近年来发现在冰冻与解冻过程中，组织细胞可以遭到破坏，并且研究证明肿瘤细胞比正常对冷冻更为敏感。根据这一机制，在恶性肿瘤治疗上开展了冷冻疗法。主要适应于难以切除的中晚期肝癌或不适于切除的复发性肝癌或转移性肝癌、无黄疸或明显腹水的患者。一般主张肿瘤内温度需要达到-40～-50℃肿瘤细胞才能坏死。为此冷冻探头的温度必须保持在-160℃以下，才能合乎上述要求。冷冻的方法以快速冷冻慢速融冻的方法对肿瘤的破坏作用最大，多次重复冷冻比一次冷冻效果为好。
使用液氮进行冷冻15分钟可产生80～90% 的最大冷冻效应。另外，对于血运丰富的肿瘤亦可先阻断肿瘤的血运，然后再进行冷冻。冷冻疗法需要注意的是，在冷冻肿瘤的同时，一定要保护好周围脏器和组织，防止造成冷冻。正常要求的冷冻范围为距肿瘤近缘2cm。国内上海中山医院肝癌研究所自1973～1996年用局部冷冻疗法治疗肝癌235例，冷冻治疗后5年生存率为39.8%。其中小肝癌冷冻治疗（N=80）后5年生存率为55.4%，其疗效较手术切除组略差。
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