迟。且温度检测容易受到探头安装位置、日常开盖操作的影响。
过于依赖人工操作增加了出错风险，尤其是在处理大量样本时。
针对上述问题，行业专家建议采取以下措施以提高液氮罐的管理水平：
（1）自动化与数字化：
利用物联网（IoT）技术实现对于重量、温度、液氮液位的多方位实时监控，以及布设24小时的监控摄像头，结合人工的日常观察，从多个独立的渠道来实现高可靠性的监控。
（2）定期维护与检查：
设立强制性的设备检查机制，确保罐体和警报系统的正常运行。对于罐体的健康状况，需要有量化方法来进行定期检查。一般可以采用连续测重的办法来计算液氮罐的每日蒸发量，以此评估液氮罐的真空状况。
（3）液氮室的设计、员工培训与流程优化：
液氮存储空间不应完全脱离日常视线。加强操作人员的专业培训，并制定标准化操作流程，降低人为失误的风险。
结语
液氮罐事故不仅影响患者的生育计划，还可能导致机构的声誉受损甚至法律纠纷。通过先进技术的引入与管理机制的完善，生殖机构能够有效降低事故风险，为患者提供更安全的冻存服务。
【参考文献】
[1] Murphy, A.; Collins, M. Legal Case Study of Severe IVF Incidents Worldwide: Causes, Consequences, and High Emotional, Financial, and Reputational Costs to Patients and Providers. NAPGO2024, 3 (3). https://doi.org/10.54053/001c.118936.
[2] The Anatomy of Liquid Nitrogen (LN2) Cryo Dewar Tank Failures. Ovation Fertility. https://www.ovationfertility.com/research/the-anatomy-of-liquid-nitrogen-ln2-cryo-dewar-tank-failures (accessed 2024-11-21).
[3] Moutos, C. P.; Lahham, R.; Phelps, J. Y. Cryostorage Failures: A Medicolegal Review. J Assist Reprod Genet2019, 36 (6), 1041–1048. https://doi.org/10.1007/s10815-019-01478-x.