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顕微鏡を使って、1個の精子を直接卵子に注入する技術です。3通りの方法がありますが、細いピペットで、精子を卵子の細胞質まで押し入れるイクシー法が主流です。顕微授精は、重度の男性不妊に悩むカップルにとって画期的な治療法で、卵子1個に対して、運動率がよくて形のよい精子が1個あれば、妊娠が可能になります。重症の精子減少症や精子無力症、精子奇形症などがあるとき、精子に運動性が全くないとき、女性に抗精子抗体があるときなどに有効です。
排卵誘発剤を使って、卵巣内に複数の卵子を成熟させ、膣から針を刺してそれらを採取し、男性から採取した精子と受精させます。受精卵が4~8細胞に分割した段階で、専用の注入器を使って子宮膣内に戻すのが体外受精・胚移植で、これを略して体外受精とも呼ばれています。両方の卵管が閉塞しているなどの卵管障害、卵管癒着、子宮内膜症、女性に抗精子抗体(男性の精子と結びついて、運動性や受精能力を低下させる抗体)がある時などに有効です。