目前睾丸活检是诊断睾丸生精功能的金标准，因此也成为了无精症患者诊断的金标准。睾丸活检是通过直接检查睾丸的曲细精管来确定患者的生精功能，因此虽然激素检查方法和生化检查也能了解睾丸的生精功能，但与睾丸活检相比，准确性欠佳。
如果在患者的附睾穿刺中找到大量精子，即可确诊为梗阻性无精子症。被确诊为梗阻性无精症的患者，如能够排除先天性双侧输精管缺如，则可考虑通过手术方式解除梗阻，从而治愈无精症。
如附睾梗阻可行附睾-输精管吻合术;输精管阴囊段梗阻包括输精管结扎术后可行输精管-输精管吻合术;射精管开口的梗阻则经尿道将射精管口切开。
如附睾穿刺未找到精子，则需要进一步行切取睾丸组织进行活检。如在活检组织中找到的精子数量较少，显微镜每10个高倍视野下只找到1～2条精子，则可初步认为生精功能低下，需结合活检病理来对无精症作出综合诊断。凡活检能找到精子者，大多可通过第二代试管婴儿来获得生育，即单精子卵泡内注射(ICSI)治疗。
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