冷热消融技术应用于肺结节治疗的现状与进展
时间：2026-06-16 19:38:37 热度：37.1℃ 作者：网络
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摘 要
冷热消融技术作为肺结节微创治疗的重要手段，其住院时间短、医疗成本低，具备更高的成本效益比。冷冻消融凭借其“可视化冰球效应”和较低的“热沉效应”，在靠近大血管、气道等特殊部位结节的治疗中展现出独特优势。热消融技术中，微波消融因加热效率高、受血流影响小，已成为直径＞3 cm或邻近血管结节的优选方案；射频消融则在小体积（≤1 cm）结节及亚实性结节中具有较高局部控制率。通过查阅文献，目前关于冷热消融的对比，以及系统全面阐述冷热消融的应用现状、安全性和并发症管理等方面的研究极少。因此，本文将系统地对冷热消融的基本原理、临床应用现状、两者对比研究、安全性及并发症管理等方面进行综述。
正 文
随着肺部低剂量螺旋CT的普及，肺结节检出率逐年增高。传统诊疗模式是：发现肺结节后，经专业医师判断为高危肺结节，即首选手术治疗。而在临床实践中，多发肺结节及存在手术禁忌证等无法手术的情况，使临床治疗出现瓶颈，消融治疗应运而生。消融主要分为冷消融与热消融，两者凭借各自优势，使原本无法手术治疗的患者，通过消融达到与手术相当的治疗效果。研究[1]表明，冷热消融对早期非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）及肺转移瘤的3年局部控制率可达87.9%，5年生存率约46.7%，与手术相当，且术后生活质量显著优于传统手术治疗。因此，消融作为外科手术的有效补充，越来越被重视。从2000年Dupuy等[2]首次报道射频消融（radiofrequency ablation, RFA）治疗肺部恶性肿瘤以来，越来越多的临床研究中心开始对热消融及冷冻消融治疗肺恶性结节进行研究及临床实践，其在适应证拓展、操作规范、疗效评估及联合治疗等方面取得显著进展。但目前的研究主要集中于冷热消融的原理及单种消融方式对肺结节的治疗效果，极少有冷热消融的对比研究。因此，本文将对冷热消融技术的基本原理、临床应用现状、两者的对比研究、冷热消融技术的安全性及并发症管理进行综述。
1 冷热消融技术的基本原理
1.1 冷冻消融技术原理
冷冻消融技术通过低温诱导细胞损伤，其核心物理机制涉及冰晶形成与细胞脱水的协同作用。在冷冻过程中，随着冷冻探针尖端温度降至−40～−196℃时，细胞外液首先形成冰晶，造成细胞脱水与皱缩。随着温度进一步降低，细胞内冰晶开始形成，直接破坏细胞器的结构完整性。此外，复温过程中冰晶再结晶会产生机械应力，破坏细胞膜的流动性与稳定性[3]。
1.2 热消融技术原理
1.2.1 RFA
RFA通过高频交变电流实现能量转化，其核心机制是电阻抗加热。当射频电极插入组织后，交变电流使组织内的离子发生高频振动，离子间的摩擦产生热量，导致局部温度升高至60～100℃。在临床实际中，最常用的温度约为80℃，持续约90 s[4]。热损伤的主要形式是凝固性坏死：温度超过60℃时，蛋白质发生不可逆变性；超过100℃时，组织水分蒸发，形成干燥性坏死区。RFA的热损伤范围受组织阻抗影响较大，当组织脱水后阻抗升高，会限制热量的进一步传递，降低消融的有效性[5]。此外，RFA存在明显的“热沉效应”：靠近大血管的组织因血液灌注带走热量，导致局部温度降低，影响消融效果[6]。
1.2.2 微波消融
微波消融（microwave ablation，MWA）利用电磁能转化为热能，其频率通常为915 MHz或2450 MHz。微波能量通过天线辐射至组织，使组织内的水分子发生高频旋转，水分子间的摩擦产生热量，导致局部温度迅速升高至100℃以上[7]。与RFA相比，MWA具有显著优势：首先，MWA的加热速率更快，减少了患者的疼痛，缩短了手术时间；其次，MWA可以产生更高的肿瘤内消融温度，从而产生更大且可预测的消融范围；第三，MWA的“热沉效应”较弱，因为其加热效率高，能够抵消血液灌注带来的热量损失[8]。研究[7]表明，MWA的消融范围平均比RFA大25%，且消融效率更高。
1.2.3 激光消融
激光消融（laser ablation, LA）通过激光的光热效应实现组织损伤，其核心是将光能转化为热能。激光纤维将高能量激光导入组织，温度升高使肿瘤组织发生凝固型坏死。磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）引导的LA使对比度及空间分辨率极高，可进行多平面重建，因此精准性是其主要优势：专用MRI序列具备温度敏感性，可以显示肿瘤及周围正常组织的温度变化，实时显示凝固坏死范围。Rosenberg等[9]报道了LA治疗肺转移瘤的临床经验，该研究前瞻性研究纳入64例肺转移瘤患者，其中31例患者实现肺部病灶的彻底消融。消融后1年、2年生存率分别为81%、59%，中位无进展生存期为7.4个月且没有治疗相关的死亡，该研究证实了LA可改善患者远期生存。但由于LA技术和设备要求高，且由于穿刺鞘管直径较射频和微波更大，消融耗时更长，气胸及出血风险发生率更高，限制了其临床应用[6]。
1.3 冷热消融的生物学效应共性与差异
冷热消融技术的生物学效应存在共性与差异，其核心区别在于细胞死亡机制与免疫应答的调控方向。共性方面，两者均通过诱导细胞死亡实现肿瘤清除，激活局部免疫反应。差异方面，冷冻消融以凋亡与坏死的混合模式为主，兼具免疫激活与免疫抑制双重效应；而热消融的核心关键是局部坏死的诱导，持续诱导或增强肿瘤的特异性免疫应答[10]。此外，冷热消融对血管的损伤机制不同：冷冻消融导致血管内皮细胞坏死与血管收缩，而热消融则引起血管扩张与血栓形成[11-13]。
1.4 冷热消融对肺组织的特异性影响机制
肺组织的特殊性决定了冷热消融对其影响的独特性。对于肺泡结构，冷冻消融的低温会导致肺泡上皮细胞的冰晶形成，破坏表面活性物质的合成与分泌，引发肺泡塌陷与肺水肿；而热消融则通过高温使肺泡上皮细胞蛋白质变性，导致肺泡壁增厚与纤维化[12,14]。在血管网响应方面，肺组织的高灌注特性会加剧“热沉效应”或“冷沉效应”：热消融时，血液灌注会带走热量，降低靶组织温度；血液流动且肺内空气会干扰冰球的形成速度[13,15]。为减轻这些效应，临床中常通过调整消融参数或使用辅助技术（如水隔离，气体隔离）优化治疗效果。此外，肺组织的弹性特性会影响消融后的组织修复：热消融导致的纤维化程度通常比冷冻消融更严重，可能影响肺功能的长期恢复[15]。
需要强调的是，冷热消融对肺组织的影响还与结节的位置相关。例如，靠近胸膜的结节在热消融时容易引发胸膜炎症与疼痛，而冷冻消融的低温则具有局部麻醉效果，可减轻疼痛反应[16-17]。对于靠近气道的结节，冷冻消融的冰球边界清晰，能够有效避免气道损伤，而热消融则需严格控制能量输出，防止气道狭窄或瘘管形成。这些组织特异性影响机制提示，在临床实践中需根据结节的位置与肺组织的功能状态选择合适的消融技术。
综上所述，冷热消融技术的基本原理涉及物理机制、生物学效应与组织特异性响应的复杂调控。深入理解这些原理不仅有助于优化治疗方案，还能为探索联合治疗策略提供理论基础。未来的研究方向应聚焦于开发更精准的消融技术与个性化治疗方案，以进一步提高肺结节治疗的效果与安全性。
2 冷热消融技术的临床应用现状
2.1 冷冻消融在肺结节中的应用
2.1.1 适应证拓展
冷冻消融技术在肺结节治疗中的适应证拓展，特别是针对靠近大血管、气道等特殊部位的结节，已成为临床研究的重要方向。例如，对于毗邻大血管的结节，冷冻消融通过多探针组合可形成足够的冰球覆盖范围，同时避免血管壁的热损伤，降低出血风险[15]。此外，靠近主支气管的结节由于解剖位置特殊，热消融易导致支气管黏膜损伤或支气管胸膜瘘（bronchopleural fistula, BPF），而冷冻消融的冰球边界清晰，可通过实时影像监测精准控制消融范围，减少对气道的损伤。临床实践中，冷冻消融已被用于治疗中央型肺结节及肺转移瘤，其局部控制率高，且未出现严重气道并发症[15,18]。
2.1.2 冷冻消融现状与消融策略
冷冻消融包括氩气制冷及氮气制冷。临床中主要使用的是氩气制冷，其又分为高压氩气与非高压氩气，高压氩气可以提供更快的冷冻和消融速度，可以缩短治疗时间，而非高压氩气冷冻及消融速度更慢，因此临床上更常使用高压氩气进行消融，但高压氩气储存及维护成本较高。而氮气制冷临床上也有使用[19]，但目前没有检索到氩气及氮气临床治疗效果对比的相关研究。冷冻消融通常采用“双冻双融”或“三冻三融”方案，即先将探针温度降至−40～−196℃形成冰球，维持一定时间后复温，重复2～3次以确保细胞彻底坏死[19]。实时影像监测可观察冰球的形成和扩展情况，确保消融范围覆盖结节及周围5～10 mm的安全边界[20]。
2.1.3 近期与远期疗效数据
冷冻消融治疗肺结节的近期疗效显著，对于原发性肺癌，冷冻消融的远期疗效可观，5年生存率可达40%～50%，与手术切除的疗效相近。例如，一项纳入45例Ⅰ期NSCLC患者的研究[21]中，冷冻消融后5年生存率为68%，5年无进展生存率为88%，6.4%的患者发生并发症，包括咯血等。此外，冷冻消融对肺功能的影响较小，术后6个月肺功能指标第一秒用力呼气容积（forced expiratory volume in 1 second, FEV1）和用力肺活量（forced vital capacity, FVC）等与术前相比无显著下降，尤其适用于肺功能储备较差的患者[22]。
2.2 热消融在肺结节中的应用
2.2.1 不同热消融技术的临床适用场景对比
热消融技术主要包括RFA、MWA和LA，各技术的临床适用场景存在差异。RFA是目前应用最广泛的热消融技术，其局部控制率可达70%～80%，但受“热沉效应”影响较大，对于靠近大血管的结节疗效有限。MWA消融速度快、范围大，且受血流影响较小，局部控制率与RFA相当，但手术时间更短[23]。LA可用于靠近胸膜的微小结节，其消融边界清晰，对周围正常组织损伤小。临床实践中，需根据结节的大小、位置等情况选择合适的热消融技术。
2.2.2 小体积与亚实性结节的治疗策略
小体积（≤1 cm）肺结节的治疗一直是临床挑战，传统手术切除创伤较大，而热消融技术因其微创性和精准性成为理想选择。对于直径≤1 cm的实性结节，RFA和MWA均能实现较好的局部控制，1年局部控制率可达90%以上，但需注意消融范围应覆盖结节及周围5 mm的安全边界[24]。亚实性结节（如磨玻璃结节）的治疗则需结合结节的密度、大小及生长速度综合判断。对于直径≤1 cm的磨玻璃结节，若随访期间无明显变化，可选择密切观察；若出现增大或实性成分增加，则需考虑热消融治疗。MWA在磨玻璃结节治疗中表现出色，一项多中心研究[25]显示，MWA治疗磨玻璃结节的3年、5年局部控制率均为96.6%，5年生存率达84.9%。
2.2.3 术后随访方案与疗效评估指标
热消融术后的随访方案通常包括术后1个月、3个月及以后每6个月的胸部CT检查，评估指标包括结节大小、密度变化、是否存在强化及周围炎症反应。术后1个月的CT检查主要观察消融灶的形态，消融后1～3个月内病灶增大，提示组织坏死和炎症反应；术后3～6个月，病灶逐渐缩小，随访过程中病灶区域有几种演变模式，包括消失、缩小、纤维化、空洞、肺不张等[26]。此外，正电子发射计算机断层显像可用于评估结节的代谢活性，若术后6个月仍存在高代谢灶，提示可能存在残留病灶，需进一步治疗。
2.3 冷热消融技术的适应证与禁忌证
2.3.1 基于结节特征的精准适应证
冷热消融技术的适应证需根据结节的大小、位置、病理类型进行精准选择。对于直径≤3 cm的周围型肺结节，若患者因心肺功能差、高龄等原因无法手术，冷热消融均可作为有效补充手段[27]。其中，冷冻消融更适用于靠近大血管、气道的结节，而热消融则适用于无法耐受手术的周围型肺结节患者[26]。对于中央型结节，冷冻消融因冰球边界清晰、对气道损伤小，成为首选治疗方式[15]。病理类型方面，冷热消融对原发性NSCLC、肺转移瘤（如结直肠癌、乳腺癌转移）均有效，局部控制率超过80%[28]。例如，冷冻消融治疗结直肠癌肺转移的1年及3年生存率为分别为91%及59.6%，与手术切除疗效相当[29]；MWA治疗乳腺癌肺转移的1年、3年、5年生存率分别为96.9%、53.3%、17.8%[30]。
2.3.2 禁忌证的动态调整
冷热消融的禁忌证包括绝对禁忌证和相对禁忌证，需根据患者情况动态调整。绝对禁忌证包括严重凝血功能障碍、无法纠正的气胸、活动性感染等，相对禁忌证包括肺功能严重受损、结节距胸膜＜3 mm、合并严重心肺疾病等[31]。对于合并基础疾病的患者，需进行个体化评估。例如，对于FEV1＜1.0 L的患者，若结节为周围型且直径≤2 cm，可选择冷冻消融以减少对肺功能的影响；对于合并冠状动脉粥样硬化性心脏病患者，需在消融前优化心脏功能，术中监测生命体征，避免诱发心肌缺血。
2.4 冷热消融技术操作规范与要点
2.4.1 影像引导下穿刺路径优化策略
影像引导下穿刺路径的优化是确保消融安全有效的关键。CT引导下穿刺需遵循“避开重要结构”的原则，优先选择经胸膜穿刺点少，同时避开肺大疱、叶间裂、肋间神经及血管。例如，对于位于肺外周的结节，可选择经肋间隙直接穿刺；对于深部结节，可通过调整患者体位（如俯卧位、侧卧位）或采用“倾斜穿刺”技术，减少穿刺次数[32]。此外，术前可通过三维重建技术模拟穿刺路径，评估针尖与结节的位置关系，提高穿刺准确性[33]。
2.4.2 消融范围的精准控制
消融范围的精准控制依赖于影像实时监测和参数调整。冷冻消融的安全边界通常设定为冰球覆盖结节周围5～10 mm的正常组织，可通过多探针组合或调整冷冻时间实现。单探针冷冻消融的冰球直径约为3 cm，对于直径2 cm的结节，可形成1 cm的安全边界[20]。热消融的安全边界则需根据消融技术和结节大小调整，RFA的安全边界为5 mm，MWA为10 mm[34]。术中可通过实时温度监测反馈消融区域温度，确保达到有效消融温度（＞60℃）[26]。
2.5 冷热消融临床效果评价
冷热消融技术的局部控制率长期随访数据显示，其疗效与手术切除相近。例如，一项纳入75例Ⅰ期NSCLC患者的研究[23]中，RFA治疗后3年生存率为42%，5年生存率为34%；MWA治疗后3年局部控制率为40%，5年生存率为27%。冷冻消融治疗肺转移瘤的5年局部控制率为79.2%，3年和5年总生存率分别为63.2%和46.7%[1]。此外，另一项多中心前瞻性临床试验[18]纳入128例患者共224个肺转移病灶，冷冻消融治疗后1年无局部复发生存率为85.1%，2年为77.2%。
综上所述，冷热消融技术在肺结节治疗中已展现出良好的临床应用前景，其适应证不断拓展，操作流程日益规范，疗效和安全性得到广泛验证。未来，随着影像引导技术的进步和消融设备的优化，冷热消融技术将在肺结节的精准治疗中发挥更重要的作用。
３ 冷热消融技术的比较研究
3.1 冷冻消融与热消融技术的比较
3.1.1 疗效与安全性的头对头研究数据
冷冻消融与热消融作为肺结节微创治疗的核心技术，其疗效与安全性的直接比较是临床决策的关键依据。近年来，多项倾向评分匹配研究与随机对照试验为二者的头对头比较提供了高质量证据。一项纳入139例原发性高危肺结节患者的倾向评分匹配研究[35]显示，冷冻消融与MWA的技术成功率均达100%，中位随访25个月时局部疾病进展率分别为12.12%（冷冻消融组）与7.41%（MWA组），差异无统计学意义，但冷冻消融组的疼痛评分显著低于MWA组（中位评分1.0分 vs. 2.0分，P<0.001）。另一项针对肉瘤肺转移的10年回顾性队列研究[36]同样证实，冷冻消融与MWA的原发性技术成功率均为97%，1年与2年局部控制率在≤1 cm肿瘤中分别达99% vs. 97%（1年）、98% vs. 95%（2年），且并发症发生率差异无统计学意义，但冷冻消融在较大肿瘤（>1 cm）中的局部控制率略高于MWA（1年：86% vs. 74%，2年：79% vs. 62%）。但也有研究更推荐RFA和MWA用于肺恶性肿瘤的治疗，如一项网状Meta分析[37]显示，冷冻消融的局部进展率高于RFA和MWA，而RFA和MWA之间没有差异，在并发症发生率方面三者差异无统计学意义。
在生存结局方面，冷冻消融与热消融的长期疗效相似。一项针对NSCLC 肾上腺转移瘤的回顾性研究[38]显示，冷冻消融与MWA的中位总生存期分别为25个月与29个月，差异无统计学意义（P=0.786）。而针对NSCLC原发灶的研究[1]则发现，冷冻消融与MWA的5年总生存率率分别为54.91%与64.54%，差异无统计学意义（P=0.79）。安全性方面，冷冻消融的主要优势在于疼痛控制，多项研究[35,39-40]均观察到冷冻消融组的视觉模拟评分显著低于RFA组或MWA组。然而，冷冻消融的出血风险略高于MWA。倾向性评分匹配研究[41]显示，冷冻消融组的出血事件发生率显著高于MWA组（P<0.05），这可能与冷冻过程中血管内皮损伤及血小板功能抑制有关。
热消融中，RFA与MWA的比较也备受关注。一项随机对照试验[40]纳入52例Ⅳ期肺肿瘤患者，结果显示MWA组的肿瘤体积缩小更显著（术前至12个月P=0.0215），且疼痛评分低于RFA组（1.79分 vs. 3.25分，P=0.0043），但二者的总生存期无显著差异（P=0.883）。一项Meta分析[42]则发现，RFA组的中位总生存期与无进展生存期长于MWA组，但MWA的消融时间更短，且复发率、完全消融率及并发症发生率相似。不过，另一项针对Ⅰ期NSCLC的Meta分析[43]显示，RFA与MWA的1年、3年、5年总生存率和无病生存率差异均无统计学意义。
3.1.2 特殊部位结节的适用性对比
特殊部位肺结节（如纵隔旁、胸膜下、靠近大血管/气道）的消融治疗对技术精准性要求极高，冷冻消融与热消融的适用性存在显著差异。冷冻消融的优势在于其“可视化冰球”效应，可通过实时CT监测冰球范围，避免损伤周围重要结构，因此更适用于纵隔旁或靠近大血管的结节。一项针对NSCLC原发灶的研究[44]显示，冷冻消融在靠近大血管的结节中，局部控制率达87%，显著高于MWA的60%（P=0.022）。此外，冷冻消融的低温损伤对血管的影响较小，可降低出血风险，尤其适用于胸膜下结节，其气胸发生率较MWA低[35]。
热消融中的MWA则因“热沉效应”较弱，更适用于靠近气道的结节。然而，MWA热损伤可能导致BPF，尤其在消融范围超过气管壁时，发生率约为0.4%～2%[45]。
3.2 不同热消融技术间的比较
3.2.1 能量效率与组织穿透深度对比
不同热消融技术间能量效率与组织穿透深度存在显著差异。RFA温度可达60～100℃，但能量传递受组织阻抗影响较大，在高阻抗组织（如肺纤维化）中效率降低[3]。MWA温度可达100～150℃，能量效率不受组织阻抗影响，且穿透深度更深，适用于较大肿瘤（>3 cm）[46]。LA通过激光光纤传递光能量，在组织内转化为热能，温度可达60～80℃，穿透深度较浅（约1～2 cm），但精准性较高，适用于小体积或靠近胸膜的表浅结节[47]。
能量效率方面，MWA的消融效率最高，其单位时间内的消融体积显著高于RFA[46]。一项针对肺转移瘤的研究[47]显示，MWA的局部控制率（88.3%）显著高于RFA（69.2%）与LA（68.0%）（P<0.01）。组织穿透深度方面，MWA的穿透深度最深，可有效消融深部肿瘤，而LA的穿透深度最浅，仅适用于表浅结节。RFA的穿透深度介于二者之间，但受血管“热沉效应”影响较大，在消融靠近大血管的结节时范围会受限[47]。
3.3 冷热消融与传统手术治疗的比较
3.3.1 微创手术与消融技术的创伤性差异
微创手术治疗的切口较大，组织损伤范围广，术后疼痛明显，恢复时间较长。消融技术则为经皮穿刺操作，切口极小，组织损伤局限于消融区域，术后疼痛轻微，恢复时间较短[48]。一项前瞻性非随机研究[49]纳入68例恶性肺结节患者，比较手术、立体定向放疗（stereotactic radiotherapy, SBRT）与消融的创伤性，结果显示手术组的并发症发生率（78.9%）显著高于消融组（45.0%）与SBRT组（17.2%）（P<0.05），且手术组的住院时间最长，消融组次之，SBRT组住院时间最短。
3.3.2 对肺功能的影响对比
对肺功能的影响是选择治疗方案的关键因素之一，尤其对于合并慢性阻塞性肺疾病患者。手术治疗会切除部分肺组织，导致肺功能显著下降，呼吸困难加重，生活质量下降。消融技术则仅破坏肿瘤组织，对正常肺组织的损伤较小，与手术组相比，FEV1的下降通常可以忽略不计。手术组的肺功能长期受损，恢复慢，而消融组肺功能受损轻，恢复快[49]。而对于慢性阻塞性肺疾病患者，消融技术的优势更明显，相比手术可以给予患者更多的肺保护，减少肺损伤。
3.3.3 术后并发症谱的差异分析
手术治疗的主要并发症包括出血、感染、气胸、肺不张与BPF，发生率约为20%～40%，显著高于消融治疗[49]。消融技术的主要并发症为气胸、出血与疼痛，发生率约为16%～28%[48]。研究[49]显示，手术组的严重并发症（如大出血、呼吸衰竭、BPF）发生率显著高于消融组。消融的气胸发生率较高（约20%～30%），但大多数为少量气胸，无需特殊处理；出血发生率约为5%～10%，主要为穿刺部位出血，严重出血（如咯血）发生率<1%[35]。
3.4 冷热消融与其他非手术治疗的比较
3.4.1 与SBRT的疗效和安全性对比
SBRT是早期NSCLC的标准非手术治疗方案，与消融技术的疗效与安全性对比是临床研究的热点。疗效方面，SBRT的局部控制率较高，对于≤2 cm的NSCLC，2年局部控制率可达90%～95%。消融技术的局部控制率略低，约为80%～90%，但对于>3 cm的肿瘤，消融技术的2年局部控制率高于SBRT（70% vs. 60%）。生存结局方面，二者的总生存期相似。研究[50]显示SBRT与消融技术的5年总生存率分别为45%与42%，差异无统计学意义（P=0.68）。
安全性方面，SBRT的主要并发症为放射性肺炎与食管炎，消融的主要并发症为气胸与出血[51]。一项前瞻性研究[49]显示，SBRT组的总并发症发生率为17.2%，优于消融组的45.0%，而SBRT组及消融组严重并发症发生率均少见，且无统计学差异。
3.4.2 与靶向/免疫治疗的联合应用潜力
靶向治疗与消融技术的联合应用主要用于驱动基因突变的NSCLC患者。一项回顾性研究[52]显示，对于一线表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs）治疗后寡进展的EGFR突变NSCLC患者，TKIs联合局部消融治疗的中位无进展生存期为20.6个月，显著长于单纯TKIs治疗的13.9个月（P<0.001）。免疫治疗与消融技术的联合应用则更为广泛，对于免疫治疗后出现寡残留病灶的晚期NSCLC，一项随机Ⅱ期临床研究[53]显示，消融联合免疫治疗的中位无进展生存期为26.7个月，显著长于单纯免疫治疗的11.7 个月（P<0.001）。此外，冷冻消融与免疫治疗的联合效果可能优于热消融。研究[53]显示，冷冻消融联合免疫抑制剂的中位无进展生存期未达到，而热消融联合免疫抑制剂的中位无进展生存期为22.4个月（P=0.011），这可能与冷冻消融诱导的更强免疫应答有关。
综上所述，冷热消融技术在肺结节治疗中各具优势，冷冻消融的优势在于疼痛控制与特殊部位结节的适用性，热消融中的MWA则具有更高的能量效率与组织穿透深度。与传统手术相比，消融技术具有创伤小、恢复快的优势；与SBRT相比，消融技术的局部控制率相似，但并发症谱不同。联合靶向/免疫治疗则为消融技术的应用开辟了新方向，有望进一步提高疗效。未来，随着技术的不断创新与循证医学证据的积累，冷热消融技术在肺结节治疗中的地位将更加重要。
4 冷热消融技术的临床研究进展
4.1 冷热消融技术创新进展
4.1.1 新型消融设备的研发
近年来，冷热消融设备的技术迭代显著提升了肺结节治疗的精准性与效率。在冷冻消融领域，多电极冷冻探针的研发解决了传统单探针消融范围有限的问题。传统单冷冻探针在肺内实际消融范围有限，多探针联合使用可显著扩大消融体积，且病灶毗邻大血管不影响消融效果，为肺部较大病灶的冷冻消融提供了技术依据。一项针对肺肿瘤冷冻消融的回顾性研究[20]显示，使用2～3根17G冷冻探针的多探针消融组，其有效消融体积较单探针组显著增加，且冰球形态更接近球形。此外，新型冷冻探针的冷冻效率也得到优化，通过改进制冷剂（如加压氩气）的输送系统，探针尖端温度可快速降至−196℃，并维持稳定的低温场，从而缩短冷冻-复温循环时间。
在热消融设备方面，可调功率微波天线的发展是关键突破。传统MWA天线的功率输出多为固定模式，难以根据结节大小、位置及周围组织特性动态调整。新一代可调功率天线采用“热球技术”，通过实时温度反馈调整能量输出，从而精准控制消融范围。一项前瞻性临床试验[54]使用该系统治疗7例肺肿瘤，结果显示消融持续时间仅需3～10 min，且术后1年局部控制率达85.7%，仅1例出现局部复发。此外，多天线联合消融模式可扩大MWA的有效消融范围，尤其适用于较大病灶的治疗，进一步拓展了MWA在肺部恶性肿瘤中的临床应用场景[55]。
RFA设备的改进则主要集中在减少“热沉效应”方面。新型灌注冷却射频电极通过在电极内部循环冷却液体，维持电极尖端温度稳定，从而增强对血管周围组织的消融效果[31]。
LA设备的创新则体现在光纤设计上。超细激光光纤的研发使得经支气管镜消融成为可能，通过导航支气管镜将光纤送达外周肺结节，实现精准的局部消融。此外，可调焦距的激光探头可根据结节深度调整能量聚焦点，进一步提高消融的精准性[56]。
4.1.2 人工智能在消融规划与实时监测中的应用
人工智能（artificial intelligence，AI）技术在冷热消融中的应用主要集中在术前规划、术中实时监测及术后疗效评估3个环节。术前规划方面，AI算法可基于影像自动分割肺结节及周围关键结构（如支气管、血管、胸膜），并预测消融范围。术中实时监测是AI应用的另一个关键领域。在冷冻消融中，AI算法可通过影像实时识别冰球边界，并与术前规划的消融范围进行对比，及时调整探针位置或冷冻参数[57]。在热消融中，AI系统可通过监测消融区的CT值变化或温度敏感MRI信号，实时评估消融效果。术后疗效评估方面，AI技术可通过分析消融后随访CT影像，自动检测局部复发或残留病灶。例如，深度学习模型可识别消融区边缘的异常强化灶或结节样增生，其诊断准确率可达90%以上，显著高于传统影像学评估[58]。此外，AI系统还可整合患者临床信息与影像特征，构建复发风险预测模型，为术后随访方案的个体化调整提供依据。
4.1.3 机器人辅助消融技术的临床探索
机器人辅助消融技术通过机械臂的高精度控制，显著提高了穿刺准确性及消融精准度，尤其适用于小体积（≤1 cm）或位置较深的肺结节。其中支气管镜导航机器人已在临床消融中得到广泛应用[56,59]。
经皮穿刺机器人系统的机械臂可实现多自由度运动，精准调控穿刺路径，显著提升穿刺稳定性，避免损伤周围血管或支气管[60]。一项回顾性研究[61]使用机器人辅助CT引导MWA治疗33例肺结节患者（共40个病灶），结果显示穿刺时间平均缩短至15 min，气胸发生率仅为12.1%，显著低于传统手动穿刺组（25%～45%）。此外，机器人系统的注册误差（＜1.5 mm）远低于人工穿刺，确保消融探针能够精准到达结节中心。
支气管镜导航机器人则通过结合实时锥形束CT影像，实现对周围型肺结节的精准定位与消融。例如，系统可通过光纤形状传感器实时跟踪支气管镜位置，并与术前CT影像融合，引导消融探针到达目标结节。一项临床研究[62]使用该系统联合锥形束CT引导对6例恶性肺结节患者进行经支气管冷冻消融，结果显示所有消融均成功完成，且无严重并发症发生。此外，机器人辅助支气管镜消融还可减少对肺组织的损伤，尤其适用于合并慢性阻塞性肺疾病或肺功能较差的患者[56]。
机器人辅助消融技术的另一优势在于远程操作能力。通过5G网络传输实时影像与操作信号，术者可在远离手术室的控制中心完成消融操作，这为偏远地区患者的治疗提供了可能。
4.2 冷热消融联合治疗策略研究
4.2.1 消融与免疫治疗的协同机制
冷热消融与免疫治疗的协同机制主要基于“原位疫苗”效应。消融可通过破坏肿瘤细胞，释放肿瘤相关抗原，激活树突状细胞，进而诱导特异性T细胞免疫反应。而免疫治疗则可解除肿瘤细胞对免疫细胞的抑制，增强抗肿瘤免疫应答。
冷冻消融在诱导免疫反应方面具有独特优势。与热消融相比，冷冻消融引起的细胞死亡以凋亡为主，可释放更多的肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式，从而更有效地激活树突状细胞[63]。冷冻消融还可上调肿瘤细胞程序性死亡配体-1（programmed death ligand 1, PD-L1）的表达，从而增强程序性死亡蛋白（programmed death-1, PD-1）抑制剂的疗效[64]。
热消融则主要通过坏死方式诱导细胞死亡，释放的肿瘤相关抗原较少，但可通过热休克蛋白的表达增强免疫应答。
4.2.2 多模态消融技术的联合应用
多模态消融技术的联合应用是近年来的另一研究热点，其核心思想是结合不同消融技术的优势，提高治疗效果，减少并发症。其中，冷冻+热消融的冷热复合消融是研究最多的联合方式。该技术通过先冷冻肿瘤组织，形成冰球，再进行热消融，利用冰球的高导热性增强热消融效果，同时减少热消融对周围正常组织的损伤[65]。
冷热复合消融的协同机制主要包括以下几点：（1）冷冻可使肿瘤组织脱水、细胞皱缩，增加组织的导电性，从而增强热消融的效果；（2）冰球可作为热屏障，阻止热量向周围正常组织扩散，减少并发症；（3）冷冻消融与热消融的交替作用可进一步破坏肿瘤细胞，诱导更强烈的免疫反应[66]。
临床应用方面，冷热复合消融已被用于治疗靠近大血管、气道的肺结节。其适应证包括：（1）病灶最大直径≤3 cm，且单次单侧消融病灶≤5个；（2）靠近肺门或较大支气管的病灶，外科手术损失较多肺组织；（3）肺内多发病灶，外科手术无法完全切除或外科联合消融治疗；（4）无法耐受或拒绝进行外科手术；（5）肿瘤较大侵犯周围组织，行姑息性消融等[65]。
4.3 冷热消融的循证医学证据
4.3.1 最新随机对照试验结果分析
近年来，多项随机对照试验探讨了冷热消融在肺结节治疗中的疗效与安全性。其中，比较MWA与RFA疗效是研究热点之一。一项Meta分析[67]纳入53项研究（共3432例患者），结果显示RFA组的1～5年总生存率略高于MWA组，但两组的中位总生存期、无进展生存期及并发症发生率无显著差异。这些结果表明，MWA在局部控制方面可能优于RFA，但在长期生存方面两者相当。
冷冻消融的随机对照试验相对较少，主要集中在与热消融的比较。一项研究[68]纳入91例不可手术的早期NSCLC患者，比较冷冻消融与MWA的疗效，结果显示两组的局部控制率和总生存率无显著差异，但冷冻消融组的疼痛评分更低。
4.3.2 系统评价与Meta分析的结论更新
近年来，多项系统评价与Meta分析更新了冷热消融的循证医学证据。针对早期NSCLC的Meta分析[69]显示，热消融（RFA/MWA）的1年、3年、5年总生存率分别为85%～90%、50%～60%、30%～40%，局部控制率为70%～80%，与SBRT相当，但低于手术切除。
冷冻消融的Meta分析[70]结果显示，其局部控制率为76%～84%，总生存率为51%～59%，与热消融相当，但并发症发生率更低（气胸发生率27%～33% vs. 32%～43%）。
4.3.3 指南推荐级别与证据等级的变化
随着循证医学证据的积累，国内外指南对冷热消融的推荐级别逐渐提高。《肺结节诊治中国专家共识（2024年版）》[63]将冷热消融列为不可手术的早期NSCLC患者的Ⅰ类推荐（证据等级1A），并明确其适应证包括：（1）直径≤2 cm的周围型NSCLC；（2）多发肺结节（≤5个）；（3）合并严重基础疾病的老年患者。
国际指南方面，2023年美国国家综合癌症网络指南[71]将热消融列为不可手术的早期NSCLC患者的2A类推荐，冷冻消融为2B类推荐。欧洲肿瘤内科学会指南[72]则将冷热消融列为不可手术的早期NSCLC患者的Ⅰ类推荐，证据等级1B。此外，指南还强调了影像引导的重要性，推荐CT或锥形束CT作为主要引导方式，机器人辅助或导航支气管镜作为辅助引导方式。
4.4 冷热消融技术的前沿研究方向
4.4.1 分子影像引导下的精准消融
分子影像引导下的精准消融是冷热消融的重要前沿方向。传统影像引导（如CT、MRI）主要基于解剖结构定位结节，而分子影像则可通过特异性探针识别肿瘤细胞的分子标志物，实现更精准的消融[73]。
4.4.2 消融后肿瘤微环境的重塑机制研究
冷冻消融对肿瘤微环境的重塑作用尤为显著。研究[64]显示，冷冻消融后，肿瘤组织中树突状细胞的浸润增加，T细胞的活化增强，且PD-L1的表达上调，为抗PD-1/PD-L1免疫治疗增加敏感性。冷冻消融还可诱导肿瘤血管的正常化，改善免疫细胞向肿瘤组织的浸润，且与热消融相比，冷冻消融能更好保留肿瘤抗原，免疫激活潜力更强。
热消融对肿瘤微环境的影响则主要通过热休克蛋白的表达实现。一项临床研究[16]显示，热消融可通过诱导热休克蛋白表达、释放肿瘤抗原、调控局部炎症反应等方式重塑肿瘤微环境，促进抗原呈递细胞成熟与CD8+ T细胞活化，进而增强机体抗肿瘤免疫应答。
4.4.3 基于液体活检的疗效预测标志物探索
液体活检是一种非侵入性的检测方法，通过分析外周血中的循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞、外泌体等，评估肿瘤的状态与疗效[74]。在冷热消融中，液体活检可用于预测疗效、监测复发及指导后续治疗[75]。
综上所述，冷热消融技术在肺结节治疗中的临床研究取得了显著进展，新型设备的研发、AI与机器人技术的应用、联合治疗策略的探索及循证医学证据的积累，都为其临床应用提供了有力支持。未来，随着分子影像、肿瘤微环境研究及液体活检技术的不断发展，冷热消融将朝着更精准、更有效、更安全的方向发展，为肺结节患者提供更多的治疗选择。
5 冷热消融技术的安全性及并发症管理
5.1 常见并发症
5.1.1 急性并发症
冷热消融技术在肺结节治疗中的急性并发症主要包括出血、气胸和胸腔积液。气胸作为最常见的急性并发症，在经皮穿刺路径中发生率较高，而支气管镜引导路径则显著降低了这一风险。一项单中心回顾性研究[76]纳入82例肺结节患者，其中经支气管MWA治疗的气胸总体发生率为6.06%，且亚组分析显示胸膜下结节与深部结节的气胸发生率无显著差异（6.06% vs. 6.12%，P=0.991），进一步证实了支气管镜路径在减少胸膜相关并发症中的优势。经皮路径中，激光角度引导组件的应用也显著提升了穿刺精度，使气胸发生率降至18.3%，显著低于传统自由手穿刺的发生率[32]。
出血并发症在冷热消融中相对少见，但严重时可危及生命。经支气管路径的出血风险较低，如在一项前瞻性研究[77]中，30例患者中仅1例出现轻度咯血（3.33%）。经皮路径中，出血事件主要表现为咯血或血胸，文献[78]报道其发生率约为1.2%～8%。一项针对CT引导下MWA的研究[79]指出，肺气肿、肿瘤-胸膜距离≤10 mm是胸腔出血/积液的独立危险因素，而术后电解质失衡可作为早期预测指标。
胸腔积液是冷热消融后常见的非感染性炎症反应。其发生机制与消融区周围的炎症渗出、胸膜刺激有关，通常为少量至中量，无需特殊处理。而经皮路径中，当结节距离胸膜＜10 mm时，胸腔积液风险显著升高（OR=5.044）。经皮CT引导下肺结节中较高的消融功率也会增加胸腔积液发生率，若术后中性粒细胞升高可辅助早期预测[79]。
5.1.2 延迟性并发症
延迟性并发症通常发生在术后数天至数周，主要包括感染、肺脓肿及BPF。虽然发生率较低，但处理难度大，预后较差。感染并发症中，肺炎发生率约为7.6%～12.0%，多与消融区坏死组织继发感染有关。一项针对RFA治疗肺部恶性结节（含原发及转移灶）的研究[78]显示，术后肺炎发生率为12%，肺部基础状况是其重要影响因素。肺脓肿是更严重的感染并发症，多发生于消融范围较大或合并支气管阻塞患者，其需长期抗生素治疗及引流，部分患者需手术干预。
BPF是冷热消融最严重的延迟性并发症之一，发生率约为0.5%～6.5%，主要与热损伤导致支气管软骨坏死、冷冻消融后的组织缺血坏死有关[78]。BPF的诊断主要依靠持续漏气、影像学提示的瘘口，治疗方式包括胸腔闭式引流、生物胶封堵、支气管内瓣膜植入等。病例报道[80]显示，患者在经支气管MWA后出现BPF，通过植入单向支气管内瓣膜成功封闭瘘口，避免了外科手术。
5.1.3 罕见并发症
针道转移是冷热消融中罕见但严重的并发症，发生率约为2%～4%，主要与肿瘤细胞沿穿刺针道种植有关。一项针对RFA的研究[78]显示，50例患者中有2例（4%）出现针道转移，均为术后6个月内发现。冷冻消融的针道转移风险相对较低，可能与低温对肿瘤细胞的直接杀伤作用有关，但仍有个案报道[81]。
空气栓塞是消融中最罕见的致命并发症，发生率<0.2%，主要因穿刺过程中气体进入血管所致。其临床表现为突发意识障碍、低血压、心律失常，需立即行高压氧治疗及支持治疗。预防措施包括避免在深吸气末穿刺、使用细针穿刺、穿刺后立即封堵针道等[82]。
5.2 冷热消融并发症的预防策略
5.2.1 术前风险分层评估工具的应用
术前风险分层是预防并发症的关键步骤，常用工具包括肺功能评估等。肺功能评估应包括FEV1、FVC、一氧化碳弥散量等指标，肺弥散功能受损是术后气胸的独立危险因素。对于肺功能严重下降的患者，应谨慎选择消融方式或联合肺康复训练[79]。
5.2.2 影像引导下的精准操作技巧
影像引导技术的进步显著提高了操作精度，降低了并发症风险。电磁导航支气管镜结合锥形束CT可实现亚毫米级的定位精度，一项纳入30例患者的研究[77]显示，其技术成功率为100%，且无严重并发症。经支气管路径的优势在于其避免了胸膜穿刺，从而降低气胸风险。
经皮路径中，激光引导技术可显著提高穿刺精度，减少穿刺次数。研究[83]显示，激光引导的穿刺调整次数为3.30次，显著低于自由手的4.37次，从而降低气胸风险。此外，人工气胸、人工胸腔积液技术可用于保护邻近重要器官。如一项研究[84]中，6例邻近心脏或纵隔的肺结节患者，通过人工气胸/胸腔积液成功避开危险结构，无严重并发症发生。
5.3 冷热消融并发症的处理方法
5.3.1 急性并发症的急诊处理流程
气胸的处理应遵循阶梯式原则：对于无症状的少量气胸（肺压缩＜30%），可密切观察；对于有症状或肺压缩＞30%的气胸，需行胸腔穿刺抽气或胸腔闭式引流。出血的处理需根据严重程度分级：轻度咯血可予止血药及观察；中度咯血需行支气管镜检查及局部止血；重度咯血需立即行介入栓塞或外科手术。
5.3.2 延迟性并发症的长期管理策略
BPF的管理需综合考虑瘘口大小、患者状况：对于小瘘口（<5 mm），可予胸腔引流、抗生素及营养支持；对于大瘘口或持续漏气>7 d的患者，需行支气管内瓣膜植入、生物胶封堵或外科手术。有病例报道[80]显示，患者经支气管内瓣膜治疗后，瘘口在5 d内封闭，胸腔引流管顺利拔除。肺脓肿的治疗需长期抗生素治疗（4～6周）及引流，必要时行外科清创术。在一项研究[85]中，1例MWA后肺脓肿患者经穿刺引流及抗生素治疗后痊愈，但疗程长达8周。
5.3.3 严重并发症的多学科协作诊疗模式
严重并发症的处理需多学科协作团队协作，包括介入科、胸外科、呼吸科、ICU等。例如，BPF患者需呼吸科行支气管镜评估、胸外科评估手术可行性、ICU提供生命支持[80]。
综上所述，冷热消融技术在肺结节治疗中具有良好的安全性，但并发症的预防与管理至关重要。通过术前风险分层、精准操作、围手术期管理及多学科协作，可显著降低并发症发生率，改善患者预后。未来需进一步开展大样本前瞻性研究，优化并发症预测模型及处理流程，推动冷热消融技术的规范化应用。
6 结论与展望
冷热消融技术在肺结节治疗中的应用已取得显著进展，成为手术、放疗之外的重要局部治疗手段。目前，热消融与冷冻消融是临床常用技术，其疗效与安全性已得到多项随机对照试验及Meta分析的证实。消融的适应证已从早期NSCLC扩展至肺转移瘤、多发结节及特殊人群（如老年、合并基础疾病患者）。随着多模态消融（如冷热复合消融）、机器人辅助系统、分子影像引导及基于液体活检的疗效预测模型等新技术的发展，冷热消融正迈向精准化、智能化与个体化新阶段。未来需通过建立规范化培训体系、开展多中心注册研究与动态更新临床指南，推动该技术在全国范围内的安全、规范与高质量应用。
利益冲突 无。
作者贡献 沈旭负责文章撰写；朱云柯、沈诚对文章的相关内容进行指导与修正。
参考文献略。
