卵胞浆内单精子注入（ICSI）是用于治疗严重的男性因素不育症的体外受精（IVF）的特殊形式。 ICSI包括将单个精子直接注射到成熟卵中。
在完成ICSI之前，成熟的卵子必须在标准IVF周期内从女方身体识别出来。在实验室中预备男方的精液样品，以分离尽可能多的健康活动精子。
在将卵子取出后允许卵子静置2至3小时，然后从每个卵子中除去细胞紧密的外层（堆积物）。只有这样，我们才能确定卵子已经成熟到足以接受ICSI。未成熟的卵子不能注射。但是它们可以再孵育2至6小时，然后重新评估。如果这些卵子在那段时间成熟，他们仍然可以与其他成熟卵子一起注射。生殖专家会使用特殊仪器将卵子保持在适当的位置。这些卵子非常小，几乎用肉眼看不到。生殖专家还会使用更薄，更精细的针状仪器来拾取单个正常出现的精子。通过极高的精度，针穿过卵子的外层（透明带）并进入卵子本身。精子被缓慢地注射到卵中，然后将针状仪器取出留下精子。被注射的卵子会放置在培养箱中过夜，并在第二天早晨检查受精的迹象。
24小时过后，我们就可以确定有多少卵子已分裂并形成胚胎。 并不是所有的卵子都会受精，也不是所有的受精卵都会成为胚胎。 根据试管婴儿IVF的标准，移植到子宫的胚胎数量取决于女性的年龄和病史。
如果需要，只要看起来健康另外的胚胎就可以被冷冻起来。 这种类型的治疗对生育能力的潜在改善取决于女性的年龄，诊断和最初的男性精液分析，并应与生殖专家讨论。
在标准体外受精期间受精较差或无受精的夫妇，以及有以下情况的男性：
由于ICSI更具有侵入性的，需要比标准IVF授精技术更多的处理，卵子有<2％的可能性在手术过程中被损坏 – 产生不能存活的卵子。
数以千计的儿童通过使用ICSI技术出生在世界各地。到目前为止，还没有令人信服的证据可以表明，与那些年龄和健康状况相似的父母比较，ICSI或IVF的出生缺陷发生率没有什么不同。
母亲的分娩年龄，家族史和怀孕并发症的存在是新生儿健康的最重要的预测因素。然而，通过ICSI出生的男婴可能会有生育问题，类似于他的父亲或略有不同。
某些男性由于后天因素导致的精子问题是不会遗传性的（即输精管切除术，脊髓损伤等）。然而，其他男性的精子问题可能自出生以来就存在。由于染色体重排小，Y染色体的一小部分缺失等，这些问题会遗传给男性婴儿，同样，男性精子计数非常低或其精子管（输精管或附睾）可能会携带囊性纤维化基因（CF）的其中之一。在这种情况下，婴儿可能会继承囊性纤维化基因，并且如果女方还携带囊性纤维化基因之一，则很有可能孕育出患有囊性纤维化的婴儿。
正如母亲的年龄会对婴儿出生缺陷的风险有影响，精子数非常低的男性会有约1％的风险产生具有数量异常的性染色体的男婴（即，XXY或XYY而不是通常的XY） 。 这些孩子会有正常的身体外观，也可能有正常的智商，但他们的成长和学习会有困难，行为有问题或不育。
血液检查可以筛选一方或男女双方的许多（但不是全部）问题，包括染色体重排，囊性纤维化携带者状态等。在怀孕期间也可以进行基因测试（即羊水穿刺术或CVS绒毛抽样遗传病诊断）可以检查出很多异常状况。
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