新时代以来，随着我国各行业科学技术水平的快速发展，医疗领域的诊治手段也日新月异，不断推出更高效、更安全、更精准的医疗技术，造福国民。其中一种应用于肿瘤、心脏、呼吸系统等领域重大疾病“精准治疗”的新型医疗技术——低温冷冻技术也应运而生。低温冷冻治疗技术以其独特的高科技优势，让患者在无需进行开刀手术的情况下，即可精准消灭肿瘤，同时副作用少、耐受性好。低温冷冻治疗既适用于治疗早、中、晚期不同阶段的各类实体肿瘤，也可以安全应用于各个年龄段（包括高龄患者），多种基础条件（包括不能耐受全身麻醉等）的各类患者，为临床医生治疗肿瘤增加了一种全新有力、不可或缺的工具。这种低温精准治疗技术，不仅已在肿瘤治疗领域发挥重大作用，开启了我国肿瘤精准治疗的崭新时代，在其他多种危害人类健康和生活水平的常见病、慢性病，如房颤、慢性支气管炎、慢性鼻炎等疾病治疗方面也展现了强大的应用潜力。低温精准医疗技术的普及和发展，不仅标志着我国临床医学全面进入精准诊疗的时代，更将把我国的大健康事业推向高质量发展时代。

　　一、低温精准医疗技术的特点

　　低温精准医疗技术就是利用极低的温度来杀死病变组织或者细胞的一种新兴医疗技术。该技术通常使用氩气和氦气作为工作媒介，所以在业内也被称为氩氦刀。治疗过程中需要在CT或超声等影像设备引导下将一次性无菌冷冻消融针精准穿刺至肿瘤靶点，开启高压氩气冷冻系统，根据焦耳汤姆逊原理，高压氩气流经小孔径产生节流效应，使得一次性无菌冷冻消融针的冷冻区域温度迅速下降，在15—30秒内将肿瘤组织迅速冷冻至-150℃以下，直到冰球完全覆盖肿瘤病灶，冷冻10—15分钟，然后再开启高压氦气系统进行复温（工作区域温度升至20℃-40℃），经过2-3个治疗循环，肿瘤细胞死亡。

　　与传统的手术切除、药物治疗等治疗手段相比较，氩氦刀低温冷冻治疗的技术特点主要有以下方面：

　　属于微创治疗技术：低温冷冻治疗不需要大范围切除组织，而是通过低温能量源直接接触并破坏靶病变组织，治疗后坏死组织由人体自然吸收。治疗过程中进入人体内的冷冻消融针很细，外直径为毫米级，治疗结束拔除消融针后皮肤伤口极小。整个治疗过程操作时间短，没有大范围开放性伤口，治疗后恢复快，住院周期短，属于更安全的微创治疗技术。

　　属于精准治疗技术：低温冷冻治疗通常在CT等现代影像设备引导下进行操作，冷冻消融针可直接精准定位到病灶靶点，对肿瘤组织进行原位消融损毁。消融针工作区温度可实时监测，治疗范围清晰可控，对治疗路径周边及病变周围正常组织损伤轻微，并且可以达到和局部手术切除基本相同的治疗效果。低温冷冻技术治疗前可精准规划、治疗过程可实时观察监测、治疗后可确切评价疗效，是典型的精准治疗方式。

　　属于纯物理的局部治疗技术，适应症广泛：低温冷冻治疗是利用低温物理原理的精准治疗方式，对早中晚各期肿瘤都有很好的治疗作用：对于早期病变可达到根治治疗效果，在病变的中期可单独应用或联合手术、靶向、免疫治疗等手段协同治疗，达到延缓病变发展、延长生存期的效果，对于晚期病变可以起到姑息减瘤、缓解癌痛，减轻症状、提高生活质量的效果。而传统手术治疗、往往只适合早中期的部分患者，晚期病人通常没有手术治疗机会。低温冷冻治疗通过物理毁损作用消灭肿瘤细胞，对各种病理类型的实体肿瘤都有很好的疗效，可以反复治疗，不存在药物治疗或靶向治疗常见的某些病理类型不敏感或耐药等问题。低温冷冻治疗也适用于手术后或其他治疗后复发或转移的肿瘤患者。

　　属于痛苦少、耐受性好、安全性高的绿色治疗技术：低温冷冻治疗过程患者整体耐受性好，年老体弱的患者也可接受。超低温本身具有镇痛和止痛效果，治疗过程患者通常无明显不适感。研究表明，低温冷冻对肿瘤组织具有显著杀伤作用，但神经、结缔组织具有更高的抗冻性，低温治疗引起的神经损伤多为一过性，大血管亦较少发生冷冻损伤。临床上，对于热消融（微波、射频）治疗相对禁忌的部分特殊位置（如临近胸膜，膈肌，心脏，大血管）的肿瘤也可采用冷冻消融治疗。治疗后亦无异物留存、无药物残留、无全身毒性反应。故低温冷冻治疗也被业内称为肿瘤的绿色治疗手段。

　　禁忌症少、易开展、易普及：传统手术和大部分热消融（微波、射频）治疗需要在全身麻醉下进行，术前需要对患者进行严格的综合评估，很多患者因不能耐受麻醉而失去治疗机会；而低温冷冻治疗通常在局麻下即可操作，传统治疗评估为手术高风险的高龄患者、不能耐受麻醉的患者也可以接受低温冷冻治疗。同时该项技术在B超、CT引导和一般监护下即可安全开展，不需要复杂的麻醉与监护，县级及以上医疗机构经过正规消融技术培训的医生即可开展，学习曲线短，治疗门槛显著降低，更适合普惠性应用和推广。

　　二、低温精准医疗技术的疾病治疗原理

　　低温冷冻治疗疾病的原理包括直接效应、间接效应和免疫效应。直接效应是基于生物学原理——低温冷冻可造成细胞直接死亡。在组织快速降温过程中，组织细胞内外形成渗透压差，损害细胞器功能，水分迅速结冰形成冰晶，直接破坏细胞膜完整性、造成细胞死亡。在解冻复温过程中，细胞内小冰晶再结晶或相互融合，形成大冰晶，细胞外液进入细胞，细胞肿胀，均将导致细胞膜结构进一步破坏，靶组织细胞彻底死亡。

　　冷冻治疗的间接效应是指低温冷冻可导致治疗部位的微血管内皮损伤，从而导致微血管内血小板聚集、血流停滞和微血栓形成等。靶病变的供血血管在低温下发生收缩反应，也会导致血流停滞，从而导致靶区细胞因缺血缺氧导致坏死，此外，亚低温环境下可诱导细胞发生凋亡。有研究表明，直接冷冻导致的组织凝固性坏死，发生在温度更低的冷冻消融区域的中心，而在消融区域边缘则观察到细胞凋亡。通过精确调节冷冻治疗的低温范围，可以一定程度影响坏死和凋亡细胞的比例，从而将冷冻治疗拓展应用于局部减脂（低温诱导脂肪细胞凋亡）等新的医学领域。

　　冷冻治疗的免疫调节效应是近年来备受关注的话题。研究表明，与其他消融治疗方式相比，冷冻消融显著诱导了更高的消融后肿瘤免疫原性，可起到类似原位“肿瘤疫苗”的作用。与使用射频或微波等热消融造成蛋白质热变性不同，肿瘤细胞在反复冻融后，细胞破裂、细胞膜溶解，但依然保持了细胞质内细胞器、细胞超微结构和蛋白质的完整性，因此冷冻治疗可促使细胞内和处于遮蔽状态的肿瘤特异抗原释放，并可解除肿瘤对机体的免疫抑制状态，提高机体的特异性抗肿瘤免疫能力，从而启动对肿瘤细胞的免疫杀伤作用。这可能导致原发肿瘤的消退和远处转移病灶的减少（远隔效应）。冷冻消融引起远隔效应在临床时有报道，冷冻消融诱导免疫应答的机制也有大量的研究，局部冷冻消融联合全身免疫治疗现已成为不可切除肿瘤、免疫耐药等患者临床治疗新的希望。关于冷冻消融的免疫效应还有更多相关基础和临床工作值得深入探索。

　　三、低温精准医疗技术治疗肿瘤的优势

　　低温冷冻技术（氩氦刀）可应用于全身实体肿瘤（如：肺癌、肝癌、乳腺癌、肾癌、前列腺癌、骨肉瘤等）的全程治疗，可单独治疗或可多次重复治疗，也可与免疫靶向、放化疗等其他方法联合应用。这项技术的疗效与安全性已广泛被国际国内医学界认可。早在2002年美国医师联合会就已将氩氦刀指定为治疗前列腺癌（美国前列腺癌发病率排第一位）的首选方法；2003年世界肿瘤靶向大会建议中晚期肺癌和肝癌首选治疗方法。全球已有数百万肿瘤患者接受了氩氦刀消融治疗。近来在《肺结节多学科微创诊疗中国专家共识》（2023版）、《多发磨玻璃结节样肺癌多学科诊疗中国专家共识》 （2024年版）中也将冷（热）消融治疗推荐为肺结节、磨玻璃样肺癌的治疗手段之一或者是手术切除的重要补充方法。

　　基于低温冷冻技术独特的治疗原理和技术特点，在临床应用中，除了与目前相对应用较普遍的其他热消融技术（如微波、射频消融）类似，具有疗效确切、微创安全、恢复快等诸多优势外，氩氦刀低温冷冻消融技术治疗肿瘤具有非常独特的临床价值，尤其对于高龄、年老体弱的患者，肿瘤位置临近重要脏器、伴有癌痛等的患者是一种更理想的消融技术选择。其治疗肿瘤的优势主要体现在以下几个方面：

　　精准可控：对于肿瘤治疗，无论是手术、还是局部消融治疗，对治疗边界的把控都十分重要。边界过小，则可能治疗不彻底，肿瘤易复发转移；边界过大，则会对肿瘤周边正常组织造成“误伤”，甚至可能引起各种严重并发症。热消融边界往往不易判断，对医生经验要求较高。而冷冻消融术中形成的冰球在CT扫描影像下呈低回声区，边缘规则，呈现非常清晰，医生术中对消融区范围可以有清晰准确的判断，方便实时调整手术方案。此外，冷冻消融针形成的冰球可以融合，对于较大或形态不规则的肿瘤，可以采用多针联合的策略，形成更加适形的冷冻消融区域，对病灶实现完全覆盖，从而保证精准、彻底的治疗效果及患者安全。

　　无痛高效：冷冻治疗具有明显的止痛作用，氩氦冷冻消融手术过程中患者几乎无疼痛感、不适感少。冷冻治疗对于癌性疼痛也有很好的即刻及长期缓解作用。冷冻治疗疗效确切，适应证广泛，多发肿瘤可以根据病情选择单病灶或者多病灶一次解决，较大肿瘤可以一次性多针联合治疗，减少住院次数、缩短住院时间、花费更少、更加高效。

　　安全性高、耐受性好：冷冻消融对血管、神经、结缔组织损伤较小，术中可清晰观察治疗范围与临近脏器的毗邻关系。临床上对于临近胸膜，膈肌，心脏，大血管等热消融治疗相对较危险部位的肿瘤均可以考虑采用冷冻消融治疗。冷冻治疗通常于局麻下操作，术中可实时进行医患交流，显著减轻患者恐惧心理压力，高龄患者、不能耐受全身麻醉、不能耐受手术的患者均可采用冷冻消融治疗。

　　适应症广，可应用于复发患者，可重复治疗：冷冻消融治疗为局部物理治疗，并发症少，适应症广：适用于全身各部位实体肿瘤，适用于其他治疗无效、复发、转移的患者，可以和其他肿瘤治疗方法联合应用，也可重复治疗。

　　可激活抗肿瘤免疫，可联合其他治疗方式，进一步提高疗效。多个临床研究结果表明，低温冷冻技术对肿瘤细胞的抗原保留和微环境重塑作用最强。通过冷冻部位肿瘤抗原的释放，激发自身免疫细胞对肿瘤细胞的发现和识别，进行二次灭杀并同时对脱落细胞和转移癌细胞形成识别追杀引发远隔效应，出现远处肿瘤消失或周围病灶稳定不再发展的现象。低温冷冻技术联合现在非常热门的靶向药物、免疫疗法还可以起到1+1>2的效果，这对众多无法手术的或其他治疗无效、靶向药物耐药等肿瘤患者无疑是一种福音。

　　四、低温精准医疗设备与技术应用的历史、现状与展望

　　先进的医疗技术往往离不开先进的医疗装备。目前国际上低温冷冻设备的主流是氩氦制冷技术（俗称氩氦刀），它是航天制导领域采用的高科技手段应用到医疗领域的创新合作结晶，利用氩气与氦气两种惰性气体的节流效应，实现消融针尖温度实时可控并快速达到超低温冷冻与复温灭活肿瘤的效果，是目前低温冷冻治疗设备技术的最高层级，核心技术过去一直由美国和德国掌控。

　　中国的肿瘤低温冷冻技术应用首先源于进口设备的引进，而单台设备近千万人民币的价格和单次使用昂贵的耗材价格都严重制约了这一先进技术的应用与推广，国内仅有少数头部医院能够开展此项技术。我国低温冷冻技术的自主研究起步较晚，更是受制于氩氦核心制冷技术与对应材料、制作工艺的多重难点，所以国内企业更多集中在以液氮、氮气作为冷媒的欧美已淘汰技术的开发应用之中。而这一情况直到2019年才被国产低温手术系统（氩氦刀）的正式获批上市而终结，使中国成为全球拥有医用氩氦低温制冷技术的第三个国家。伴随技术、工艺的不断创新，国内市场的广泛认可，目前我国的医用氩氦制冷技术研发、制造与应用能力日趋成熟，在部分领域已达到国际领先地位。例如北京阳光易帮医疗科技有限公司已成功研制出全球最细、穿刺损伤极小的氩氦冷冻消融针（外直径仅1.3mm），降温速度最快的氩氦冷冻治疗设备，以及全球体积最小、集成度最高的便携式氩氦冷冻治疗设备，并拥有多项国际领先技术专利，成功打造了一个可持续发展的低温冷冻治疗技术平台和上下游产业生态系统。 近年来，国内氩氦冷冻治疗技术相关高科技企业（如北京阳光易帮医疗科技有限公司、沈阳鹏悦科技有限公司）的市场推广与研发投入相互促进，不断推动成本效益的提升，并确保这些成果能够惠及广大民众，形成一个互相增益的良性发展循环。

　　低温冷冻技术被誉为“冰尖上的艺术”，作为一种创新的肿瘤治疗手段，以其精准、微创、安全、可重复、耐受度好等优点，逐渐成为当前医学发展的趋势和研究热点。设备国产化更是助推技术的普及与应用，使其快速成长为继外科手术、放疗、化疗之后肿瘤治疗的又一种重要治疗方法。国内外已经和正在进行的多项临床和基础研究，也揭示了冷冻治疗在房颤、高血压、呼吸道疾病等多种疾病治疗中确切的或潜在的临床应用价值。在未来，随着科技的发展和研究的深入，我们相信低温冷冻技术会在精准治疗的道路上走得更远，为我国的大健康事业高质量发展、为增强人类健康福祉做出更大的贡献。

　　（作者系中国医科大学附属第四医院副院长，三级教授，主任医师，中国医科大学神经外科学医学博士(MD)和博士后；日本东京医科齿科大学医学生化学哲学博士(PhD)）