如何改进传统低温手术的疗效,突破冷热治疗的瓶颈是目前亟待解决的难题。随着集冷冻与高温治疗于一体的先进冷热刀设备的研制成功,以及纳米技术、红外热影像方法等的引入,传统低温手术的治疗模式有可能被打破。本文针对高效冷热治疗中的若干关键问题进行了理论和实验研究,在以下几方面取得进展:1.对冷热刀医疗设备进行了深入的性能实验研究,探究其工作特点和优势所在,可望为有关临床应用提供参考。2.首次提出了通过一次穿刺、灵活回拔实现多次冷热循环的高效肿瘤治疗方式。与以往多探针治疗模式相比,可以明显减轻多探针穿刺所带来的机械创伤,实现对复杂形体肿瘤的适形治疗。3.首次提出纳米冷冻手术的概念,建立了针对该治疗方式的微观理论模型,并通过实验论证了这种治疗方式的可行性和有效性。4.提出了采用隔热薄层的高安全性冷热治疗探针,证实了该方法的可行性和有效性,可望为今后实施安全高效的肿瘤微创冷热治疗创造条件。5.首次将红外热像仪引入到临床低温手术疗效的辅助影像评估,并详细论述其潜在优势和可行性。6.首次将熵产分析用于定量评价低温手术活体损伤及手术效果,建立了相应的评估准则,为从宏观到微观角度研究低温或热损伤机制指出了新途径。