RU2779876C1

RU2779876C1 - Endoscopic electrode for treating biological tissues with nonequilibrium cold plasma

Info

Publication number: RU2779876C1
Application number: RU2021120452A
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Бердников; Владимир Валерьевич Салмин; Алла Борисовна Салмина; Евгений Васильевич Семичев
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2022-09-14

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: endoscopic electrode for treating hollow tubular organs with nonequilibrium cold plasma constitutes a bipolar coaxial electrode containing, on the inside, a high-frequency electrode made in the form of a rounded conductive rod, coated with a layer of a dielectric at the distal end, and provided with a plug at the distal end, rigidly fixed by means of a cuff with at least one gas supply hole, surrounded by a grounded electrode in the form of a right hollow cylinder with a plug in the distal area, and with the presence of at least one outlet along the side wall of the grounded electrode providing the discharge of the active products of plasma chemical reaction.

EFFECT: application of the invention allows for the correction of pathological changes on the side of mucosae of internal tubular organs, excluding direct plasma contact with the organ that may cause the passage of current through the tissues.

2 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к эндоскопии, и может быть использовано в электрохирургическом лечении патологических состояний слизистых оболочек внутренних органов пищеварительного тракта, а так же в неотложной помощи с целью остановки кровотечений.The invention relates to medicine, in particular to endoscopy, and can be used in the electrosurgical treatment of pathological conditions of the mucous membranes of the internal organs of the digestive tract, as well as in emergency care to stop bleeding.

Для коррекции патологических состояний слизистых оболочек внутренних органов наибольшее распространение имеет воздействие физическими методами на патологические очаги под визуальным контролем гибкого видеоэндоскопа. Наибольшую распространенность в своем применении на слизистые оболочки получили электрохирургические генераторы и лазеры, направляющие ток высокой частоты или световой пучок определенной длины волны к месту патологически измененной ткани с целью вызвать деструкцию или остановить кровотечение путем локального формирования высокой температуры в месте воздействия.For the correction of pathological conditions of the mucous membranes of internal organs, the most common is the impact of physical methods on pathological foci under the visual control of a flexible video endoscope. Electrosurgical generators and lasers that direct a high-frequency current or a light beam of a certain wavelength to the site of pathologically altered tissue in order to cause destruction or stop bleeding by local formation of high temperature at the site of impact have received the greatest prevalence in their use on mucous membranes.

Пример устройства для создания аргоновой плазмы с возможностью доставки к месту патологического очага через канал эндоскопа описан в изобретении US5207675. Данное изобретение использует униполярный электрод, формирующий плазму в потоке аргона из дистальной части инструмента. Для формирования факела плазмы возникает необходимость использовать нейтральный электрод путем прямого контакта с телом пациента, а тело пациента, соответственно, выступает в качестве части электрической цепи, что является нежелательным следствием использования данной системы. Также при использовании данного изобретения возникает постоянная необходимость контроля расстояния от дистальной части инструмента до точки воздействия факелом плазмы в диапазоне 5-8 мм. В случае более близкого контакта электрода с тканью возникает риск глубокого ожогового поражения стенки органа высокой температурой. При большем удалении от зоны воздействия и недостаточной силе тока плазменный факел не будет формироваться.An example of a device for creating argon plasma with the possibility of delivery to the site of the pathological focus through the channel of the endoscope is described in the invention US5207675. This invention uses a unipolar electrode that generates plasma in an argon stream from the distal part of the instrument. To form a plasma jet, it becomes necessary to use a neutral electrode by direct contact with the patient's body, and the patient's body, accordingly, acts as part of an electrical circuit, which is an undesirable consequence of using this system. Also, when using this invention, there is a constant need to control the distance from the distal part of the instrument to the point of exposure to the plasma torch in the range of 5-8 mm. In the case of closer contact of the electrode with the tissue, there is a risk of deep burn damage to the organ wall by high temperature. With a greater distance from the impact zone and insufficient current strength, the plasma torch will not form.

Существует аналог (WO 2011/022069), в котором предлагается использовать в качестве рабочей зоны колпачок-насадку на конец эндоскопа для ограничения зоны воздействия плазмой и исключения ее рассеивания на неизмененную слизистую. Также данное изобретение позволяет контролировать расстояние от электрода до стенки коагулируемого органа. Однако использование в качестве рабочей зоны жесткого колпачка-насадки на торцевой части эндоскопа может осложнять проведение эндоскопа через анатомические сужения глотки и верхней части пищевода и может быть ограничено в использовании у ряда пациентов.There is an analogue (WO 2011/022069), which proposes to use a cap-nozzle at the end of the endoscope as a working area to limit the area of plasma exposure and prevent its dispersion onto the unchanged mucosa. Also, this invention allows you to control the distance from the electrode to the wall of the coagulated organ. However, the use of a rigid cap-nozzle on the end part of the endoscope as a working area can complicate the passage of the endoscope through the anatomical narrowing of the pharynx and upper esophagus and may be limited in use in some patients.

Общим недостатком монополярных электродов является протекание высокочастотного тока через тело пациента с наиболее высокой плотностью непосредственно на площади соприкосновения плазмы с органом. Высокочастотный ток имеет свойство протекать на большую глубину внутри органа, что приводит как к дополнительным, напрямую не зависящим от состава и свойств плазмы термическим эффектам, так и к электрохимическим - электролизу. Эффективность электролиза может существенно возрастать при наличии границ перехода тканей и на поверхности ткани за счет вентильного (выпрямляющего эффекта), а также контактной разности потенциалов. В результате электролиза даже в такой простой модельной среде, как физиологической раствор, образуется набор химически активных соединений и свободных радикалов, которые могут привести к нарушениям как метаболизма клеток, так и повреждению ДНК. Среди них можно указать перекись водорода, гидроксил- анион и радикал, супероксид анион и гидропероксильный радикал, хлорсодержащие кислоты с различной валентностью хлора - соляная, хлорная, хлорноватая и хлорноватистая кислоты, а также их натрийсодержащие соли. А в сложной по составу среде цитоплазмы клеток число потенциально цитотоксичных и мутагенных соединений становится значительно большим и плохо анализируемым. Таким образом, монополярный режим работы аппаратов с аргонусиленной плазмой потенциально опасен для подлежащих (не обрабатываемых плазмой) тканей.A common disadvantage of monopolar electrodes is the flow of high-frequency current through the patient's body with the highest density directly on the area of contact between the plasma and the organ. High-frequency current tends to flow to a great depth inside the organ, which leads to both additional thermal effects that do not directly depend on the composition and properties of the plasma, and to electrochemical effects - electrolysis. The electrolysis efficiency can increase significantly in the presence of tissue transition boundaries and on the tissue surface due to the valve (rectifying effect), as well as the contact potential difference. As a result of electrolysis, even in such a simple model medium as physiological saline, a set of chemically active compounds and free radicals is formed, which can lead to disturbances in both cell metabolism and DNA damage. Among them are hydrogen peroxide, hydroxyl anion and radical, superoxide anion and hydroperoxyl radical, chlorine-containing acids with different valence of chlorine - hydrochloric, perchloric, hypochlorous and hypochlorous acids, as well as their sodium-containing salts. And in the complex environment of the cytoplasm of cells, the number of potentially cytotoxic and mutagenic compounds becomes much larger and poorly analyzed. Thus, the monopolar mode of operation of devices with argon-enhanced plasma is potentially dangerous for the underlying (not treated with plasma) tissues.

Существуют устройства, формирующие плазму при помощи биполярного электрода. Так, в изобретении US8308724 предложен вариант исполнения электрода, формирующего плазму в электропроводящей жидкости. В данном исполнении активный электрод установлен на дистальном конце рабочей части инструмента в непосредственной близости от нейтрального «плавающего» электрода. Будучи погруженным в электропроводящую жидкость, данное изобретение создает плазму в виде пузырьков. Данная конструкция может быть применима для резки, испарения, коагуляции и обработки тканей в хирургических областях, где имеется возможность создания замкнутой жидкостной «рубашки», например в артроскопии. Однако указанный электрод не лишен ряда недостатков. Так, создаваемая в данной конструкции плазма отличается высокой температурой. Также, поскольку электрод работает при погружении в проводящую жидкость, это не исключает протекания через нее тока со всеми ранее описанными последствиями.There are devices that form plasma using a bipolar electrode. So, in the invention US8308724, a version of the electrode is proposed, which forms a plasma in an electrically conductive liquid. In this design, the active electrode is installed at the distal end of the working part of the tool in close proximity to the neutral "floating" electrode. Being immersed in an electrically conductive liquid, this invention creates a plasma in the form of bubbles. This design can be applied to cutting, vaporization, coagulation and tissue processing in surgical areas where it is possible to create a closed fluid "jacket", such as arthroscopy. However, this electrode is not without a number of disadvantages. So, the plasma created in this design is characterized by high temperature. Also, since the electrode operates when immersed in a conductive liquid, this does not preclude current flow through it, with all the previously described consequences.

Вариант использования биполярного хирургического инструмента с возможностью формирования плазмы для обработки тканей представлен изобретением US7549990. Предлагаемая конструкция представляет собой биполярные ножницы с гибким каналом для подачи аргонового газа к режущей кромке инструмента, где и происходит формирование плазменного факела за счет конструктивно подведенного коаксиального электрода. Выдувание наэлектризованного газа происходит вдоль режущей кромки инструмента через одно или несколько округлых выпускных отверстий.An option for using a bipolar surgical instrument with the possibility of generating plasma for tissue treatment is presented by the invention US7549990. The proposed design is a bipolar scissors with a flexible channel for supplying argon gas to the cutting edge of the tool, where the plasma torch is formed due to the structurally connected coaxial electrode. Electrified gas is blown out along the cutting edge of the tool through one or more rounded outlets.

Наиболее близким к предлагаемому решению является вариант биполярного электрода коаксиальной конструкции WO2014053844. Электрод представляет собой трубку из диэлектрика, на дистальном конце которой внутри располагается открытый высокочастотный электрод. Второй заземленный электрод покрыт диэлектриком внутри стенки трубки. Горение высокочастотного разряда происходит в потоке газа, подаваемого сквозь трубку как внутри трубки, так и вдоль поверхности снаружи трубки возле его дистального конца. Таким образом, обеспечивается локализация плазмы на торцевой части трубки и исключается протекание тока через ткани пациента. Однако использование указанного электрода в трубчатых органах, например, в пищеводе, затруднено, поскольку рабочей зоной является дистальный торец электрода. Дистальная наружная сторона электрода, где происходит также горение разряда, плохо поддерживает необходимый состав плазмы, поскольку имеет открытую конструкцию. Использование указанного электрода в узких трубчатых органах может приводить к замыканию тока через ткани органа при случайном прикосновении к его стенкам. Таким образом, проблема поддержания горения плазмы в непосредственной близости от поверхности органа с исключением протекания тока через ткани органа в данной конструкции полностью не решена.The closest to the proposed solution is a variant of the bipolar electrode of coaxial design WO2014053844. The electrode is a dielectric tube, at the distal end of which there is an open high-frequency electrode inside. The second grounded electrode is coated with a dielectric inside the tube wall. The high-frequency discharge burns in a gas flow fed through the tube both inside the tube and along the surface outside the tube near its distal end. Thus, the localization of the plasma on the end part of the tube is ensured and the flow of current through the patient's tissues is excluded. However, the use of this electrode in tubular organs, for example, in the esophagus, is difficult, since the working area is the distal end of the electrode. The distal outer side of the electrode, where the discharge also occurs, poorly maintains the required plasma composition, since it has an open design. The use of this electrode in narrow tubular organs can lead to a short circuit of the current through the tissues of the organ if it accidentally touches its walls. Thus, the problem of maintaining plasma combustion in the immediate vicinity of the organ surface with the exclusion of current flow through the organ tissues has not been completely solved in this design.

Технической задачей, решаемой представленным изобретением, является создание эндоскопического электрода, проводимого через инструментальный канал эндоскопа, для формирования неравновесной холодной плазмы требуемого состава с заданной плотностью мощности и низкой температурой для коррекции патологических изменений со стороны слизистых оболочек внутренних трубчатых органов с исключением прямого контакта плазмы с органом, приводящего к протеканию тока через ткани.The technical problem solved by the present invention is the creation of an endoscopic electrode, passed through the instrumental channel of the endoscope, to form a non-equilibrium cold plasma of the required composition with a given power density and low temperature to correct pathological changes in the mucous membranes of the internal tubular organs with the exception of direct contact of the plasma with the organ leading to the flow of current through the tissue.

Решение поставленной задачи достигается созданием коаксиального электрода биполярной конструкции, представляющим собой трубку из диэлектрика, на дистальном конце которой внутри располагается открытый высокочастотный электрод, а второй заземленный электрод покрыт диэлектриком, внутри стенки трубки, через которую подводится газ. Так, высокочастотный электрод выполнен в виде проводящего стержня, покрытого диэлектриком, с заглушкой с дистального конца, а заземленный электрод также наглухо заглушен в дистальной области, но имеет на боковой части отверстия для выхода продуктов, сформированных плазмой.The solution to this problem is achieved by creating a coaxial electrode of a bipolar design, which is a dielectric tube, at the distal end of which an open high-frequency electrode is located inside, and the second grounded electrode is covered with a dielectric, inside the wall of the tube through which gas is supplied. Thus, the high-frequency electrode is made in the form of a conductive rod coated with a dielectric, with a plug at the distal end, and the grounded electrode is also tightly plugged in the distal region, but has openings on the side for the exit of products formed by plasma.

Таким образом, в коаксиальном электроде биполярной конструкции, по сравнению с прототипом, введен ряд новых элементов: проводящий стержень, покрытый диэлектриком, с заглушкой с дистального конца, расположенный по оси электрода, заглушка на дистальном конце электрода, отверстия на боковой стенке электрода.Thus, in a coaxial electrode of a bipolar design, compared with the prototype, a number of new elements have been introduced: a conductive rod coated with a dielectric, with a plug at the distal end, located along the axis of the electrode, a plug at the distal end of the electrode, holes on the side wall of the electrode.

Приведенная совокупность признаков приводит к тому, что плазма формируется внутри электрода, а газообразные продукты выходят через отверстия на боковой стенке электрода, что позволяет удобно обрабатывать полые трубчатые органы. Электрический ток через плазму протекает также только внутри электрода, и при соприкосновении с тканью органа исключается протекание тока через тело пациента. Внутри электрода поддерживается постоянный состав плазмы, не зависящий от расстояния до обрабатываемой поверхности органа. Наличие диэлектрической рубашки у проводящего электрода снижает поступление в плазму продуктов эрозии электрода.The given combination of features leads to the fact that the plasma is formed inside the electrode, and the gaseous products exit through the holes on the side wall of the electrode, which makes it possible to conveniently process hollow tubular organs. The electric current through the plasma also flows only inside the electrode, and when it comes into contact with the tissue of the organ, the flow of current through the patient's body is excluded. Inside the electrode, a constant plasma composition is maintained, which does not depend on the distance to the treated organ surface. The presence of a dielectric jacket at the conductive electrode reduces the entry of electrode erosion products into the plasma.

На Фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства. Предложенное устройство эндоскопического электрода имеет коаксиальную конструкцию. На оси электрода имеется округлый проводящий стержень (1), покрытый слоем диэлектрика, обеспечивающего достаточную, в зависимости от материала, для исключения пробоя, электрическую прочность при подаче на стержень высоковольтного, высокочастотного, монополярного импульса напряжения. Материал стержня выбирается не только из класса электрически прочных, но и должен обеспечивать высокую устойчивость к электроразрядной эрозии. В качестве варианта конкретного исполнения можно использовать оксид алюминия, оксид бериллия, карбид кремния и др. Заземленный электрод (2) также покрыт диэлектриком, представляет собой правильный полый цилиндр и имеет несколько, или по меньшей мере одно, боковые отверстия в стенках и глухую заглушку с дистальной стороны. Расстояние между электродами составляет по меньшей мере 0,5 мм. Диаметр отверстий, составляющий по меньшей мере 0,5 мм, и их количество, но не менее одного выбираются исходя из локализации обрабатываемого участка ткани, а так же площади ее поверхности. Так, при необходимости единовременной обработки округлых поверхностей (таких как пищевод), наиболее целесообразно использовать конструкцию с расположением отверстий по всей окружности электрода. Проводящий стержень жестко фиксируется внутри электрода с помощью плотно обжатой манжеты (3), которая по форме представляет правильный полый цилиндр, имеющий несколько, но не менее одного, отверстий для подвода газа. Для изготовления фиксирующей манжеты возможно использовать материал обладающий высокой прочностью и диэлектрическими свойствами. В качестве варианта исполнения можно использовать сапфир, кремния диоксид (стекло, керамика) и др. В качестве рабочего газа используется окружающий атмосферный воздух рабочего кабинета. Газовый состав, температура и влажность используемого воздуха соответствуют принятым нормам и стандартам (t +18-25°С при относительной влажности 50-60%). Рядом экспериментов доказано отсутствие влияния колебаний газового состава, влажности и температуры используемого воздуха в переделах принятых норм на качество, а так же плотность, получаемых продуктов плазмохимической реакции. В качестве рабочего, так же возможно использовать вместо воздуха инертные газы (гелий, аргон, ксенон и др.), которые будут так же обеспечивать горение плазмы. Данный спектр газов возможно использовать в случаях, когда отсутствует необходимость в стимуляции активности пролиферации и ангиогенеза. Эффект будет достигаться исключением получения в качестве продуктов плазмохимической реакции соединений азота (пероксинитрит, оксиды азота различной валентности).On FIG. 1 shows a diagram of the proposed device. The proposed endoscopic electrode device has a coaxial design. On the electrode axis there is a rounded conductive rod (1), covered with a dielectric layer, which provides sufficient, depending on the material, to prevent breakdown, electrical strength when a high-voltage, high-frequency, monopolar voltage pulse is applied to the rod. The rod material is selected not only from the class of electrically strong, but also must provide high resistance to electrical discharge erosion. Aluminum oxide, beryllium oxide, silicon carbide, etc. can be used as a variant of a specific design. The grounded electrode (2) is also coated with a dielectric, is a regular hollow cylinder and has several, or at least one, side holes in the walls and a blind plug with distal side. The distance between the electrodes is at least 0.5 mm. The diameter of the holes, which is at least 0.5 mm, and their number, but not less than one, are selected based on the localization of the treated tissue area, as well as its surface area. So, if it is necessary to simultaneously treat rounded surfaces (such as the esophagus), it is most expedient to use a design with holes located around the entire circumference of the electrode. The conductive rod is rigidly fixed inside the electrode with the help of a tightly crimped cuff (3), which in shape is a regular hollow cylinder with several, but not less than one, holes for gas supply. For the manufacture of a fixing cuff, it is possible to use a material with high strength and dielectric properties. Sapphire, silicon dioxide (glass, ceramics), etc. can be used as a design option. The ambient atmospheric air of the office is used as the working gas. The gas composition, temperature and humidity of the used air correspond to the accepted norms and standards (t +18-25°C at a relative humidity of 50-60%). A number of experiments have proven the absence of influence of fluctuations in the gas composition, humidity and temperature of the air used within the limits of accepted standards on the quality, as well as the density, of the resulting products of the plasma-chemical reaction. As a working one, it is also possible to use inert gases (helium, argon, xenon, etc.) instead of air, which will also provide plasma combustion. This range of gases can be used in cases where there is no need to stimulate the activity of proliferation and angiogenesis. The effect will be achieved by eliminating the production of nitrogen compounds as products of the plasma-chemical reaction (peroxynitrite, nitrogen oxides of various valencies).

Устройство работает следующим образом. При подаче высоковольтного импульса с напряжением не менее 5000 Вольт, длительностью не более 1 микросекунды и частотой повторения от 0 до 1 МГц (10⁶ Гц) на проводящий стержень (1) между стержнем и заземленным электродом (2) формируется барьерный разряд в газе, подаваемом через отверстия в манжете (3). В результате, активные продукты плазмохимических превращений, формирующиеся в газовой среде, выносятся через боковые отверстия электрода и поступают на поверхность обрабатываемого полого трубчатого органа. Амплитуда напряжения и длительность импульсов выбираются из условия поддержания горения плазмы внутри электрода и минимизации вероятности электрического пробоя. The device works as follows. When a high-voltage pulse with a voltage of at least 5000 Volts, a duration of not more than 1 microsecond and a repetition rate of 0 to 1 MHz (10 ⁶ Hz) is applied to the conductive rod (1) between the rod and the grounded electrode (2), a barrier discharge is formed in the gas supplied through the holes in the cuff (3). As a result, the active products of plasma-chemical transformations, formed in the gaseous medium, are carried out through the side holes of the electrode and enter the surface of the treated hollow tubular organ. The voltage amplitude and pulse duration are chosen from the condition of maintaining plasma burning inside the electrode and minimizing the probability of electrical breakdown.

Таким образом, в предложенном устройстве протекание тока и горение плазмы происходит внутри электрода, а активные продукты плазмохимических превращений, происходящих в газе, поступают наружу к поверхности обрабатываемого трубчатого полого органа. В отличие от прототипа, исключается протекание тока через орган, поддерживается стабильный режим горения плазмы и, соответственно, стабильный состав образующихся продуктов.Thus, in the proposed device, the current flow and plasma combustion occur inside the electrode, and the active products of plasma-chemical transformations occurring in the gas flow outside to the surface of the treated tubular hollow organ. Unlike the prototype, the flow of current through the organ is excluded, a stable plasma combustion mode is maintained and, accordingly, a stable composition of the resulting products.

Эффективность опытного образца электрода для обработки полых органов продуктами плазмохимических превращений доказана в ряде экспериментов.The effectiveness of a prototype electrode for treating hollow organs with products of plasma-chemical transformations has been proven in a number of experiments.

Так, при горении плазмы в воздушной среде над поверхностью воды в замкнутом пространстве обнаруживается снижение рН, изменение УФ спектра поглощения. В спектре появляются пики поглощения, соответствующие анионам оксидов азота различной валентности, пероксинитрита, перекиси водорода. Методами капиллярного электрофореза подтверждается наличие анионов оксидов азота различной валентности. Методами иодометрии обнаруживается формирование перекиси водорода в среде.Thus, when a plasma burns in air above the water surface in a closed space, a decrease in pH and a change in the UV absorption spectrum are detected. Absorption peaks appear in the spectrum, corresponding to anions of nitrogen oxides of different valence, peroxynitrite, hydrogen peroxide. Capillary electrophoresis methods confirm the presence of nitrogen oxide anions of various valences. Iodometry methods detect the formation of hydrogen peroxide in the medium.

Настоящее изобретение позволяет производить локально под визуальным контролем обработку биологических тканей с терапевтической целью путем доставки продуктов плазмохимической реакции неравновесной холодной плазмы требуемого состава с заданной плотностью мощности и низкой температурой без прямого контакта плазмы с органом и исключением протекания электрического тока через организм пациента благодаря биполярной конструкции электрода. Визуальный контроль будет обеспечиваться возможностью проведения электрода через инструментальный канал эндоскопа.The present invention makes it possible to locally, under visual control, treat biological tissues for therapeutic purposes by delivering the products of a plasma-chemical reaction of a non-equilibrium cold plasma of the required composition with a given power density and low temperature without direct contact of the plasma with the organ and eliminating the flow of electric current through the patient's body due to the bipolar electrode design. Visual control will be provided by the possibility of passing the electrode through the instrumental channel of the endoscope.

Эффективность предлагаемого электрода для обработки биологических тканей неравновесной холодной плазмой доказана лабораторными примерами.The effectiveness of the proposed electrode for the treatment of biological tissues with non-equilibrium cold plasma has been proven by laboratory examples.

Пример 1. В эксперимент включены лабораторные животные, половозрелые крысы (самцы и самки массой 200-250 гр) линии Wistar, которые разделены на две, равные по численности, группы (экспериментальная и контрольная). Для доступа к слизистой тонкой кишки животным экспериментальной группы производилась лапаротомия с продольным рассечением стенки кишки. Обработка плазмой слизистой кишки при помощи электрода производилась на протяжении 3 минут. После обработки восстанавливалась целостность просвета кишки путем ушивания стенки и далее лапаротомной раны. Животным из контрольной группы производился аналогичный объем оперативного вмешательства без обработки плазмой. Через 24 часа животные были выведены из эксперимента. Доказано, что при горении плазмы над поверхностью слизистой тонкого кишечника крыс линии Wistar в замкнутом пространстве in vivo в течение по крайней мере 180 секунд, через 24 часа после обработки обнаруживается методом TUNEL изменение доли клеток в стадии апоптоза на 2,9% и снижение среднего числа эпителиальных клеток со 126 до 105,2.Example 1. The experiment included laboratory animals, mature rats (males and females weighing 200-250 g) of the Wistar line, which are divided into two groups equal in number (experimental and control). To access the mucosa of the small intestine, the animals of the experimental group underwent laparotomy with a longitudinal dissection of the intestinal wall. Plasma treatment of the intestinal mucosa using an electrode was carried out for 3 minutes. After treatment, the integrity of the intestinal lumen was restored by suturing the wall and then the laparotomic wound. Animals from the control group underwent a similar volume of surgery without plasma treatment. After 24 hours, the animals were withdrawn from the experiment. It has been proven that when plasma burns above the surface of the small intestine mucosa of Wistar rats in a closed space in vivo for at least 180 seconds, 24 hours after treatment, a change in the proportion of cells in the apoptotic stage by 2.9% and a decrease in the average number of cells are detected by the TUNEL method. epithelial cells from 126 to 105.2.

Пример 2. Произведено культивирование органотипических культур, полученных от пациентов с подтвержденным диагнозом МКБ 10: К22.7 Пищевод Барретта. За основу взят протокол Organotypic Slice Cultures of Human Gastric and Esophagogastric Junction Cancer. Материал для культивирования получен биопсийным путем. В стерильных условиях произведена диссекция полученных образцов на срезы толщиной до 400 мкм. Культивирование производилось на питательной среде под мембранными вставками во влажном инкубаторе в течение 24 часов. После этого производилась обработка плазмой образцов при помощи электрода на протяжении 3 минут. После обработки образцы возвращены во влажный инкубатор. Через 24 часа образцы фиксированы для последующего их окрашивания и оценки. Доказано, что при горении плазмы в замкнутом пространстве над поверхностью культуральной среды с органотипической культурой пищевода Барретта человека in vitro в течение по крайней мере 180 секунд, через 24 часа после обработки обнаруживается методом TUNEL изменение доли клеток в стадии апоптоза на 8,21%.Example 2. Cultivation of organotypic cultures obtained from patients with a confirmed diagnosis of ICD 10 was performed: K22.7 Barrett's esophagus. Based on the Organotypic Slice Cultures of Human Gastric and Esophagogastic Junction Cancer protocol. The material for cultivation was obtained by biopsy. Under sterile conditions, the obtained samples were dissected into sections up to 400 µm thick. Cultivation was carried out on a nutrient medium under membrane inserts in a humid incubator for 24 hours. After that, the samples were treated with plasma using an electrode for 3 minutes. After processing, the samples are returned to the humidified incubator. After 24 hours, the samples are fixed for subsequent staining and evaluation. It has been proven that when plasma burns in a closed space above the surface of a culture medium with an organotypic culture of human Barrett's esophagus in vitro for at least 180 seconds, 24 hours after treatment, a change in the proportion of cells in the apoptotic stage by 8.21% is detected by the TUNEL method.

Claims

1. An endoscopic electrode for treating hollow tubular organs with non-equilibrium cold plasma, which is a coaxial electrode of a bipolar design, containing inside a high-frequency electrode, made in the form of a rounded electrically conductive rod, covered with a dielectric layer at the distal end, and with a plug at the distal end, rigidly fixed with cuff having at least one hole for gas supply, surrounded by a grounded electrode in the form of a regular hollow cylinder, having a plug in the distal region, and with at least one outlet on the side wall of the grounded electrode, providing the output of active products of the plasma-chemical reaction.

2. An endoscopic electrode according to claim 1, characterized in that an inert gas is used as the gas.