冷冻治疗是利用对局部组织的冷冻，可控地破坏或切除活组织的治疗方法。或称冷冻外科。组织快速冷冻，温度降到0℃以下，细胞内、外的组织液形成冰晶，细胞结构被破坏。继之细胞脱水，膜系统的脂蛋白变性，组织发生缺血性梗塞，营养缺乏，而终至坏死。在复温过程中，被破坏的组织蛋白质具有新的抗原特性，刺激机体的免疫系统，使产生自身免疫反应。故冷冻治疗局部的原发恶性肿瘤时，远隔的转移瘤的生长可能受到抑制。治疗时可将致冷原涂布于治疗部位，也可用金属冷冻部接触或刺入局部组织。
是利用低温物质或冷冻剂物理状态（固态、液态、气态）的变化过程所发生的吸热，如溶解热，升华热，气化热，使周围介质冷却而制冷。
一般简便的方法可用冷水或井水（12-14℃）洗涤，洗澡，冲洗，淋浴，浸泡，敷贴，灌注等。直接用冰作用强，可用冰块轻触按摩；也可用冰冻毛巾（盐水湿透后放冰箱冷冻的毛巾）。或带碎冰的毛巾（毛巾放入少水多冰的冰糊中然后取出）包裹、包扎或压迫；或用装入碎冰袋敷贴；也可将肢体浸入冰水中（冰和水以1：1混合）浸泡。冰水在导管内循环作用体外或腔内循环冷却等。此外还可用冷的泥类包裹，冷空气吹风等。
相变制冷法（1）利用溶解过程（固态→液态）制冷法有冰及冰的混合物，即冰盐合剂，如三份冰和一份食盐可产生-20℃低温；二份冰和一份浓硝酸（须事先放在冰箱中冷却）可达56℃低温。用时必须将冰和盐捣碎，并充分混合，才能达到前述温度。冰盐冷剂在医疗上已很少采用。
（2)利用升华过程制冷有二氧化碳（干冰），温度-78.9℃，由于其导热力差，应将它混在一种适当的液体（如丙酮、酒精、三氯乙烯等）中使用。
（3)利用蒸发过程制冷法如氯热乙烷喷酒制冷。常用的还有液氮，二氧化碳等。
节流膨胀制冷法按焦耳一汤姆逊效应（Joule-Thomsoneffect）使高压气体或液体通过阀门或小孔而绝热膨胀产生低温的方法。在室温下节流膨胀制冷决定于所用气体是否高于“转化温度”。高于室温的二氧化碳、氮等经节流膨胀时产生冷却效应；低于室温的氢，氦等经阀门膨胀时，气体温度反而升高。
温差电制冷法即利用直流电通过两种不同的导体或半导体交换处所产生的温差，就是利用帕尔贴效应（Peltiereffect）产生低温的冷制方法。用几级串联法可获得更好的制冷效应。
有人用三级温差电制冷，可达-123℃的低温。
人体对冷刺激的反应包含局部反应和全身反应应，局部组织的降温是其生物学效应的基础。
对局部组织的影响局部冷冻首先引起皮、皮下、肌肉和关节等温度下降。皮肤表面温度在应用冰袋20分钟后达13℃，水浴后达8℃，用冷冻胶后甚至达4℃,且在接触冰6分钟后就已出现。将冰袋放在人体腓肠肌部位，可使局部皮温降低22℃；皮下温度降低13℃；肌肉温度降低10℃左右。腹部冰敷30分钟，可使腹膜间区温度降低4-8℃左右。其作用强度与体质、年龄、皮肤厚度、皮肤散热、作用物质、参与反应部分的热传导，比热及作用时间和面积有关。
组织细胞因寒冷破坏的临界温度一般在-20℃左右，但不同的组织存在很大差异。如骨组织和皮肤角质层对冷冻具有一定抵抗力。冷冻使局部组织细胞破坏的机制是：细胞脱水，电解质浓缩到有害程度，pH降低，细胞内外形成冰晶，类脂蛋白复合体变性，血流淤滞及低温休克等。冷冻后的复温过程对组织细胞同样有破坏作用。
对血管的影响组织致冷的直接结果是冷引起的血管收缩，这是由皮肤冷感受器经局部和交感性反应引起的组织缺血。这些反应可由于轴突反射和中枢神经系统反应。这时中心温度暂时性轻度上升，因此整个机体的热消耗能够被抑制。冷去除后出现血循环增多，即反应性充血状态，其后皮温亦渐回升。冷使周围血管收缩后，明显地减少外周血流量，并改变血管的通透性。有助于减少渗出，防止水肿。冷引起的血管运动反应代谢抑制，使血肿，创伤性和炎症性水肿消减并抑制淋巴的生长。但长时间冷冻可继而引起血管扩张反应。
冷冻达一定深度时，可使血管内膜增生，致管腔狭窄，以及血栓形成，但对大血管的影响很小。
对神经系统的影响持续的冷作用皮肤感受器后，首先引起兴奋，以后抑制，最后麻痹，使神经传导速度减慢，以至暂时丧失功能。病人首先感觉冷，以后有烧灼及刺痛感，再后才止痛。由于感觉敏感性降低，而有镇痛麻醉作用。在皮肤外感受器受的刺激下，可影响α-运动神经元的活动，使肌张力降低，而达到解痉并减痉挛性疼痛。动物实验证明，冷冻使轴突反射减弱。当温度降低至6℃时，运动神经即受到抑制；降至1℃时，感觉神经也被抑制。但瞬时冷冻刺激对神经有兴奋作用。
对肌肉活动影响冷刺激肌肉后的三期反应可有肌电位改变而确定，首先远端小的肌群活动性增高而出现跳动。第二期显示活动性相对减弱。长时间冷作用则出现第三期，近端肌群活动电位增高，并出现肌肉震颤。最初冷有刺激效应，因此增加一些运动单位随意活动的可能性。长时间冷的作用可供肌梭传入纤维和α-运动神经元的活动受到抑制，而使肌张力下降，冷还明显的限制肌梭活动的交感神经支配，由此产生的刺激阈升高，可使痉挛病人肌张力下降，抽搐受抑制和牵张反射降低。局部冷冻使神经肌肉的化学物质传递减慢，因而肌肉的收缩期、松驰期及潜伏期均延长，降低肌张力，肌肉收缩与松弛的速度而缓解肌痉挛。
对皮肤的影响人体皮肤之冷觉感受器比热觉感受器数目多因而对冷冻刺激比较敏感，并可反射性地引起局部的和全身的反应。在皮温降至冰点前，皮肤血管收缩，触觉敏感降低，皮肤麻木；降至冰点时，皮肤骤然变白而坚硬；继续加深冷冻，便发生凝冻而稍显隆起。冷冻消除后因边缘区逐渐向中心区出现潮红，在冷冻区中可出现水肿，甚至大疱，血疱。
对代谢的影响冷冻可增强代谢功能，提高基础代谢率。而降低被冷冻组织的代谢，减少其氧化耗量。
对免疫机能的影响临床与实验证明，组织细胞经冷冻破坏后，可形成特异性抗原，使机体产生相应的免疫反应。
抗炎作用冷冻对炎症的症状治疗及对炎症过度有良好影响。但冷的效应必须仅仅用于炎症的最初急性阶段。据报导，用于亚急性炎症可能出现损害。
远隔作用冷可引起热调节的改变和全身反应。例如体温调节对抗反应，交感反应，冷加压反应（高压升高）及抗体的适应，此外冷作用一定的节段区可皮肤可通过节段反射引起相应某个内脏的反应，如腹部冷敷可反射性地增强胃肠道功能，促进胃酸分泌增加。而如果消化道的直接冷冻，则效果恰好相反。
理疗科常用局部冷冻治疗机有下列一些方法。
冷敷法是常用的简便方法，有下面几种。
①将毛巾浸入碎冰中，然后拧去多馀的冰水及冰块，敷于治疗部位。治疗肌痉挛时间为8分钟。在4分钟时更换一次。
②将捣碎的冰块放入冰袋中，治疗时将冰袋敷于患部，时间依病情而定，同一治疗部位一般不超过24-28小时。
③将冰块隔着垫物（如大毛巾）贴于病变部位，使局部温度逐渐降低，治疗时间20-30分钟。
④将冰块直接放于治疗部位，或持冰块在治疗部位表面来回接触移动（冰块按摩）。本法刺激作用较强，治疗时间一般5-12分钟。以不引起皮肤发生凝冻为宜。
⑤循环冷却法有体外法和体腔法两种。体外法是将小管盘成鼓状放在体表，冷水或冷冻剂通过管内循环致冷。体腔法是将冷冻剂通过小管与放入体腔内的囊相连接，常用于胃肠道的局部冷冻治疗。
冰水浸浴用冰水（±5℃）将患部浸入其中，多用于四肢部位的治疗。开始时可有痛感，每20-30秒钟将治疗部位从浴器中抬出一次，反复进行，持续治疗4分钟左右。
喷射法直接将冷冻剂经液管呈雾状喷射到病变局部。喷射范围根据治疗部位而定，特别适用于高低不平和范围较大的病变部位。如氯乙烷喷射法，时间20-15分钟。多采用间歇喷射，如一次喷射3-5秒生停止30秒，反复进行多次。治疗时，观察皮肤反应，不引起皮肤凝冻为宜。
此外，尚有冷冻灌肠，冰水饮服等法。对表浅孤立病灶如血管瘤、痣、疣等，简便的治法，可用棉棒沾液氮直接涂于病变局部进行治疗。
刺入法将冷冻探针刺入病变组织内冷冻。
倾注法将冷冻剂直接倾注在病变部位。
浸入法将病变部位直接浸入冷冻剂中。此法一般用于指或趾端的恶性肿瘤。
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