(一)概述
應用致冷物質和冷凍器械產生的低溫,作用于人體治療疾病的方法,稱為液氮冷凍治療法。
液氮罐
(二)制冷原理
產生低溫的方法很多,目前醫(yī)療上常用的液氮冷凍治療法有:
1.利用冷凍的物質或相變制冷法 是利用低溫物質或冷凍劑物理狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))的變化過程所發(fā)生的吸熱,如溶解熱,升華熱,氣化熱,使周圍介質冷卻而制冷。
?。?)一般簡便的方法可用冷水或井水(12-14℃)洗滌,洗澡,沖洗,淋浴,浸泡,敷貼,灌注等。直接用冰作用強,可用冰塊輕觸按摩;也可用冰凍毛巾(鹽水濕透后放冰箱冷凍的毛巾)?;驇楸拿恚矸湃肷偎啾谋腥缓笕〕觯┌?、包扎或壓迫;或用裝入碎冰袋敷貼;也可將肢體浸入冰水中(冰和水以1:1混合)浸泡。冰水在導管內循環(huán)作用體外或腔內循環(huán)冷卻等。此外還可用冷的泥類包裹,冷空氣吹風等。
(2)利用溶解過程(固態(tài)→液態(tài))制冷法有冰及冰的混合物,即冰鹽合劑,如三份冰和一份食鹽可產生-20℃低溫;二份冰和一份濃硝酸(須事先放在冰箱中冷卻)可達56℃低溫。用時必須將冰和鹽搗碎,并充分混合,才能達到前述溫度。冰鹽冷劑在醫(yī)療上已很少采用。
?。?)利用升華過程制冷 有二氧化碳(干冰),溫度-78.9℃,由于其導熱力差,應將它混在一種適當?shù)囊后w(如丙酮、酒精、三氯乙烯等)中使用。
(4)利用蒸發(fā)過程制冷法 如氯熱乙烷噴酒制冷。常用的還有液氮,二氧化碳等。一些液化氣體在大氣壓下的蒸發(fā)溫度見表
各種液化氣體的致冷溫(℃)
[液氮冷凍治療法]
2.節(jié)流膨脹制冷法 按焦耳一湯姆遜效應(Joule-Thomson effect)使高壓氣體或液體通過閥門或小孔而絕熱膨脹產生低溫的方法。在室溫下節(jié)流膨脹制冷決定于所用氣體是否高于“轉化溫度”。高于室溫的二氧化碳、氮等經(jīng)節(jié)流膨脹時產生冷卻效應;低于室溫的氫,氦等經(jīng)閥門膨脹時,氣體溫度反而升高。
3.溫差電制冷法 即利用直流電通過兩種不同的導體或半導體交換處所產生的溫差,就是利用帕爾貼效應(Peltier effect)產生低溫的冷制方法。用幾級串聯(lián)i法可獲得更好的制冷效應。
有人用三級溫差電制冷,可達-123℃的低溫。
?。ㄈ├鋬龅纳碜饔?br />
人體對冷刺激的反應包含局部反應和全身反應應,局部組織的降溫是其生物學效應的基礎。
1.對局部組織的影響 局部冷凍首先引起皮、皮下、肌肉和關節(jié)等溫度下降。皮膚表面溫度在應用冰袋20分鐘后達13℃,水浴后達8℃,用冷凍膠后甚至達4℃,且在接觸冰6分鐘后就已出現(xiàn)。將冰袋放在人體腓腸肌部位,可使局部皮溫降低22℃;皮下溫度降低13℃;肌肉溫度降低10℃左右。腹部冰敷30分鐘,可使腹膜間區(qū)溫度降低4-8℃左右。其作用強度與體質、年齡、皮膚厚度、皮膚散熱、作用物質、參與反應部分的熱傳導,比熱及作用時間和面積有關。
組織細胞因寒冷破壞的臨界溫度一般在-20℃左右,但不同的組織存在很大差異。如骨組織和皮膚角質層對冷凍具有一定抵抗力。冷凍使局部組織細胞破壞的機制是:細胞脫水,電解質濃縮到有害程度,pH降低,細胞內外形成冰晶,類脂蛋白復合體變性,血流淤滯及低溫休克等。冷凍后的復溫過程對組織細胞同樣有破壞作用。
2.對血管的影響 組織致冷的直接結果是冷引起的血管收縮,這是由皮膚冷感受器經(jīng)局部和交感性反應引起的組織缺血。這些反應可由于軸突反射和中樞神經(jīng)系統(tǒng)反應。這時中心溫度暫時性輕度上升,因此整個機體的熱消耗能夠被抑制。冷去除后出現(xiàn)血循環(huán)增多,即反應性充血狀態(tài),其后皮溫亦漸回升。冷使周圍血管收縮后,明顯地減少外周血流量,并改變血管的通透性。有助于減少滲出,防止水腫。冷引起的血管運動反應代謝抑制,使血腫,創(chuàng)傷性和炎癥性水腫消減并抑制淋巴的生長。但長時間冷凍可繼而引起血管擴張反應。
冷凍達一定深度時,可使血管內膜增生,致管腔狹窄,以及血栓形成,但對大血管的影響很小。
3.對神經(jīng)系統(tǒng)的影響 持續(xù)的冷作用皮膚感受器后,首先引起興奮,以后抑制,最后麻痹,使神經(jīng)傳導速度減慢,以至暫時喪失功能。病人首先感覺冷,以后有燒灼及刺痛感,再后才止痛。由于感覺敏感性降低,而有鎮(zhèn)痛麻醉作用。在皮膚外感受器受的刺激下,可影響α-運動神經(jīng)元的活動,使肌張力降低,而達到解痙并減痙攣性疼痛。動物實驗證明,冷凍使軸突反射減弱。當溫度降低至6℃時,運動神經(jīng)即受到抑制;降至1℃時,感覺神經(jīng)也被抑制。但瞬時冷凍刺激對神經(jīng)有興奮作用。
4.對肌肉活動影響:
冷刺激肌肉后的三期反應可有肌電位改變而確定,首先遠端小的肌群活動性增高而出現(xiàn)跳動。第二期顯示活動性相對減弱。長時間冷作用則出現(xiàn)第三期,近端肌群活動電位增高,并出現(xiàn)肌肉震顫。最初冷有刺激效應,因此增加一些運動單位隨意活動的可能性。長時間冷的作用可供肌梭傳入纖維和α-運動神經(jīng)元的活動受到抑制,而使肌張力下降,冷還明顯的限制肌梭活動的交感神經(jīng)支配,由此產生的刺激閾升高,可使痙攣病人肌張力下降,抽搐受抑制和牽張反射降低。局部冷凍使神經(jīng)肌肉的化學物質傳遞減慢,因而肌肉的收縮期、松馳期及潛伏期均延長,降低肌張力,肌肉收縮與松弛的速度而緩解肌痙攣。
5.對皮膚的影響 人體皮膚之冷覺感受器比熱覺感受器數(shù)目多因而對冷凍刺激比較敏感,并可反射性地引起局部的和全身的反應。在皮溫降至冰點前,皮膚血管收縮,觸覺敏感降低,皮膚麻木;降至冰點時,皮膚驟然變白而堅硬;繼續(xù)加深冷凍,便發(fā)生凝凍而稍顯隆起。冷凍消除后因邊緣區(qū)逐漸向中心區(qū)出現(xiàn)潮紅,在冷凍區(qū)中可出現(xiàn)水腫,甚至大皰,血皰。
6.對代謝的影響冷凍可增強代謝功能,提高基礎代謝率。而降低被冷凍組織的代謝,減少其氧化耗量。
7.對免疫機能的影響 臨床與實驗證明,組織細胞經(jīng)冷凍破壞后,可形成特異性抗原,使機體產生相應的免疫反應。
8.抗炎作用冷對炎癥的癥狀治療及對炎癥過度有良好影響。但冷的效應必須僅僅用于炎癥的最初急性階段。據(jù)報導,用于亞急性炎癥可能出現(xiàn)損害。
9.遠隔作用 冷可引起熱調節(jié)的改變和全身反應。例如體溫調節(jié)對抗反應,交感反應,冷加壓反應(高壓升高)及抗體的適應,此外冷作用一定的節(jié)段區(qū)可皮膚可通過節(jié)段反射引起相應某個內臟的反應,如腹部冷敷可反射性地增強胃腸道功能,促進胃酸分泌增加。而如果消化道的直接冷凍,則效果恰好相反。
總之,局部冷凍應用的效果有:1.原發(fā)的局部作用,如組織溫度下降,小動脈收縮,代謝過程降低;2.繼發(fā)的局部作用,如肌肉張力降低,神經(jīng)傳導速度減慢,抑制水腫,抑制出血,抑制炎癥,減少淋巴的產生,止痛,麻醉;3.遠隔作用。
?。ㄋ模┰O備與治療方法
1.設備 根據(jù)采用的冷凍方法而配備冷凍劑,貯冷器及冷凍治療器等,采用非破壞性冷凍時,常需備有浴桶、浴盆、大毛巾、冰袋、冰箱等。
2.方法 理療科常用局部冷凍治療機有下列一些方法。
(1)冷敷法 是常用的簡便方法,有下面幾種。
?、賹⒚斫胨楸?,然后擰去多余的冰水及冰塊,敷于治療部位。治療肌痙攣時間為8分鐘。在4分鐘時更換一次。
?、趯v碎的冰塊放入冰袋中,治療時將冰袋敷于患部,時間依病情而定,同一治療部位一般不超過24-28小時。
?、蹖⒈鶋K隔著墊物(如大毛巾)貼于病變部位,使局部溫度逐漸降低,治療時間20-30分鐘。
?、軐⒈鶋K直接放于治療部位,或持冰塊在治療部位表面來回接觸移動(冰塊按摩)。本法刺激作用較強,治療時間一般5-12分鐘。以不引起皮膚發(fā)生凝凍為宜。
?、菅h(huán)冷卻法 有體外法和體腔法兩種。體外法是將小管盤成鼓狀放在體表,冷水或冷凍劑通過管內循環(huán)致冷。體腔法是將冷凍劑通過小管與放入體腔內的囊相連接,常用于胃腸道的局部冷凍治療。
(2)冰水浸浴 用冰水(±5℃)將患部浸入其中,多用于四肢部位的治療。開始時可有痛感,每20-30秒鐘將治療部位從浴器中抬出一次,反復進行,持續(xù)治療4分鐘左右。
(3)噴射法 直接將冷凍劑經(jīng)液管呈霧狀噴射到病變局部。噴射范圍根據(jù)治療部位而定,特別適用于高低不平和范圍較大的病變部位。如氯乙烷噴射法,時間20-15分鐘。多采用間歇噴射,如一次噴射3-5秒生停止30秒,反復進行多次。治療時,觀察皮膚反應,不引起皮膚凝凍為宜。
此外,尚有冷凍灌腸,冰水飲服等法。對表淺孤立病灶如血管瘤、痣、疣等,簡便的治法,可用棉棒沾液氮直接涂于病變局部進行治療。
3.注意事項:
(1)治療前向病人說明冷凍治療的正常感覺.
(2)采用貼敷法時,應防止過冷引起組織凍傷,采用液氮時.應注意安全,防止濺及正常組織和衣物.
(3)冬季應注意非治療部位的保暖,以防病人感冒.
(4)冷凍反應及處理 一般全身反應少見.個別病人如出現(xiàn)震顫、頭暈、惡心、面色蒼白、出汗等現(xiàn)象,多因過度緊張所致,經(jīng)平臥休息或身體其他部位施以溫熱治療可很快恢復。冷凍治療達一定深度時,常有痛感耐受,不需處理,個別因痛而致休克,則需臥床休息并去除制冷物及全身復溫處理即可恢復。有時可出現(xiàn)局部搔癢蕁麻疹時,可能與過敏有關,經(jīng)對癥處理后可恢復。冷凍過度或時間過久,局部??沙霈F(xiàn)水腫及滲出,嚴重時有大皰、血皰。輕度只須預防感染。嚴重者,應嚴格無菌穿刺抽液,涂1-2%龍膽紫液進行無菌換藥可愈。治療血管瘤時,應防止出血。
(五)適應癥和忌禁癥
【適應癥】
1.軟組織閉合性損傷、如肌肉、韌帶關節(jié)的扭挫傷,撕裂傷,運動傷等急性期伴血腫及水腫時或恢復期均有良好效果。
2.疼痛和痙攣性病,如偏頭痛,落枕,急性腰痛,肩痛,頸椎病,痛經(jīng),殘肢端疼痛,疤痕痛及肌肉痙攣等。
3.內臟出血,如肺出血,食道出血,胃十二指腸出血等,腦卒中急性期冷敷頭部可減輕腦損傷。
液氮罐
4.熱燒傷的急救治療,尤適用于四肢部位燒傷。
5.蛇咬傷早期輔助治療。
6.良性皮膚疾病,局限性急性皮炎,瘙癢癥,尋常疣,疣狀濕疹,疤痕疙瘩,血管病,眼疾,胼胝等。良性皮膚粘膜血管瘤。良性表淺腫瘤等。
7.扁桃腺術后等喉部出血水腫。
【禁忌癥】 血栓閉塞性脈管炎,雷諾氏病,冷變態(tài)反應者,致冷血紅蛋白尿,對冷過度敏感者,嚴重心血管疾病,動脈硬化,腎,膀胱疾病。