Em casos de azoospermia, nos quais não são encontrados espermatozoides na amostra de sêmen ejaculado, uma opção ao tratamento com sêmen de doador é tentar a obtenção de espermatozoides do próprio parceiro por métodos cirúrgicos. Dentre os métodos de recuperação cirúrgica de espermatozoides, encontram-se:

- PESA (do inglês, Aspiração Percutânea de Espermatozoides do Epidídimo): Nesta técnica, o epidídimo é puncionado com uma pequena agulha e seringa para retirada dos espermatozoides. É no epidídimo que os espermatozoides completam sua maturação, por isso, é a técnica mais utilizada em casos de azoospermia obstrutiva ou vasectomia.

- MESA (do inglês, Aspiração Microcirúrgica de Espermatozoides do Epidídimo): Utilizada em casos especiais, como epidídimos de volume reduzido (comum em pacientes com ausência congênita bilateral dos dutos deferentes - CBAVD), é uma técnica que segue o mesmo princípio da PESA, porém com um grau maior de complexidade, uma vez que o urologista utiliza um microscópio para localizar os espermatozoides no epidídimo.

- TESA (do inglês, Aspiração de Espermatozoides do Testículo): Indicada em casos de azoospermia obstrutiva e não obstrutiva, impossibilidade de ejaculação e ausência de espermatozoides em amostras do epidídimo, esta técnica consiste em aspirar parênquima testicular. A amostra aspirada segue para o laboratório, onde é feita a dissecção dos túbulos seminíferos para confirmar a presença de espermatozoides.

- TESE (do inglês, Extração de Espermatozoides do Testículo): O princípio dessa técnica, assim como da TESA, é a obtenção de parênquima testicular. Entretanto, os métodos de obtenção diferem: ao invés da aspiração percutânea que ocorre na TESA, para a TESE essa extração é feita a olho nu, por biópsia de um pequeno fragmento de parênquima testicular, retirado com pinça ou tesoura, após pequenas incisões. O fragmento retirado segue o mesmo processamento laboratorial que a TESA.

- Micro-TESE (do inglês, Extração de Espermatozoides do Testículo por Microdissecção): Técnica semelhante à TESE, o que caracteriza a micro-TESE é a utilização de um microscópio cirúrgico, que permite a melhor visualização dos túbulos seminíferos e identificação das áreas com maior probabilidade de produção ativa de espermatozoides (espermatogênese).

De forma geral, amostras obtidas de testículos possuem maior chance de apresentar células imaturas (espermátides, células precursoras aos espermatozoides), uma vez que esse é o local em que os espermatozoides são produzidos, mas sua maturação ocorre no epidídimo. Por outro lado, é o local indicado para obtenção de amostras em homens que apresentem alto índice de fragmentação de DNA espermático no ejaculado, já que a fragmentação pode aumentar com o passar do tempo e durante o caminho que os espermatozoides percorrem até o ejaculado. Assim, o testículo seria o local mais seguro para extrair espermatozoides “frescos”.

Todas as técnicas descritas são feitas sob sedação, em ambiente cirúrgico. Vale lembrar que a técnica cirúrgica indicada para obtenção de espermatozoides vai depender de cada caso, e sempre será individualizada de acordo com o histórico e fator de infertilidade do casal.