É uma técnica de alta complexidade, onde a estimulação ovariana, a captação dos óvulos, o cultivo dos embriões e transferência do embrião é idêntica a da FIV clássica, a diferença está no modo em que ocorre a fertilização dos gametas(óvulo e espermatozóide).O principal diferencial da ICSI é permitir que homens com alterações seminais graves possam ter sucesso na fertilização, possibilitando uma gravidez.Nesse procedimento o embriologista injeta um único espermatozóide dentro de cada óvulo, para que possa ocorrer a fertilização. Pode ser indicado também em casais que tiveram falhas de implantação com FIV clássica.

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