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冷凍消融的病理機轉分為三個階段，第一個階段是立即冷凍及回溫，來破壞細胞,，第二階段是24至48小時候組織出血及發炎，第三階段是2至3星期後，目標組織被纖維化，另外動物實驗也發現，當冷凍只有負三十度時，是不會造成不可逆的變化。
冷凍消融是利用一氧化二氮（N2O）來冷凍細胞，所以液態的一氧化二氮（N2O）放在鋼瓶內，接上機器後加壓轉成氣態一氧化二氮（N2O），由管線傳送到導管頂端，再由注射管釋放氣態一氧化二氮（N2O）到目標組織，冷凍組織後，將熱氣回收，整個步驟結束後，機器會將氣態一氧化二氮（N2O）收回由排氣管排出。
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