1 背景概述
早在公元前三千多年前人们就知道冰有止痛消炎作用，并尝试使用冰敷治疗组织肿胀及士兵战伤。18 世纪人们用冰盐水冰敷晚期癌组织，起到减轻癌痛、缩小癌肿的作用。1851 年，Arnott 首先描述了冷冻治疗的各种应用，比如说疼痛的控制。他用-12℃到-8℃盐水治疗晚期宫颈癌和乳腺癌，他认为如果在疾病早期，冷冻可能具有根除癌细胞，延长寿命的功效。后来根据气体的热胀冷缩原理，Cailletet andPictet 发明了专门冷却气体的机械系统。1982 年，Dewar 2 开发出了第一个用于保存液化气体的真空瓶。3 年后，von Linde and Hampson 2 利用焦耳-汤姆逊效应生产出了可连续运行的天然液化气器。随着商业液化气的逐渐生产应用，是冷冻治疗史上的又一大进步。1899 年，White在美国首次报道了冷冻治疗技术应用于皮肤病的治疗，1907 年，Pusey 首次将干冰（固体二氧化碳 78.5°C）用于疾病的治疗，如各种皮肤病（疣、血管痣、上皮瘤等）。在 1930 年代，Lortat-Jocobs and Solente 通过铜探针将液态二氧化碳应用于皮肤病甚至妇科病的治疗，他们观察到的结果均优于电灼治疗慢性宫颈管炎、宫颈糜烂。1950 年代，Allington 首次引入液氮冷冻，后广泛应用于疣、角化病及其他非癌病变 。然而，液氮和二氧化碳应用受限制，主要是因为其输送系统不够完善，穿透组织较浅，损伤组织体积较小。后来Fay 发明了一种连接外部冷冻系统的金属植入物，用于脑部肿瘤和脓肿的治疗。
1961 年，Lee 和 Cooper 9 发明了温度可降至-196℃的金属冷冻探针。这种冷冻探头用于帕金森和其他神经系统疾病的治疗。上述探针由三个同心管组成，其中内管作为液氮流至探头的导管。当液氮输送至组织发挥冷冻作用后吸热变为气体，从内管和中间管之间的空间逸出，中间管和外管之间是一层真空隔热层，以防热量散到冷冻的探头影响冷冻。自从引入探针，数倍认可并且广泛应用于不同的临床疾病中，如前列腺疾病和支气管肺癌 。动物试验和临床实践很快证明冷冻技术可能有效，比如抗体的发展 。1968 年，Sanderson 采用硬质支气管镜介导的冷冻技术治疗支气管腔内肿瘤，1994 年，德国爱尔博电子医疗仪器公司（ERBEElektromedizin GmbH）生产了可弯曲支气管镜，都使腔内冷冻治疗更加便捷更加有效。1999 年，内镜喷洒冷冻治疗（Endoscopic spray cryotherapy (SCT)）首次使用液氮作为制冷剂应用于消化道粘膜的消融，随后逐渐应用于消化道恶性肿瘤的治疗。2007 年，美国食品和药物管理局（FDA）批准的冷冻喷洒消融系统（CSASystem，型号 CC2-NAM；美国马里兰州巴尔的摩医疗责任有限公司）上市，用于内镜下喷洒冷冻消融人体病变组织，逐渐应用于皮肤科疾病，泌尿生殖系统肿瘤，宫颈病变，呼吸道疾病，消化道病变，其中呼吸道、食道疾病中的应用逐渐增多。2013 年 5 月 20 日 CSA 医疗机构宣布，在美国 Colorado Hospital（科罗拉多大学医院）胃肠病肝病的 Norio Fukami 博士使用 truFreeze Spray CryotherapySystem（truFreeze 冷冻喷洒系统）成功的完成了第 10000 个治疗过程。CSA 公司的首席兼主席 Bill Floyd 说这是人们对喷洒冷冻投入越来越大的临床兴趣以及被广泛接受的一个重大里程碑。
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2 冷冻治疗的原理
2.1 利用冷冻的物质
直接用低温制冷材料，一般最常用的方便的方法是使用水或凉开水（12-14 ℃左右）洗澡，沐浴，洗涤，浸泡，换药，冲洗，灌装等。可以用盐水浸透后放冰箱冷冻的毛巾或者带碎冰毛巾（毛巾放入少水多冰的冰糊中然后取出）包裹、包扎或压迫，也可以直接用冰块轻柔按摩，作用强而迅速；或用装入碎冰袋敷贴；也可将病变部位浸入冰水混合物中（冰和水以 1:1 混合）浸泡。也可以使病灶部位浸泡在冰水混合物中。
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2.2 利用制冷物质不同物理状态之间转换时的吸热冷却周围介质
如利用物质从固态向液态转换即溶解过程制冷（比如冰盐合剂，即一份食盐和三份冰充分捣碎并混合可产生 -20℃低温；一份浓硝酸和二份冰充分捣碎并混合（须事先放在冰箱中冷却）可达 -56℃低温。冰盐合剂在临床上已基本淘汰。再比如利用二氧化碳（干冰）升华制冷，温度可达约 -79℃。还有利用二氧化碳、液氮蒸发制冷。
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2.3 节流膨胀制冷法
根据焦耳-汤姆逊效应（Joule-Thomsoneffect）的原理，也被称为“节流膨胀”法，就是让液体或气体从高压变为低压（通过小孔或阀门）的时候作不可逆绝热膨胀，从而产生低温。只有温度高于室温的二氧化碳、氮等气体经过节流膨胀时才能产生制冷效果。
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3.冷冻治疗的分类 ...... 7
4.冷冻治疗的细胞和组织损伤机制 ...... 7
5.喷洒冷冻与传统的冷冻探针相比治疗的优势 ..... 10
6.喷洒冷冻的治疗设备、操作方法及注意事项 ..... 10
7.喷洒冷冻在呼吸道、食道疾病治疗中的有效性和安全性 .......11
8.喷洒冷冻治疗剂量 ....... 17
9.喷洒冷冻治疗的潜在风险及相应策略 .......... 17
10.冷冻喷洒的不良反应及处理 .......... 18
10 冷冻喷洒的不良反应及处理
目前为止，在相关研究中均未发现严重并发症及不良反应，主要并发症有出血，纵膈气肿，气胸等，但发生率较少。如果出血量不多，人体自身凝血功能发挥作用可达到自行止血的目的，没必要进行特殊处理。若出血量稍多时，可用冰盐水冲洗或 0.005%肾上腺素喷洒出血表面，可收缩血管而达止血目的。出血较多甚至出血量大的患者，我们可以给予电凝止血。纵膈气肿一般不需特殊处理，若气胸严重，经吸氧等处理无好转者可给予胸腔闭式引流术。还有其他少见不良反应如低血压，心动过缓，心动过速，ST 段改变，血氧饱和度下降，喉头水肿，气管撕裂等，可能为手术刺激所致，多可自行恢复，有时需紧急处理。
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结论
喷洒冷冻是一项可以针对支气管疾病各个阶段进行治疗的有效工具，同时避免了传统热疗法的一些实质性缺陷。与传统热疗（激光、氩气等离子体凝固术、电灼术等）比较，喷洒冷冻具有保护支气管软骨及其他正常组织，减少瘢痕组织形成，促进健康组织再生等优势。经过初步临床实践，喷洒冷冻似乎比其他方法对支气管损害更小，很少造成术后的支气管瘢痕挛缩、狭窄等。上述病例的选择说明这项新技术可以应用于呼吸道、消化道等各个领域，可用于几乎所有类型支架植入术后支气管阻塞及癌肿侵犯的再通，减灭肿瘤细胞，可用于气道良性狭窄的再通，支气管表面粘膜出血的止血，哮喘的治疗，难治性咳嗽症状的缓解，胸腔内组织、食管胃等疾病的治疗。SCT 可应用于金属支架如动力镍钛记忆合金/硅支架而没有失火的风险，不像传统的冷冻探针需要与被治疗组织直接接触，在冷冻的过程中难免会偶尔造成支架的移位，而 SCT 是用非接触法，与目标组织有数厘米的安全距离，可以放心操作而不会影响支架的位置。SCT 可以治疗裸支架植入后的支气管内疾病，可以防止随着时间推移，癌组织穿过支架壁过度生长，也可以最大限度的避免因使用覆膜支架而导致的支气管阻塞和感染的风险。SCT 还可以安全的应用于体内置入如心脏起搏器、除颤仪等电子设备的患者[47]。SCT 可用于Barrett's 食管、早期食管癌、鳞状上皮重度不典型增生等疾病的治疗，并且显示出其安全性和有效性，长期随访患者效果较好，复发的比例较小。综上所述，喷洒冷冻治疗是一项安全有效的新技术，目前对在呼吸道、消化道疾病中应用的研究较少，尽管在气道、食道良恶性病变中显示出了良好的效果，但在应用过程中尚存在许多问题，比如不同病变治疗剂量、周期、治疗间隔时间、随访方法、不良反应的观察及处理等，皆需更多的循证医学支持。
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参考文献（略）