2013/11/8
1SKLRespir Dis
冷冻技术的临床应用及进展
广州呼吸疾病研究所
钟长镐
SKL
Respir Dis
背景
古代：冰敷治疗
1851年：Arnott －8℃~-
12 ℃－－可接触
部位的肿瘤
1899年：
White 液态气体－－制冷－－皮肤病
1975年：
Sanderson 经支气管镜治疗肺癌
1994
年：ERBE公司－－可屈式电极
1996年：Mathur
—经纤支镜治疗气道病变
SKL
Respir Dis低温的作用原理
细胞损伤机理
－5
℃：体液仍保持液态
－5
℃～－15 ℃：细胞外结晶，细胞内液态
<－15 ℃：细胞结晶
细胞外的结晶对细胞的挤压
细胞内外同时结晶所致的碾磨作用
细胞内脱水而致的细胞崩解细胞内电解质浓度增高所致的细胞膜蛋白变形
SKLRespir Dis冷冻治疗生物学效果--主要效果（直接破坏细胞）
结晶（细胞内形成冰晶－－破坏细胞膜）脱水（溶解效应－－蛋白质变性）
融化（小冰晶聚积成大冰晶－－破坏细胞膜）SKLRespir Dis低温的作用原理
组织损伤机制
微血管血栓形成
低温－－血管收缩
血管内皮损伤
血管渗透性增加
血液黏滞度增加
毛细血管静水压下降SKLRespir Dis冷冻治疗生物学效果------辅助效果（破坏微循环）
冷冻时血管收缩
－－毛细血管迅速栓塞，导致局部细胞缺血死亡
融化时血管舒张
－－小血管内皮损伤，渗透性增加，血小板聚集
和血流缓慢淤积，形成血栓（几个小时－－几天，因而，冷冻存在延迟治疗效应）
SKLRespir Dis影响因素
温度
冷却和融解的速度
组织的含水量
冷冻的时间SKLRespir Dis冷冻手术治疗机工作原理
Joule-Thompson原理：
高压气体通过微细孔
节流，压力迅速下降
而产生急剧降温SKLRespir Dis作用机制
N
2O释放温度
: -89°C
CO
2释放温度: -69°C
探针处：－40 ℃，周围1mm：－20 ℃
从中央到外，每1mm 温度上升10 ℃
致死区域：3～4mm
冷冻－解冻：30秒
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SKLRespir Dis冷冻/复温循环——组织失活
•每次冷冻/复温循环需持续约1分钟
•穿透深度2-3 mm
•第一穿刺点需接受3次冷冻/复温循环
•除初始穿刺点外，其余点均接受3次循环，这样冷冻距离
可达5-6 mm
或更远，以确保冷冻区域重叠SKLRespir Dis
冷冻探头的物理损害
中心坏死区
部分损害区:
凋亡细胞与活细胞混合
未被破坏的肿瘤SKLRespir Dis冷冻对组织的破坏
对冷冻敏感的组织
皮肤
粘膜
神经组织
肉芽组织
血管内皮对冷冻不敏感的组织：
神经鞘
纤维组织
结缔组织
软骨脂肪组织
SKLRespir Dis细胞破坏要求：
早期冷冻效应冷冻达到治疗效果需要：
冷冻速度——越快越好！
缓慢复温
可达到的最低制冷温度
重复的制冷-
复温循环SKLRespir Dis适应症
止血
气道内的恶性肿瘤
气道内的良性肿瘤：圆柱瘤、肌瘤
肉芽肿：结核、炎症
异物
冷冻治疗联合化学治疗
冷冻治疗联合放射治疗
不宜：脂肪、软骨肿瘤
新的适应症：活检SKLRespir Dis器械要求
冷冻介质：CO2或N2O
•冷冻控制台及气瓶调控气流
•脚踏
•软性或硬性探针内镜顶端的软性冷冻探针
SKLRespir Dis操作方法
术前准备：
器械：制冷源、探头、控制装置
探头－－接触组织－－脚踏开关－－冰球
形成－－解冻SKLRespir Dis
冷冻能力
SKLRespir Dis支气管镜--清除
由于冷冻的延迟效应，一周后清除：
评估冷冻破坏效应
去除冷冻坏死组织
7天后通过软镜钳子去除冷冻坏死组织
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SKL
Respir Dis注意事项
探头在镜子末端5mm
以上
较大的病灶，多点，每点之间覆盖
3～5
天后复查
SKL
Respir Dis疗效
1986年，Maiwand
肿瘤: 54/75 有效
咳血
: 7/11 完全停止
1996年, Mathur
18/20
有效
SKL
Respir Dis
冷冻方式
冻融
低温破坏组织结构的治疗方法
冻切
将探针的头部置入肿瘤内部，冷冻5—
30秒后，
在拔出支气管镜的同时摘除粘在探针的肿瘤组织冷冻活检
SKL
Respir Dis
冻融冻切
接触式
SKLRespir Dis
男，42
岁
急性心肌梗塞后气管插管
气促、咳嗽
CASE 1
SKL
Respir Dis
CASE 1
气管上段治疗前电刀切开冷冻治疗
球囊扩张气管上段治疗后3周后
SKL
Respir Dis冷冻治疗良性狭窄机理
低温
（-80℃）细胞冻融
炎细胞浸润
加速肉芽
组织坏死肉芽血管
血流终止
血管闭塞
微血栓形成
支气管内膜
良好恢复中断肉芽
组织生长细胞坏死
或凋亡SKLRespir Dis冷冻与热消融在良性狭窄治疗中的比较
冷冻热消融
对气管软骨的影响对软骨环等结构
影响不大有可能对软骨环
影响
对肉芽组织的影响破坏肉芽组织细
胞，加速其坏死
延缓生长有可能引起局部
肉芽增生
气管穿孔不影响有可能引起SKLRespir Dis
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SKLRespir Dis对象与方法：
冷冻
氩等离子
凝固球囊56例支气管内
膜结核引起的
气管支气管狭
窄或气管阻塞SKLRespir Dis结果：
94.6%（53/56）气管狭窄有不同程度的恢复。黏膜层恢复平滑，
呼吸困难、胸痛、气促等明显改善
86.9%（13/15）气管阻塞重新张开
狭窄与气道阻塞的好转率90.4%
同一时期内（6个月）患者行冷冻20次、球囊扩张5
次SKL
Respir Dis讨论1：球囊扩张
1、采用连续40分钟在
高压（12-14大气压
），而积极影响支气
管狭窄。
2、而其他球囊扩张的
方法仅2分钟，在低
压（<2个大气压）扩
张支气管，通常再狭窄。
SKLRespir Dis讨论2：冷冻治疗
1、冷冻会破坏细胞结
构，减轻水肿，抑制
组织的生长，通过减
少血液供应，并激活
组织炎症，以加快本
地组织或细胞死亡。
2、过程效果缓慢，可
能需20
次以上治疗SKLRespir Dis讨论3：氩等离子体凝固
1、氩等离子体电凝可
引起肉芽组织生长反
复，导致不良后果。
但结合冷冻、球囊扩
张，为肉芽组织的生
长提供了解决方案；
2
、防止出血SKLRespir Dis结论
球囊扩张、冷冻治疗、氩等离子体凝
固联合治疗支气管内膜结核引起的气管支
气管狭窄或气管阻塞，被认为在临床实践
中的一种有效方法，可治疗肺不张和避免肺叶切除术。
SKLRespir Dis
女，20岁
气管腺样囊性癌术后1年
气促、咳嗽、间断咯血
CASE 2
SKLRespir DisCASE 2
气管中下段冷冻治疗
冷冻治疗
治
疗
后SKLRespir Dis
男，59岁
左上肺鳞癌术后
气促、咳嗽、咯血CASE 3
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SKL
Respir Dis
CASE 3
隆突隆突治疗后
左主支气管治疗后
左下叶
SKL
Respir Dis
CASE 3
SKLRespir Dis
男，54岁
左肺腺癌全切术后8月
咳嗽、咯血CASE 4
SKL
Respir Dis
CASE 4
气管下段
隆突气管下段
左主支气管
SKL
Respir Dis
CASE 4
SKLRespir DisCASE 5
SKL
Respir Dis
SKL
Respir Dis
SKLRespir Dis
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SKL
Respir Dis
SKL
Respir Dis
CASE 6
SKL
Respir DisCASE 6
SKL
Respir Dis
综合治疗
气管内肿瘤套扎肿瘤根部氩气刀烧灼后
一周后冷冻冷冻后
一月后
SKL
Respir Dis
现有问题
很小的组织样本
(肺组织)
组织碎片气管支气管
经支气管镜的活检（活检钳）
SKL
Respir Dis
•
足够大的样本
•组织结构完整
•
没有组织碎片
•没有大出血
•不用考虑与组织接触的方向组织活检时冷冻探针的使用
Idea: Dres Jürgen and Martin Hetzel
冷冻活检–一种新的诊断工具?活检钳活检冷冻活检（侧面接触）冷冻活检（尖端接触）
SKLRespir Dis
活检钳活检
金标准冷冻活检随机的前瞻性调查:
活检钳活检和冷冻活检在支气管镜下样本的比较
活检：临床研究
SKLRespir Dis组织学比较
listing using the passer cross as a bullet
acc. to ERBE corporate design活检钳冷冻
(Dr.J.Hetzel)SKLRespir Dis气管腔内冷冻活检研究最终结论
欧洲多中心研究结果
随机选取了593名患者，其中563名确诊
为癌症。随机选择281名患者行气管腔
内活检钳活检，282名行软性冷冻探针
活检。活检钳组与冷冻活检组的诊断率
分别为85.1% 、95.0%（p<0.001），而
显著出血率方面无明显差异。
与传统活检钳活检相比，支气管冷冻活
检更安全，且诊断率更高。
《Cryobiopsy increases the diagnostic yield of
endobronchial biopsy: a multicentre trial》
Eur Respir J 2012; 39: 685–690ForcepsCryo