在 1992 年以前，医学对于男性不孕症的治疗，简直是束手无策。由于睪丸製造成熟的精子需要长达约 74 天的时间，因此以传统的治疗方法，亦需要同样时间来吃药加打针，才能跨出治疗的第一步；使得许多先天及严重男性不孕症患者，即使求子心切也莫可奈何，在失去耐心下而放弃治疗。自 1992 年之后，由比利时医师 Dr. Gianpiero Palermo，率先完成将单一精虫注射至卵子内（IntraCytoplasmic Sperm Injection, ICSI）而成功受精成胚胎；大大改善了传统试管婴儿中所面临严重的虫虫危机，男性不孕之治疗从此迈入了一个新的里程。
所谓的 ICSI，只需要一隻活的精子，经由显微操作技术，直接注射到成熟卵子细胞裡以结合為受精卵。虽然这项技术主要是针对精虫品质不佳的男性不孕患者，但近 10 年来，其他非男性不孕问题的夫妻，亦可利用 ICSI 来增加受精率，进而提升受精胚胎的数量，因此在试管婴儿治疗的过程中，全球已经有越来越多使用单一精虫显微注射技术的趋势。临床上，还有哪些状况可以考虑 ICSI 呢？
一、无法解释或不明原因之不孕（Unexplained or Idiopathic Infertility）
意即夫妻双方生育功能皆正常或是检查结果并无异常的情形，大约占不孕症 20％ 的因素。发生的原因可能是精卵相互排斥，或精子穿透力的缺失，或是卵子透明带的缺陷，进而造成受精障碍，无法顺利形成胚胎。然现有的研究调查发现，这些夫妻进行试管婴儿的治疗，如果采用单一精虫显微注射技术，虽可以提升胚胎的数量，但在胚胎品质、著床率及怀孕结果上，与以传统受精方式的结果相比，两者并无明显差异。因此 ICSI 在不明原因不孕的角色，似乎仍旧不是很清楚。
二、品质不佳的卵子
有些卵子的透明带太厚，如多囊性卵巢，使得精子难以穿透而无法结合為胚胎。此外，有时取卵后观察卵子的外观发现，有些卵子细胞质质地粗糙，甚至形状异常，利用 ICSI 可以提升受精率，以增加胚胎的数量。
三、高龄妇女或卵子数量少的女性
传统上认為，高龄女性之卵子，可能在透明带的结构上会有缺陷，造成受精率下降；卵子数量少，受精胚胎选择性也相对降低；因此利用 ICSI 可以确保胚胎一定的数量。然而从临床统计的结果来看，似乎 ICSI 的技术并没有因此增加了怀孕率，所以单一精虫显微注射技术的价值可能需要更多证据来评估成果。
四、前次试管婴儿传统受精方式失败
如果前一次试管婴儿利用传统受精的结果不佳，甚至完全无胚胎形成，ICSI 是最有价值的替代方案。因為代表了在受精过程中，存在了医学尚未发现的问题。因此利用 ICSI 的方式，以解决无胚胎形成的窘境。
五、解冻卵子及体外成熟培养（In Vitro Maturation, IVM）
冷冻卵子之前，通常会将卵子外之卵丘细胞去除掉，这时会影响卵子的透明带结构，进而导致解冻后卵子受精障碍。而将未成熟卵子取出后，进行体外成熟培养，也容易导致卵子透明带的改变，需要藉由 ICSI 来确保顺利受精。
或许随著时代的变迁，男性精虫的品质越来越差，精子受精能力下降，造成胚胎形成的比例降低。因此越来越多的生殖中心及不孕夫妻，倚赖 ICSI 来提高受精率，增加胚胎数量以利后续选择胚胎。以往许多专家担心，利用 ICSI 的方式，极有可能将男性不孕的基因遗传给下一代，也失去自我筛检精虫好坏的能力。然而在现在讲求效率的年代，胚胎师无不想尽办法，极尽可能挑选一隻健康的精虫，让临床怀孕机率增加，降低流产的机会，藉此可以减少遗传的可能。因此，未来利用 ICSI 的比例应该会日益增加，為不孕夫妻开啟幸福的一扇窗。
