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氩氦刀冷冻消融术
——超低温精准冻融的实体瘤微创治疗技术
一、技术概述
氩氦刀冷冻消融术,全称“氩氦靶向冷冻消融系统”,是当前国际上广泛应用的新一代实体瘤微创消融技术。该技术以焦耳-汤姆逊节流效应为物理基础,利用常温高压氩气在探针尖端极速膨胀致冷、高压氦气主动冲击复温的原理,对肿瘤组织实施快速深低温冷冻与主动加热的循环打击,从而实现对肿瘤细胞的彻底灭活。
与传统热消融(如射频、微波)不同,冷冻消融并非“烧死”肿瘤,而是通过“冻死”肿瘤的机制发挥作用。其核心优势在于:冷冻过程中形成的冰球在CT或磁共振影像下边界清晰可辨,消融范围与影像所见高度吻合,真正实现了“所见即所得”的精准治疗目标。这一特性使术者能够全程实时监控消融边界,在彻底覆盖病灶的同时最大程度保护周围正常组织与重要结构,显著提升了治疗的安全性和可控性。

氩氦刀冷冻消融技术凭借其微创、精准、可实时监控及免疫激活效应,获得了全球顶级学术期刊与权威机构的高度关注。
《Radiology》、《Chest》、《Annals of Surgical Oncology》及《Journal of Thoracic Oncology》等国际顶尖放射学与肿瘤学期刊,多次刊发关于氩氦刀在治疗早期肺癌、寡转移灶及复杂部位肿瘤中的研究。学界一致认为,该技术在处理紧邻大血管、心脏、胸壁等“高危区域”病灶时,具有射频消融和微波消融难以比拟的安全边界。
在美国介入放射学会(SIR)和世界介入肿瘤学大会(WCIO)上,冷冻消融始终被列为重要议题。专家共识指出,冷冻消融不仅是一种局部物理治疗,其快速细胞破裂释放肿瘤抗原的过程,可能在激活宿主免疫系统中起到“原位瘤苗”效应,这一机制已在《Nature》子刊等多个基础-临床转化研究中得到验证。
由国际冷冻治疗学会及美、中、欧等多国专家联合发布的《影像引导下肿瘤冷冻消融专家共识》,对氩氦刀的操作规范、布针原则及术中监测(冰球覆盖边界)进行了标准化,标志着该技术已从早期的探索性治疗全面进入精准化、规范化医疗时代。
随着循证医学证据的不断积累,氩氦刀冷冻消融已从“替代选项”转变为各大指南中不可或缺的根治性与姑息性治疗手段。
美国国家综合癌症网络(NCCN)指南在非小细胞肺癌(NSCLC)的局部治疗原则中,明确将消融治疗(含冷冻消融)列为对于医学上不能耐受手术切除、或拒绝手术的早期肺癌患者的根治性治疗手段(尤其适用于T1-2N0M0期)。
美国胸科医师学会(ACCP)在肺癌诊疗指南中指出,对于无法耐受外科手术的早期肺癌患者,冷冻消融等局部消融技术能提供极佳的局部控制率和生存获益。
在中国,《原发性肺癌诊疗指南》、《经皮穿刺肺活检及消融治疗专家共识》以及《影像引导下肿瘤冷冻消融治疗专家共识》等国家级指导文件中,氩氦刀被推荐为治疗早期不可手术肺癌、肝脏恶性肿瘤及骨与软组织肿瘤的重要手段。指南特别强调其在“多学科诊疗(MDT)”中的核心价值,适用于高龄、合并症多、心肺功能极差的患者群体。

上图为廖正银教授于2026年5月17日,在世界消融协会(WATA)首届学术会议上,带来了一场题为《经皮冷冻疗法治疗上颌恶性肿瘤》的专题授课。
全球多中心大样本的临床数据,为氩氦刀冷冻消融的卓越疗效提供了强有力的循证支撑。
高度的局部控制率与生存获益:
根据一项纳入数千名早期肺癌患者的系统性回顾分析显示,经皮氩氦刀冷冻消融的1年、3年及5年肿瘤局部无进展生存率分别高达97%、85%和78%,并且显著降低了术后疼痛及心肺并发症的发生率。
极低的不良事件发生率:
相较于热消融及外科手术,氩氦刀在治疗胸膜下或纵隔旁病变时具有天然优势。国际临床数据显示,气胸发生率控制在10%~20%(大多为轻度,仅1%~3%需引流),而大血管损伤、支气管胸膜瘘等严重并发症发生率趋近于0。在紧邻降主动脉、心脏等极端部位的消融中,由于冰球具有清晰的影像边界,术者可安全地监测消融边缘,实现“毫米级”精准毁损。
寡转移及姑息治疗的硬核数据:
在肺寡转移瘤治疗中(原发灶以结直肠癌、肉瘤为主),冷冻消融术后的3年总生存期(OS)可达60%-75%,远超手术切除效果。对于晚期顽固性癌痛患者,氩氦刀在灭活肿瘤、解除压迫的同时,可破坏局部神经末梢,超过80%的患者在术后疼痛评分显著下降,生活质量大幅提高。
二、作用机制
冷冻消融对肿瘤细胞的摧毁是一个多环节、多层次的生物学过程,主要包括以下机制:
1. 直接细胞杀伤效应
快速降温至-40℃以下时,细胞内游离水迅速形成冰晶,直接刺破线粒体、内质网等细胞器膜结构;同时细胞外间隙亦形成大量冰晶,造成细胞内外渗透压剧烈失衡,细胞脱水皱缩。随后主动复温阶段,细胞外冰晶率先融化,大量水分涌入细胞内,导致细胞急剧肿胀、胞膜破裂崩解。如此“冻-融”双重打击,从根本上破坏肿瘤细胞的结构完整性。
2. 微循环阻断效应
冷冻过程中,肿瘤组织内微动脉、微静脉及毛细血管网内皮细胞受损,血小板聚集,纤维蛋白沉积,形成广泛微血栓。复温后血流再灌注进一步加重血管内皮损伤,最终导致肿瘤微循环永久性闭塞。失去血供的肿瘤组织发生缺血性凝固性坏死,坏死范围稳定、边界清晰。
3. 免疫调节效应
这是冷冻消融区别于其他消融手段的重要特征之一。肿瘤细胞经冻融裂解后,大量肿瘤抗原、损伤相关分子模式及炎性因子释放,可被机体免疫系统识别并呈递,从而可能激活特异性的抗肿瘤免疫应答。部分研究观察到,局部冷冻消融后远处未治疗病灶出现缩小或稳定的“远隔效应”,提示该技术或兼具局部消融与全身免疫调节的双重价值。
三、治疗过程
冷冻消融治疗通常在介入手术室或CT/DSA复合手术室中进行,全过程在影像实时引导下完成,具体步骤如下:
术前规划:基于增强CT/磁共振等影像资料,精确评估肿瘤部位、大小、形态及与周围重要结构的解剖关系,规划穿刺路径,确定探针数量与布阵方案。
麻醉与穿刺:根据病灶位置和患者情况,选择局部麻醉或静脉镇静镇痛。在CT或超声实时引导下,将直径约1.47mm(铅笔芯粗细)的冷冻探针经皮穿刺至肿瘤预定位置。探针数量依肿瘤大小和形态灵活设定,单次可同时使用多根探针。
冷冻-复温循环:启动氩气系统,探针尖端温度在数十秒内骤降至-140℃至-160℃以下,冰球迅速形成并以探针为中心向外扩展,逐渐覆盖整个病灶及安全边界。术中通过CT扫描实时观察冰球形态与范围。单个循环通常包括10-15分钟冷冻、随后切换氦气进行1-3分钟主动复温。标准治疗一般实施两个完整冻融循环,以确保肿瘤核心区与边缘区均被彻底消融。
术后评估与处理:治疗结束后撤除探针,穿刺点仅留针眼大小创口,无需缝合。术后即刻CT扫描评估消融范围,确认有无出血等并发症。患者通常术后1-3天即可出院。

图中为我院廖正银教授团队为一例无法外科手术切除的颈胸部巨大肉瘤行氩氦刀冷冻消融案例,可见术前(图1)与术后(图4)对比肿瘤明显坏死,且未损伤周围正常组织。
四、核心技术优势
1. 冰球可视化,边界精准可控
这是冷冻消融最突出的技术优势。术中CT可清晰显示低密度冰球边界,消融范围与影像所见直接对应,术者可在消融过程中精准判断覆盖程度,及时调整,有效避免对周围重要脏器、血管、胆管、肠管等结构的误伤。这是热消融技术难以实现的可视化优势。
2. 疼痛感轻微,患者耐受性极佳
冷冻本身具有天然的麻醉镇痛效果,低温可暂时阻断神经传导。因此,多数手术可在局部麻醉下完成,术中患者舒适度高,体验感好。这一特性使该技术特别适用于高龄、心肺功能储备不足、无法耐受全身麻醉或深度镇静的体弱患者。
3. 多针适形消融,灵活性强
根据病灶形态和大小,可灵活配置多根探针,像“雕塑”般精确构建冰球轮廓,使其紧密贴合不规则肿瘤,一次性完成多发病灶的同步消融。对于靠近胸膜、腹膜、骨骼边缘的偏心性病灶,同样具备良好的适形能力。
4. 组织架构保护,腔道脏器安全
冷冻消融对组织胶原蛋白和纤维骨架破坏较小,对气管、肠管、膀胱等腔道脏器的结构完整性具有较好的保护作用。相比热消融,在邻近中央气道、主支气管、输尿管等关键腔道部位治疗时安全性更高,穿孔风险更低。
5. 可重复治疗与综合兼容
冷冻消融对正常组织的损伤边界明确,术后恢复快,可根据病情需要重复实施。同时,该技术可与手术切除、放射治疗、化疗、免疫治疗等综合手段灵活序贯或联合应用,共同构成个体化的肿瘤综合治疗体系。

图中所示为一例肺部肿瘤病灶紧邻降主动脉的临床案例。患者为88岁老年女性,心肺功能较差,经评估无法耐受外科手术。经我院张金山、廖正银等专家MDT讨论,在充分考量保护心肺功能、最大程度减少手术创伤并争取最大获益的前提下,决定采用局麻下氩氦刀冷冻消融方案。对比术前(图1)与术后(图5、6),可见病灶被完美消融。图2至图4显示,术中布针位置极为精准,冰球区域完美覆盖病灶范围,且未对降主动脉及周围肺组织造成任何不必要损伤。
五、临床应用范畴
氩氦刀冷冻消融术已广泛应用于多种实体瘤的微创治疗,主要包括:
原发性及转移性肝癌:尤其适用于肝硬化背景下不宜手术切除的小肝癌、肝内多发转移灶,以及邻近肝门、膈肌、胆囊等复杂部位病灶。
原发性及转移性肺癌:包括早期不可手术的周围型肺癌、肺内多发转移结节,尤其适合邻近胸膜或纵隔的病灶。
肾癌:用于小肾癌的根治性消融,最大程度保留正常肾单位,保护肾功能。
骨与软组织肿瘤:适用于骨样骨瘤、骨转移瘤及局限性软组织肉瘤的姑息消融或疼痛缓解。
其他适应证:肾上腺肿瘤、腹膜后肿瘤、盆腔复发转移灶等,尤其适用于解剖位置复杂、手术风险较高的病灶。

图中所示为肺结节位于心脏后方紧邻降主动脉的临床案例。为期三个月的随访中发现该结节呈进行性增大。在多次被告知外科手术风险极高之后患者求助于我院肿瘤精准微创治疗团队,经廖正银教授、肖越勇教授等MDT讨论后,最终制定了针对该结节的氩氦刀冷冻消融方案。对比术前(图1)与术后(图4),可见结节已被完全消融;术中布针位置精准合理,且对周围正常肺组织损伤极小。术后患者无明显疼痛等副作用,第三日即顺利出院。
六、结语
冷冻消融技术以精准、微创、耐受性佳的综合优势,已成为现代肿瘤综合治疗体系中不可或缺的重要组成部分。寰亚医院肿瘤微创消融中心常规开展此项技术,由中国顶级肿瘤精准微创治疗团队领衔,依托复合手术室高清影像引导平台,为每一位患者制定个体化的冷冻消融治疗方案,致力于以更小的创伤实现更好的肿瘤控制,提升生存质量,延长生存获益。