冷冻外科是20世纪60年代发展起业的一门新兴学科。利用低温冷冻来研究组织细胞的破坏作用以治疗某些疾病，这种治疗方法也称为冷冻疗法或深低温冷冻与超低温冷冻疗法。冷冻疗法除用于浅表局限性肿瘤的治疗，还作为一种辅助性治疗手段，用于深部恶性肿瘤。冷冻治疗肿瘤。冷冻治疗肿瘤应用已久，我国古代曾记载用冰块或冰盐水贴敷乳房及颈部肿块，使之退肿止痛。国外，1851年Arnott首先应用冷冻外科治疗肿瘤。19世纪后半叶及20世纪初也陆续有些报道，但由于冷冻的技术和温度不能准确控制，以后逐渐被废弃。1961年Cooper应用液氮作为冷源，制成了能控制冷冻坏死范围的液氮冷冻机。此后，冷冻外科又走上一个新的阶段。冷冻作为一门新兴的医疗技术在良性、恶性肿瘤的治疗中得到了迅速的发展。

　　（一）冷冻法治疗肿瘤的机制

　　冷冻因条件不同，能达到截然相反的两种结果。冷冻在一定条件下可以保存组织。如保存器官、角膜、皮肤、白细胞、精子、骨髓细胞等。另一方面，冷冻又可以破坏组织、杀伤肿瘤细胞。冷冻外科是利用后一种作用。

　　冷冻治疗肿瘤的基本原理，大致可分为以下几个方面：①细胞内冰晶形成和冰晶的机械性损伤：迅速冷冻时，细胞死亡主要与细胞内冰晶形成有关。同时，细胞外冰晶形成，体积膨胀，互相挤压，使细胞变形和损伤。冷冻后的融化，特别是缓慢自然融化，使细胞内的小冰晶聚积成大冰晶，促使细胞破坏。②细胞脱水的皱缩：首先是细胞间隙出现冰晶，细胞外液逐渐浓缩，引起细胞内外渗透压差异，细胞内液外渗而细胞脱水和皱缩。细胞脱水，尤其是结合水减少，将改变蛋白质的理化性能，产生聚合作用。③细胞电解质毒性浓缩和PH值改变：细胞脱水、皱缩，使电解质浓度升高，酶的活力亦受冷冻干扰，这些因素促使细胞中毒和损伤。冷冻时细胞PH值降低，偏酸性，加剧了蛋白质变性。④细胞膜脂蛋白成分变性：细胞膜由各种类脂蛋白复合体组成，这些类脂蛋白复合体之间以弱键连结，极不稳定，冷冻能引起脂蛋白变性，细胞膜破裂。⑤血流淤积和微血栓形成：对活体组织的冷冻，还可以引起小血管收缩，待融化时，小血管扩张，渗透性增加，血流缓慢淤积。同时，冷冻时毛细血管迅速栓塞，微循环停止，导致局部缺血，这是细胞死亡的又一原因。⑥冷冻免疫效应：实验表明，某些冷冻手术后，会产生IgM、IgG以及其他相近的免疫球蛋白等抗体。临床亦偶见原发灶冷冻后转移灶自行退缩现象，提示冷冻的作用还可能与免疫有关。

　　综上所述，冷冻导致生物细胞死亡是多种因素的综合结果，缓慢冷冻时，细胞内冰晶形成和冰晶损伤是主要因素。一般变为，快速冷冻，缓慢自然融解，反复冻一融以及阻断组织血供，能使冷冻区产生最大程度的凝固坏死。通常冷冻温度低于-20℃时细胞即基本全部破坏。

　　（二）冷冻手术的优点

　　与其他手术相比，冷冻外科具有独特突出的优点，表现在以下几个方面：①出血少或无血：冷冻可使小血管收缩甚至凝结，有较好的止血作用，可大大减少术中失血。有学者用冷冻外科治疗晚期肿瘤创面渗血和出血。②疼痛不明显甚至无痛：冷冻对神经末梢具有麻醉作用，许多冷冻外科手术可在不麻醉的情况下进行。也有人用冷冻外科治疗晚期肿瘤的疼痛。③减少或防止术中癌细胞扩散：冷冻使肿瘤组织凝固，有可能减少术中因手术操作的触摸、挤压等造成医源性的癌细胞扩散。最近上海曹世龙等探索对能切除的肿瘤先作冷冻，然后切除被冷冻的肿瘤。理论上，冷冻后切除肿瘤可养活减少癌细胞扩散，从而有可能降低术后癌肿复发率。④杀菌或灭菌：冷冻有杀菌作用，故能减少或防止术中和术后感染。⑤冷冻后组织反应较轻：特别对头颈部肿瘤，冷冻治疗后瘢痕愈合良好，创面毋须植皮。⑥冷冻免疫反应：冷冻有可能增强机体免疫反应，从而能抑制或杀灭残留癌细胞。⑦冷冻合并其他治疗，疗效更好：冷冻合并手术切除、放疗、化疗等治疗肿瘤，已经引起国内外学者关注，有的已取得令人鼓舞的疗效。

　　（三）冷冻剂及冷冻外科器械

　　液氮是目前冷冻外科中应用最广泛的冷冻剂。它的沸点是-196℃。液氮是无色无臭、无毒的透明液体。和其他医用冷冻相比，具有降温低、不燃、安全和来源丰富等优点。

　　其他医用冷冻剂大致有氧化亚氮肥（沸点是-40℃）、氟利昂12（沸点是-30℃）、氟利昂13（沸点是-81℃）、氟利昂22（沸点是-40℃）、高压氧气（沸点是-70℃）、固态二氧化碳（干冰，沸点-79℃）、液态氧（沸点是-183℃）等，但临床上应用均较少。
　　

　　根据肿瘤生长部位、肿瘤组织性质、特点等不同情况，冷冻外科的冷冻器械和冷冻头开头大小均有所不同。目前用以治疗肿瘤的冷冻机大致有以下几种。

　　1、 液氮冷冻机

　　利用液态氮变成气态的一种相变致冷方法。常用的液氮冷冻机有两种类型，一是"灌注式"，将液氮直接灌入冷冻头进行治疗，具有结构简单、成本低和使用方便等特点：另一种是：喷射式"，这是一种可直接喷射液氮，或装上不同类型的冷冻头进行治疗的两用手术器。它具有降温快和冷量大的特点，冷冻头温度，一般可达-180℃。

　　2、高压氧气"冷刀"

　　利用节流效应，即高压气体通过一个小孔后降压膨胀，是温度急剧下降的原理，在"冷刀"内装一只节流效应微型制冷器，一般可达-70℃。但降温及冷量不及液氮冷冻机。

　　3、热电制冷器

　　也称半导体制冷或温差电制冷。有两种不同的导体和半导体焊接后，当该点的温度有变化时，即可产生电流，此即温差电形象。利用直流电通过两个不同导体或半组成的闭合回路中，此两不同接点之间即可产生温差，即Peltier效应。据此原理，利用碲铋合金等组成温差电结，可以制冷。单级可达-30℃～-20℃，二级串联可达-38℃，三级串联可达-123℃。该法目前已用于冰冻组织切片、小血管瘤等治疗中。

　　（四）冷冻方法

　　根据肿瘤组织的部位和特点，常用冷冻方式有以下5种。

　　1、接触冷冻

　　冷冻头置于肿瘤表面轻轻加压冷冻，产生离心性冷冻，其冷冻深度相当于表面冷冻范围的半径。

　　2、插入冷冻

　　将针形冷冻头插入肿瘤内，以治疗较深部的肿瘤。

　　3、倾注法或称灌注法

　　将液氮直接倾注在病变部位，此种方法适用于骨肿瘤、膀胱肿瘤等。引种方法冷冻速度快，破坏力很强，应用时要注意保护好周围的正常组织。

　　4、喷溅法

　　液氮直接喷在病变区，适用于表面积大而高低不平的弥散浅表肿瘤。术中应保护周围组织免受冷冻损伤。

　　5、浸蘸法

　　用棉拭子或棉球对几毫米大小的瘤灶，浸足液氮后，即直立接触闰灶，由于冷冻范围和深度易控制，愈合后瘢痕较薄。
冷冻时间长短，以决于冷冻的方法和肿瘤大小，一般为30秒～30分钟，通常15分钟可达到最大的冷冻效应的80%～90%，对食道、气管、直肠、膀胱和前列腺肿瘤，则可经内镜采用细长的冷冻头作治疗。

　　（五）冷冻治疗的注意事项

　　1、 注意掌握冷冻剂量。恶性肿瘤力争快冻慢融，一次门诊能彻底冷冻破坏。

　　2、 术前宜向病人做好解释，婴幼儿术前禁忌喂奶，以防术中躁动返食引起呛咳、窒息；
成人空腹者易酌进饮食，尤须提防情绪紧张，冷冻时出现休克。

　　3、 术中防护正常组织免受冻伤，尤其提防液氨误入咽喉、气管、鼻腔、耳道、阴道、
肠道等造成意外严重冻伤、穿孔等长发症。

　　4、 术后局部渗出多，需注意对症（抗感染、引流等）治疗，以促进早日痊愈。

　　5、 对巨大血管瘤及富于血管的恶性肿瘤，不宜作部分冷冻后又疏于填塞、加压包扎，应重视预防术手和脱痂过程中的因血管腔暴露而出血。

　　（六）冷冻外科在肿瘤治疗中的应用

　　冷冻外科应用较广的是人体浅表或易于直接接触部位的肿瘤，如皮肤、头颈、五官、直肠、宫颈、膀胱和前列腺等肿瘤。对内脏肿瘤报道较少，多数尚处于实验阶段。

　　1、皮肤肿瘤

　　国内外已广泛应用冷冻治疗皮肤肿瘤，并取得较好疗效，并不次于电灼、切除和放射治疗的疗效。常用治疗皮肤血管瘤、基底细胞癌、鳞形细胞癌、表皮原位癌以及瘢痕疙瘩等。术中一般不需麻醉，用热针监测肿瘤基底部有效温度，以达根治。冷冻时间自30秒～5分钟不等。冷冻后皮肤反应，最初为水肿、大泡或血泡以及浆液性渗出，1～2周干燥结痂，3～4周后愈合；较之电灼，瘢痕轻微，仅留皮肤色素减退斑，且在有软骨、肌腱等部位一般亦引起软骨炎或腱鞘炎。近年有报道冷冻治疗黑色素瘤取得良好效果。

　　2、食道癌

　　多数用作姑息性治疗，采用细长冷冻头，经食管镜插入癌区，反复冷冻数分钟，暂时解除梗阻，以达姑息治疗的目的。但是缓解期短，大多不能明显延长生命。

　　3、直肠癌

　　冷冻治疗用于直肠癌临床报道较多。其冷冻手术指征为：病人不能耐受手术；病人拒绝作结肠造瘘；或直肠癌有远处转移或局部复发。冷冻可用作盆腔腹膜反折以下任何水平直肠癌的姑息性治疗。常用方法为：鞍麻或腰麻下扩张肛门，插入直径约为3cm的直肠镜，用0.5～1cm冷冻头轻轻加压接触癌区冷冻3～5分钟，同时用吸引器吸出冷雾。术前需作肠道准备，术后1～2天给流质或半流质饮食，必要时辅以抗生素。

　　4、胰腺肿瘤

　　理论上冷冻也能有效地破坏胰腺肿瘤，目前已有实验报道，但未见临床应用报道。从胰腺头部冷冻损伤的实验中观察到，冷冻能导致胰腺组织不可逆的凝固性坏死，而不产生胰腺炎；但冷冻后淀粉酶和脂肪酶迅速显著升高，4～7天恢复正常；个别动物胆红素一度增高，可能反映了胆道的暂时性梗阻。如不超过周径的1/5可不产生类似梗阻。病理证实冷冻后胰体及尾部除有暂时性腺泡皱缩和酶原小粒减少外，没有出现类似胰头部的冷冻坏死。

　　5、前列腺和膀胱肿瘤

　　冷冻外科治疗前列腺良性、恶性肿瘤均可取得良好疗效。常用方法为局部麻醉或静脉内全麻，病人取膀胱截石位，膀胱完全排空并注入150～500ml空气，然后自尿道插入冷冻窥镜，作直肠指检以确定冷冻头位置，冷冻持续数分钟。这种方法亦适用于膀胱肿瘤的冷冻治疗，手术切开胶膀胱，用冷冻头直接冷冻。切开会阴。显露前列腺直接冷冻。术后并发症有局部坏死组织脱落引起感染以及出血等，但一般并不引起严重后果。至于肾脏的冷冻治疗，尚处于实验阶段。最近有报道治疗阴茎肿瘤，也有一定疗效。

　　6、骨肿瘤

　　冷冻治疗原发性或转移性骨肿瘤的临床报道很多。冷冻对不适宜手术或放疗不敏感的骨肿瘤更为适用。冷冻方式多数为先作刮除手术，再对残留薄层骨肿瘤灌注液态氮冷冻。术后近期并发症有血肿、坏死或感染，远期并发症有病理性骨折，且不易愈合，故术中常同时作内固定手术。

　　7、肺癌

　　上海医科大学肿瘤医院曾对19例肺肿瘤实行冷冻手术综合治疗，其中6例原发性肺癌、2例单侧转移性肺癌、1例肺错构瘤，生存期均获延长。使用方法是喷雾法、接触法或倾注法。

　　8、头颈、五官肿瘤

　　国内外已广泛应用于头颈部肿瘤、眼内肿瘤和口腔肿瘤等治疗，其适应证为：有严重全身性疾病不能耐受手术者；病变侵及骨骼，如作手术则造成畸形者；肿瘤虽然局限，但手术难以切除；手术和放疗后复发者。

　　9、妇科肿瘤

　　冷冻治疗妇科肿瘤已经广泛应用于临床。冷冻治疗宫颈间变、宫颈原位癌和I期宫颈癌等，取得满意效果。对浸润范围较广的宫颈癌则不宜作为首选方法，但是对晚期患者也可以作姑息性治疗。冷冻亦用以破坏卵巢癌手术难以切除的部分，或切除盆腔肿瘤之前先使肿瘤内液体凝结，经及外阴癌的治疗。

　　10、神经科方面

　　将颅骨钻一小孔，插入细长的冷冻头破坏垂体，治疗垂体肿瘤。

　　11、乳腺癌

　　有报道冷冻外科合并手术切除治疗郛腺癌，有可能减少术中癌细胞扩散，但是远期疗效尚不肯定。也有学者冷冻外科治疗晚期乳腺癌，以缩小癌灶和减少创面渗血。

　　12、肝癌

　　上海第二医科大学肝癌研究所，通过近几十年来对肝癌的冷冻治疗研究，拥有了较多的经验及成果。

　　（1）冷冻方法：采用硬膜外或全身麻醉。右肋缘下切口剖腹显露肝癌。对位于表浅的肝癌，采用直径3.5cm或5cm盘形冷冻头接触冷冻。将冷冻头置于癌表面并轻轻按压，使其与癌块紧密接触，然后开始降温。对位于肝脏深部的肝癌，用针形冷冻头插入瘤体内冷冻。用术中B超监测冷冻头插入位置和冷冻范围。单次冷冻一般为15分钟，对癌块较大者采用分区重复冷冻，使冷冻区能包括了全部癌块。冷冻时用吸引器吸除冷冻气雾以保持术野清晰。如用针形冷冻头插入冷冻区，拔除冷冻头留下的组织内腔道，可用明胶海绵、止血纱布填塞，或用止血胶等，必要时可缝合止血。

　　必须指出，须等组织冰块在肉眼观察下完全解冻后仔细检查、彻底止血，才能放置引流管后关腹，以免发生术后继发性出血及胆瘘。冷冻前后按肝切除术常规处理。冷冻范围较小或无肝硬化者术后继发性出血及胆瘘。冷冻前后按肝切除术常规处理。冷冻范围较小或无肝硬化者术后恢复一般顺利，大面积冷冻尤其是合并硬化者，需用早期积极的护肝治疗，如输入血浆、白蛋白、新鲜血和凝血剂。

　　（2）冷冻治疗肝癌的适应证：冷冻治疗肝癌的主要适应证大致是：合并严重肝硬化，不能耐受手术切除者；主要切除后，余肝或切缘有残癌者；复发性肝癌因余肝小，切除后肝功能可能失代偿者。

　　（3）冷冻治疗后的效果：上海第二医科大学肝癌研究所自1973年11月～1994年5月，液态氮局部冷冻治疗肝癌152例。男130例，女22例，年龄26～72岁（中位48岁）。全部病例均经病理证实：原发性肝癌（PLC）145例，继发性肝癌（SLC）7例。随方至1994年5月。145例患者冷冻后1、3、5年生存率分别为69.2%、49.2%、34.8%，其中41例PLC≤5cm患者分别为78.5%、58.4%、44.2%，104例PLC＞5cm患者分别为59.9%、35.7%、17.3%。如不考虑肿瘤大小，而按不同冷冻类型计算，单纯冷冻组（64例）1、3、5年生存率分别为56.5%、43.6%、27.5%；冷冻合并肝动脉插管和（或）结扎组（39例）分别为68.9%、37.6%、22.6%；主瘤切除残癌冷冻组织（27例）为82.8%、65.9%、65.9%；肝癌冷冻后，冷冻区同期手术切除组织（15例）为100%、88.9%、 74.1%。7例SLC患者冷冻后平均生存223个月。冷冻加肝动脉结扎插管术后9年4个月仍健在，并已恢复工作。

　　临床肝癌患者冷冻治疗后尸检病理表明，冷冻区域内的肝细胞和癌细胞呈凝固性坏死，与周围组织界限清楚。包膜往往有增厚，病程长者表面纤维颜痕形成而收缩。冷冻区与正常组织交界处见胶原纤维增多，有时出现浆细胞浸润，病程长者则被纤维结缔组织所包裹，原冷冻区仅留下白色薄层瘢痕组织，无残癌。通过观察冷冻肿瘤的免疫效应实验发现：冷冻可诱发机体免疫功能，从而抑制肿瘤生长。