Thụ tinh trong ống nghiệm là phương pháp hỗ trợ sinh sản cho các cặp vợ chồng hiếm muộn đòi hỏi những yêu cầu cao về mặt kỹ thuật và sự đầu tư trang thiết bị y tế hiện đại. Nhưng năm cuối của thế kỷ 20, việc thụ tinh trong ống nghiệm (TTTON) cũng chỉ mới được áp dụng ở một số nước có nền y học hiện đại, với chi phí rất cao cho các trường hợp lựa chọn thực hiện biện pháp hỗ trợ sinh sản này.
Tuy còn nhiều khó khăn về nguồn lực vật chất và nhân lực, nhưng để đáp ứng nhu cầu ngày một tăng của các cặp vợ chồng hiếm muộn, cùng với Bệnh viện Phụ sản Từ Dũ ở TP. Hồ Chí Minh, Bộ Y tế đã quyết định chọn Viện Bảo vệ Bà mẹ và Trẻ sơ sinh (nay là Bệnh viện Phụ sản Trung ương) là đơn vị triển khai thực hiện dự án thụ tinh trong ống nghiệm.
Sau một thời gian chuẩn bị chu đáo (xây dựng khu thụ tinh trong ống nghiệm, lắp đặt trang thiết bị y tế hiện đại, cử cán bộ đi tham quan, nghiên cứu kinh nghiệm TTTON ở nước ngoài...), ngày 27/2/2000 ca thụ tinh trong ống nghiệm đầu tiên đã được thực hiện dưới sự thao tác trực tiếp của Tiến sĩ Nguyễn Đức Vy (lúc đó là Viện trưởng Viện bảo vệ Bà mẹ và Trẻ sơ sinh) và Thạc sĩ Nguyễn Viết Tiến (lúc đó là chủ nhiệm Khoa Phụ II, nay là Tiến sĩ - Giám đốc Bệnh viện Phụ sản Trung ương). Bệnh nhân được chọn thực hiện ca chuyển phôi đầu tiên là chị Chu Thị Minh Thao, 28 tuổi ở Phố Huế (Hà Nội). Và kết quả thật mỹ mãn: ngày 26/6/2001, chị Thao sinh được hai người con trai khỏe mạnh "Mẹ tròn con vuông". Sự kiện này đã gây được sự chú ý của dư luận báo chí cùng giới chuyên môn trong và ngoài nước. Dư luận càng đặc biệt quan tâm hơn khi chỉ trong thời gian ngắn sau đó, các bác sĩ của Viện (mà trực tiếp là Tiến sĩ Nguyễn Viết Tiến) tiếp tục thực hiện thành công việc giảm thiểu phôi, chủ động khống chế số thai cho các trường hợp đa thai - một vấn đề khó mà ngay cả những nước có nền y học tiên tiến và cũng đã áp dụng thành công việc thụ tinh trong ống nghiệm cũng khó có thể thực hiện được.
Hơn 5 năm sau ngày thực hiện ca thụ tinh trong ống nghiệm đầu tiên, tính đến tháng 6/2005 Bệnh viện Phụ sản Trung ương đã thực hiện được 729 trường hợp có thai. Với tỷ lệ có thai lâm sàng đạt 31,2%, đây thực sự là một kết quả khá mỹ mãn (tỷ lệ thành công này là tương đối cao so với các nước đã thực hiện phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm. Chi phí cho việc thụ tinh trong ống nghiệm cũng giảm dần (hiện chi phí cho một ca vào khoảng 20 - 35 triệu đồng), thấp hơn nhiều so với của một số nước.
Các Giáo sư, bác sĩ, kỹ thuật viên của Bệnh viện, còn thực hiện thành công nhiều kỹ thuật cao như kỹ thuật bơm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI), lấy tinh trùng từ noãn tinh, tinh hoàn để chẩn đoán và điều trị các trường hợp vô sinh nam không có tinh trùng do tắc ống dẫn tinh bằng phối hợp với kỹ thuật ICSI; trữ lạnh phôi và bước đầu trữ lạnh trứng thành công cho trường hợp bệnh nhân không thể lấy tinh trùng và ngày trọc hút trứng; Xin và cho trứng cho bệnh nhân lớn tuổi, suy sớm buồng trứng và áp dụng thành công kỹ thuật giảm thiểu thai cho các trường hợp đa thai với những bệnh nhân chửa ống cổ tử cung, tránh phải phẫu thuật và bảo tồn tử cung cho bệnh nhân, đồng thời chuyển giao công nghệ TTTON cho Viện quân y 103 và Bệnh viện Phụ sản Hải Phòng.
"Tiếng lành đồn xa", không chỉ các cặp vợ chồng hiếm muộn ở nhiều địa phương trong cả nước tìm đến Bệnh viện mà ngay cả một số trường hợp ở nước ngoài cũng lựa chọn đây là nơi "chọn mặt gửi vàng". Sự tin tưởng của người bệnh là niềm động viên tinh thần quý giúp các thầy thuốc gắn bó, tận tâm với công việc đầy ý nghĩa nhân văn này. Tuy nhiên sự quá tải thường xuyên ở Trung tâm hỗ trợ sinh sản - nơi được giao nhiệm vụ thực hiện Dự án TTTON cũng đang là bài toán cần sớm có lời giải. Để đáp ứng yêu cầu điều trị cũng như giảng dạy ngày càng tăng, ngoài nhu cầu cần mở rộng thêm cơ sở hiện có, việc thành lập Lab đào tạo với trang thiết bị đầy đủ như một IVF Lab, cũng như xây dựng phác đồ thăm khám, chẩn đoán và điều trị vô sinh, thống nhất phác đồ giữ thai và quản lý thai cho bệnh nhân TTTON... cũng là những vấn đề cần sớm được triển khai thực hiện ở Bệnh viện Phụ sản Trung ương.