不孕症的治疗方法很多，辅助生殖技术的出现使不孕症的治疗进入了一个新的阶段。1978年世界上第1例试管婴儿、英国的路易斯·布朗出生，标志着以试管婴儿为代表的辅助生殖技术进入了成熟期。辅助生殖技术是指用医学技术手段使不孕患者受孕，是随着近年来生殖医学的迅猛发展而出现的新概念，它已经成为现代不孕不育治疗最有效和最有前景的手段。
在辅助生殖技术中，人工授精是最常用的一种方法。它是在女方排卵日将经过洗涤处理的精液注入女性生殖道内以获得妊娠的方法。要求女方有正常的子宫，至少一条输卵管功能正常。根据精液来源又分为夫精人工授精与供精人工受精。当其丈夫的精液有轻、中度异常，性功能异常或夫妇双方存在免疫性不孕时可选用这种方法。严重少、弱精或无精患者可选择供精人工授精。
体外授精与胚胎移植是辅助生育技术中最重要的内容，即所谓的第一代试管婴儿。几乎适用于全部不孕不育症患者，如输卵管因素、子宫内膜异位症、原因不明的不孕、多囊卵巢综合征、男性因素以及其他助孕技术失败者。在我国，常规体外授精与胚胎移植的成功率已由早期的15%左右提高到40%，达到世界选进水平。
对患有严重不育症的男性患者来说，第二代试管婴儿的出现无疑是一福音。确切地说，第二代试管婴儿应称为卵母细胞胞浆内单精子注射。是在显微镜下，利用显微操作系统，选择正常形态的精子，人为地注射到卵子胞浆中，使之强行受精的技术。其特点是精子浓度、活动率对受精均无影响，精子的来源可以是新鲜或冻融的精子，也可以是附睾、睾丸穿刺取出的精子。
胚胎种植前的遗传学诊断，即我国所谓的第三代试管婴儿。这种技术适应于有高风险生育遗传病患儿的夫妇。它不仅为不孕不育的治疗服务，而且对减少有遗传缺陷儿的出生，提高整体人口素质有重要意义。随着科学技术的研究和发展，这一技术的应用范围将随之扩大，理论上可针对任何遗传条件进行诊断。另外即使是健康妇女由于高龄而致染色体异常率增高，也可以通过这一技术进行染色体核型筛查。
另外还有一些试管婴儿的相关技术应用于临床。如冻融技术可对精子和卵子进行冷冻保存，为精子或卵子的赠送提供方便，还具有生殖保险的功能，如化疗、放射治疗前精子或卵子的保存等。供卵治疗对于卵巢早衰或有遗传缺陷，不适宜生育后代的女性是一种较好的补救方法，它可以使一位妇女成为母亲的愿望得以实现。多囊卵巢综合征的患者因为卵子的发育和成熟障碍导致不孕，能通过未成熟卵的体外成熟培训技术得以解决，即直接采取卵巢中未成熟的卵子，在体外经过适宜的条件进行体外成熟培养使卵子具备受精能力，从而增加了不孕患者的生育机会。2001年，在山东省立医院生殖医学中心，我国第一例经过这一治疗方法的婴儿出生。
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