טיפול זה מתבצע במקרים בהם לא הושג הריון לאחר סדרת טיפולי פוריות, או כקו טיפול ראשון כאשר קיימת בעיה שניתן לפתור אותה על ידי הפריה חוץ גופית (IVF – In Vitro Fertilization) בלבד, כגון חסימה דו צדדית של החצוצרות, או הפרעה קשה בנתוני הזרע.
השלב הראשון של טיפול ההפריה, כולל את שלב הגירוי ההורמונאלי, שלב זה אורך כשבועיים ולעיתים שלושה שבועות בהתאם לפרוטוקול הטיפול.
הפרוטוקול הקצר מתחיל ביום השני או השלישי למחזור. לאחר שתבצעי את בדיקות הדם ואולטראסאונד הזקיקים, לוודא שניתן להתחיל, תזריקי משך כעשרה ימים, תרופות גונדוטרופינים (כגון מנופור, גונאל, פיוריגון ודומיהם), על מנת לגרום לגירוי של השחלה, ולייצר מספר אופטימלי של זקיקים שבתוכם מבשילים הביציות. בנוסף, במרבית מחזורי הטיפול של הפריה חוץ גופית משתמשים באנלוגים או באנטגוניסטים ל GnRH (אנלוגים כגון דקאפפטיל, סופרפקט או בוסרלין ואנטגוניסטים כגון צטרוטייד, או אורגלוטרן). אלו נועדו בעיקר למנוע "ביוץ מוקדם" במהלך הטיפול בגונדוטרופינים.
הפרוטוקול הארוך מתחיל ביום ה-21 של המחזור הקודם למחזור הטיפול, בהזרקה של תכשיר אנלוג של GnRH (כגון דקה-פפטיל או סינארל), וביום השלישי למחזור, מתבצעות בדיקות ומתחילים בהזרקת הגונדוטרופינים.
מינון התרופות מותאם אישית, על-פי המידע הקיים והמצטבר לגבי כל מטופלת.
התאמה אופטימלית של התרופות ומינונן דורשת ניסיון רב של הרופאים המטפלים, והיא אחד הגורמים החשובים להצלחת טיפול הפריה חוץ גופית (IVF). המעקב אחר תהליך הגירוי של השחלות והתפתחות הזקיקים, מתבצע באמצעות בדיקות אולטראסאונד, בהן מודדים את גודל הזקיקים המתפתחים, ובדיקות של כמות האסטרדיול בדם (E2) ובדיקת הפרוגסטרון בדם. כאשר מספר מתאים של זקיקים הגיע לגודל המתאים ורמת האסטרדיול בדם (2E) גבוהה מספיק, ינתן למטופלת ההורמון HCG (פרגניל או אוביטרל), המביא להבשלה סופית של הביציות ולהכנתן לשאיבה ולתהליך הפריה חוץ גופית (IVF). ה HCG ניתן 34-36 שעות לפני השאיבה המתוכננת.
שאיבת ביציות נעשית בדרך כלל בהרדמה כללית שטחית וקצרה, דרך הלידן (הוגינה), ובהנחייה של אולטראסאונד. המחט מוחדרת לתוך הזקיק, ובאמצעותה שואבים את נוזל הזקיק, שבתוכו בדרך כלל נמצאת הביצית. הנוזל מועבר, בתוך מבחנה, למעבדה, שם מזהים במיקרוסקופ את הביצית ומעבירים אותה לתמיסה, המכילה את כל החומרים הנחוצים להמשך קיומה ולתיפקודה התקין.
פעולת ההפריה מתבצעת לאחר בידוד הביציות. הזרע, שנאסף לפני שאיבת הביציות, עובר תהליך של "שטיפה", כלומר- הפרדת תאי הזרע מתוך נוזל הזרע. לכל ביצית מוסיפים כמות מדודה של תאי זרע (כ-100,000 תאים בתנועה) ומשאירים אותם ב"מבחנה" בתוך אינקובטור, למשך כ-24 שעות. לאחר כ-24 שעות בוחנים את הביציות במיקרוסקופ. בשלב זה, ניתן לקבוע אם הייתה הפריה – כלומר אם התרחשה חדירה של הזרע לביצית. כעבור 24 שעות נוספות הביציות נבדקות שוב במיקרוסקופ. בשלב זה ניתן לקבוע אם התפתחו עוברים, וכמה תאים מכיל כל עובר. 48 שעות לאחר שאיבת הביציות, צפוי למצוא עוברים בשלב של 4-2 תאים, וכעבור 24 שעות נוספות יהיו העוברים בשלב של 8-6 תאים.
נהוג לדרג את העוברים על פי מספר מדדים הכוללים את מהירות חלוקתם (מספר התאים שבהם), צורת התאים, שוויון הגודל בין התאים וכן נוכחות או העדר שברי תאים (פרגמנטציות). עוברים "טובים", להם יש מירב הסיכויים להשגת הריון, ועוברים פחות "יפים", בהם אחוז ההצלחה קטן יותר. לעיתים נמשיך ונגדל את העוברים במעבדה עד ליום 6-5 ואז העוברים יהיו בני תאים רבים ("בלסטוציסט").
במקרים של זרע לקוי, או לאחר שבטיפולי הפריה חוץ גופית (IVF) קודמים לא הושגה הפריה אופטימלית, מבצעים פעולה מעבדתית מיקרוסקופית הנקראת (ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection, כלומר הזרקה של זרעון בודד לתוך תא הביצית. לעתים, בפרט במקרים של אי פוריות בלתי מוסברת, מבצעים ICSI רק בחלק מהביציות וזאת כדי לגלות הפרעה אפשרית ביכולת חדירת הזרע לתוך הביצית.
העוברים מוחזרים מהמעבדה לחלל הרחם 48 עד 72 שעות לאחר שאיבת הביציות. לעיתים, תבוצע החזרת העוברים בשלב הבלסטוציסט -ביום החמישי או השישי. ההחזרה מתבצעת באמצעות צינורית דקה, שמועברת דרך תעלת צוואר הרחם. הפעולה אינה כרוכה בכאב. עבודות מחקר רבות הוכיחו, שאין תועלת בשכיבה לאחר החזרת העוברים. כ-12 יום לאחר החזרת העוברים מבצעים בדיקת דם להריון. בימי ההמתנה לבדיקה אין צורך במנוחה מוחלטת, אולם רצוי שלא לבצע פעילות פיסית חריגה. בתקופה זו גם מומלץ לתת תמיכה בתכשירי פרוגסטרון, דרך הנרתיק או בזריקה.
אם נוצר מספר רב של עוברים המטופלים יכולים לבחור להקפיא עוברים שלא הועברו לרחם. עוברים אלו נשמרים בחנקן נוזלי ויכולים להישמר כך זמן רב. היתרון בכך הוא שאפשר להיכנס שוב להריון מבלי לעבור מחדש את כל מחזור שאיבת הביציות.
סיכויי ההצלחה בהפריה חוץ גופית הוא בין 20% ו-35% עבור כל מחזור הפריה. הגורם החשוב ביותר לקביעת הצלחת הטיפול הנו גיל המטופלת. בין הגורמים הנוספים המשפיעים על שיעור ההצלחה, איכות הביציות ותאי הזרע, משך האי-פוריות, בריאות הרחם ורמת המומחיות הרפואית. כדי להעלות את שיעורי ההצלחה, מקובל מאוד בתוכניות הפריה חוץ גופית רבות להעביר לרחם מספר גדול של עוברים כדי להגדיל את סיכויי הקליטה. נוהל זה מגדיל את הסיכוי להריון מרובה-עוברים, שבפני עצמו נחשב כסיבוך רפואי, ועלולות להיות לו השלכות שליליות על מהלך ההריון ובריאות הילודים.
הסיבוך העיקרי והמשמעותי ביותר בטיפולי הפריה חוץ גופית ובטיפולי פוריות בכלל הוא הריון מרובה-עוברים, הנגרם כתוצאה מהעברת כמה עוברים לרחם בבת אחת. הריון מרובה עוברים קשור קשר סטטיסטי לשיעור הפלות גבוה, לידה מוקדמת, סיבוכים בהריון, צירים מוקדמים ולידת תינוקות במצוקה שעלול להיגרם להם נזק ארוך-טווח.
סיבוך מוכר נוסף בעקבות הגירוי ההורמונאלי של השחלות הוא סינדרום גירוי-יתר שחלתי. מצב זה עלול להתפתח לאחר הביוץ ולהתבטא בין היתר בתופעות לוואי כגון: כאבי בטן, תפיחות של הבטן, בחילות, הצטברות נוזל בחלל הבטן ושחלות מוגדלות. לרוב מצב קל שאינו מסוכן, אך לעתים נדירות עלול לגרום למחלה קשה וסיבוכים.
בנושא הקשר בין טיפולי הפוריות וסרטן (סרטן השד והרחם בפרט) לא נמצא קשר ישיר ומובהק בין טיפול הורמונאלי לסרטן, אם כי עדין מוקדם לשלול קשר זה באופן מוחלט.
כידוע שיעור המומים באוכלוסייה נע סביב 2.5-3.0% מקרב היילודים. לגבי היילודים שנולדו לאחר הפריה חוץ גופית, נמצא כי קיימת עליה של כ- 0.5-1.0% בשכיחות המומים בילדים שנולדו לאחר טיפולי הפריה חוץ גופית. עליה זו נגרמת כנראה משילוב של עליה בשכיחות המומים בקרב אוכלוסיית הזוגות המגיעים לטיפול הפריה חוץ גופית, ומהשימוש בטכנולוגיה עצמה. חשוב להדגיש כי מרבית המומים מאובחנים במהלך ההיריון.
