The use of low-temperature argon plasma in children’s practice: A review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Currently, the issue of treating wounds and their purulent-inflammatory complications in pediatric surgery remains highly relevant. The modern approach to treating wounds and wound infections is based on the method of active surgical treatment and includes performing surgical treatment, conducting local treatment with modern wound dressings, and treating with various methods of additional physical impact. Special attention is paid to plasma technology, which remains poorly studied and has no clear indications for use in pediatric practice, particularly in the treatment of extensive soft tissue damage of various etiologies, including open limb injuries.

Materials and methods. In this work, the analysis of domestic and foreign literature on the use of plasma technologies in various fields of medicine based on domestic and foreign data: eLIBRARY, PubMed, Google Scholar and UpToDate over the past 10 years. To search for relevant literature, the following keywords were used: low-temperature argon plasma; extensive wounds in children; plasma technology in medicine. During the initial selection, 962 sources of literature were found, 41 were included in the review.

Results. Literature analysis has shown the effectiveness of plasma technologies in various fields of medicine. The features of this method of exposure in various modes to tissues are described, as well as the technical aspects of its use in surgery are indicated.

Conclusion. Complicated by surgical infection, the course of the wound process leads to an increase in the volume of tissue damage, which hinders reconstructive and plastic surgeries. The use of low-temperature argon plasma in combination with traditional methods of surgical treatment allows for the rapid preparation of the wound surface for the final stages of surgical treatment. This is achieved by reducing bacterial contamination of infected wounds and stimulating reparative processes.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Anastasia A. Gromova

Research Institute of Emergency Pediatric Surgery and Traumatology

Author for correspondence.
Email: gromova.nas@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8628-5710
SPIN-code: 3115-5413

pediatric surgeon, Res. Officer

Russian Federation, Moscow

Ruben T. Nalbandyan

Research Institute of Emergency Pediatric Surgery and Traumatology

Email: gromova.nas@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-4585-9904
SPIN-code: 8674-0578

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Pavel V. Medinskiy

Research Institute of Emergency Pediatric Surgery and Traumatology

Email: gromova.nas@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3764-1664
SPIN-code: 1054-5830

pediatric surgeon

Russian Federation, Moscow

References

  1. Кузин М.И., Костюченок Б.М. Раны и раневая инфекция. М., 1990 [Kuzin MI, Kostiuchenok BM. Rany i ranevaia infektsiia. Moscow, 1990 (in Russian)].
  2. Налбандян Р.Т. Совершенствование хирургической обработки гнойно-некротических ран различной этиологии: дис. … канд. мед. наук. М., 2018 [Nalbandian RT. Sovershenstvovanie khirurgicheskoi obrabotki gnoyno-nekroticheskikh ran razlichnoi etiologii: dis. … kand. med. nauk. Moscow, 2018 (in Russian)].
  3. Brocke T, Barr J. The History of Wound Healling. Surg Clin North Am. 2020;100(4): 787-806.
  4. Симонян Р.З. История медицины: с древнейших времен до современности: учебное пособие для студентов лечебных факультетов образовательных организаций высшего образования. Чебоксары: Среда, 2020 [Simonyan RZ. Istoria meditsiny: s drevneyshikh vremen do sovremennosti: uchebnoe posobie dlia studentov lechebnykh fakultetov obrazovatelnykh organizatsiy vysshego obrazovania. Cheboksary: Sreda, 2020 (in Russian)].
  5. Кирюшенкова С.В. Сравнительная микробиологическая оценка эффективности физических методов лечения гнойных ран: автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 2005 [Kiryushenkova SV. Sravnitelnaia mikrobiologicheskaia otsenka effektivnosti fizicheskikh metodov lecheniia gnoynykh ran: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Moscow, 2005 (in Russian)].
  6. Фисталь Э.Я. Раневой процесс и результаты раннего хирургического лечения обширных ран – взгляд на проблему. Вестник неотложной и восстановительной хирургии. 2016;1(2) [Fistal EIa. Ranevoi protsess i rezultaty rannego khirurgicheskogo lecheniia obshirnykh ran – vzgliad na problemu. Vestnik neotlozhnoi i vosstanovitelnoi khirurgii. 2016;1(2) (in Russian)].
  7. Информация Министерства здравоохранения РФ. Памятка «Детский травматизм». Режим доступа: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407620670/ Ссылка активна на 04.04.2025 [Information from the Ministry of Health of the Russian Federation. Memo “Children's injuries”. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407620670/. Accessed: 04.04.2025 (in Russian)].
  8. Применение гидрохирургических технологий в лечении обширных ран у детей. Под ред. Л.М. Рошаля, В.А. Митиш, Р.Т. Налбандян, и др. Методические рекомендации. М., 2014 [Primeneniie gidrokhirurgicheskikh tekhnologii v lechenii obshirnykh ran u detei. Pod red. LM Roshalia, VA Mitish, RT Nalbandian, et al. Metodicheskie rekomendatsii. Moscow, 2014 (in Russian)].
  9. Шулутко А.М., Османов Э.Г., Семиков В.И., Мачарадзе А.Д. Плазменная хирургическая технология – от истоков до наших дней. Российский медицинский журнал. 2018;24(4):199-205 [Shulutko AM, Osmanov EG, Semikov VI, Macharadze AD. Plazmennaia khirurgicheskaia tekhnologiia – ot istokov do nashikh dneii. Rossiiskii meditsinskii zhurnal. 2018;24(4):199-205 (in Russian)].
  10. Сигуа Б.В., Земляной В.П., Соколова А.С. История развития и возможности плазменной хирургии. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2021;14(3):243-7 [Sokolova AS, SiguA BV, Zemlyanoy VP. History of Development and Potentials of Plasma Surgery. Journal of Experimental and Clinical Surgery. 2021;14(3):243-7 (in Russian)]. doi: 10.18499/2070-478X-2021-14-3-243-247
  11. Robson MC, Heggers JP. Surgical infection. II. The beta-hemolytic streptococcus. J Surg Res. 1969;9(5):289-92. DOI:10.1016 0022-4804(69)90068-7
  12. Щебникова Н.Е., Кирюшенкова С.В., Гришанов Д.Ю., и др. Влияние низкотемпературной гелиевой плазмы на биологические объекты. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2003;4 [Shchebnikova NE, Kiryushenkova SV, Grishanov Diu, et al. Vliianie nizkotemperaturnoi gelievoi plazmy na biologicheskie obiekty. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2003;4 (in Russian)].
  13. Ermolaeva SA, Varfolomeev AF, Chernukha MYu, et al. Bactericidal effects of non-thermal argon plasma in vitro, in biofilms and in the animal model of infected wounds. J Med Microbiol. 2011;1(60):75-83.
  14. Бобровский М.А., Мураева В.Б., Филипов Ю.И., и др. Изучение бактерицидных свойств низкотемпературной неравновесной гелиевой плазмы атмосферного давления in vitro. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017;2:49-53 [Bobrovsky MA, Muraeva VB, Filipov YuI. Study of bactericidal properties of low temperature non-equilibrium helium plasma of atmospheric pressure in vitro. Veterinary, animal science and biotechnology. 2017;2:49-53 (in Russian)].
  15. Семенов А.П., Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В., и др. Воздействие низкотемпературной (холодной) аргоновой плазмы слаботочных высоковольтных разрядов на микроорганизмы. Прикладная физика. 2014;3:47-9 [Semenov AP, Baldanov BB, Ranzhurov TSV, et al. Vozdeistviie nizkotemperaturnoi (kholodnoi) argonovoi plazmy slabotochnykh vysokovoltnykh razriadov na mikroorganizmy. Prikladnaia fizika. 2014;3:47-9 (in Russian)].
  16. Зуймач Е.А., Спиров Г.М., Бочкарев А.Е., и др. Бактерицидное действие плазмы скользящих разрядов в воздухе. Экспериментальная медицина. 2013;3(27):50-2 [Zuimach EA, Spirov GM, Bochkarev AE, et al. Bakteritsidnoie deistvie plazmy skolziashchikh razriadov v vozdukhe. Eksperimentalnaia meditsina. 2013;3(27):50-2 (in Russian)].
  17. Kamgang-Youbi G, Herry JM, Bellon-Fontaine MN, et al. Evidence of temporal postdischarge decontamination of bacteria by gliding electric discharges: application to Hafnia alvei. Appl Environ Microbiol. 2007;73(15):4791-6. doi: 10.1128/AEM.00120-07
  18. Акишев Ю.С. Неравновесная плазма в плотных газах: физика, химия, техника и применение в экологии: уч. пособие. М.: МИФИ, 2002 [Akishev IuS. Neravnovesnia plazma v plotnykh gazakh: fizika, khimia, tekhnika i primenenie v ekologii: uch. posobie. Moscow: MIFI, 2002 (in Russian)].
  19. Делюкина Н.П., Просцевич О.Д., Гришанов Д.Ю., Соловьев А.С. Влияние низкотемпературной гелиевой плазмы на активность кислой фосфатазы перитонеальных макрофагов. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2007;3. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-nizkotemperaturnoy-gelievoy-plazmy-na- aktivnost-kisloy-fosfatazy-peritonealnyh-makrofagov. Ссылка активна на 27.09.2018 [Deliukina NP, Prostsevich OD, Grishanov DYu, Soloviev AS. Effect of low-temperature helium plasma on the activity of acid phosphatase in peritoneal macrophages. Bulletin of the Smolensk State Medical Academy. 2007;3. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-nizkotemperaturnoy-gelievoy-plazmy-na- aktivnost-kisloy-fosfatazy-peritonealnyh-makrofagov. Accessed: 27.09.2018 (in Russian)].
  20. Chailakhyan RK, Grosheva AG, Gerasimov YuV, et al. Effect of Non-Thermal Plasma on Proliferative Activity and Adhesion of Multipotent Stromal Cells to Scaffolds Developed for Tissue-Engineered Constructs. Bull Exp Biol Med. 2019;167(1):182-8. doi: 10.1007/s10517-019-04486-0
  21. Fridman G, Friedman G, Gutsol A, et al. Applied plasma medicine. Plasma Processes Polym. 2008;3:503-33.
  22. Chinin VI. Two types of negative corona current pulsation. Problems of Atomic Science and Technology. 2005;1(Series: Plasma Physics (10):178-80.
  23. Cooper M, Fridman G, Staak D, et al. Decontamination of Surfaces From Extremophile Organisms Using Nonthermal Atmospheric-Pressure Plasmas. IEEE Trans. Plasma Sci. 2009;37:866-71.
  24. Choi BBR, Choi JH, Hong JW, et al. Selective Killing of Melanoma Cells With Non-Thermal Atmospheric Pressure Plasma and p-FAK Antibody Conjugated Gold Nanoparticles. Int J Med Sci. 2017;4(14):1101-9. DOI:10.7150 / ijms.20104
  25. Османов Э.Г. Инновационные плазменно-хирургические технологии в комплексном лечении воспалительно-гнойных поражений мягких тканей: дис. … д-ра мед. наук. М., 2009 [Osmanov EG. Innovatsionnye plazmenno-khirurgicheskie tekhnologii v kompleksnom lechenii vospalitelno-gnoynykh porazhenii myagkikh tkaney: dis. … d-ra med. nauk. Moscow, 2009 (in Russian)].
  26. Чарышкин А.Л., Котов М.А. Устройство для лечения трофических язв и длительно незаживающих ран сочетанным воздействием локального вакуума и низкотемпературной плазмы остаточного азота. Фундаментальные исследования. 2014;10:1818-21 [Charyshkin AL, Kotov MA. Ustroistvo dlia lecheniia troficheskikh iazv i dlitelno nezazhivayushchikh ran sochetannym vozdeystviiem lokalnogo vakuuma i nizkotemperaturnoi plazmy ostatochnogo azota. Fundamentalnye issledovaniia. 2014;10:1818-21 (in Russian)].
  27. Липатов К.В., Сопромадзе М.А., Шехтер А.Б., и др. Использование газового потока, содержащего оксид азота (NO-терапия) в комплексном лечении гнойных ран. Хирургия. 2002;2:41-3 [Lipatov KV, Sopromadze MA, Shekhter AB, et al. Ispolzovanie gazovogo potoka, soderzhashchego oksid azota (NO-terapia) v kompleksnom lechenii gnoinykh ran. Khirurgia. 2002;2:41-3 (in Russian)].
  28. Шемшук М.И., Короткий В.Н., Серов Д.Н., и др. Низкотемпературная атмосферная плазма в коррекции возрастных изменений кожи лица. Вестник РГМУ. 2018;2:60-6 [Shemshuk MI, Korotkii VN, Serov DN, et al. Nizkotemperaturnaia atmosfernaia plazma v korrektsii vozrastnykh izmenenii kozhi litsa. Vestnik RGMU. 2018;2:60-6 (in Russian)].
  29. Зиновьев Е.В., Цыган В.Н., Асадулаев М.С., и др. Возможности применения низкотемпературной воздушной плазмы дугового разряда атмосферного давления для лечения ожоговых ран. Вестник Российской военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. 2018;2(62):171-6 [Zinoviev EV, Tsygan VN, Asadulaiev MS, et al. Vozmozhnosti primeneniia nizkotemperaturnoi vozdushnoi plazmy dugovogo razriada atmosfernogo davleniia dlia lecheniia ozhogovykh ran. Vestnik Rossiiskoi voenno-meditsinskoi akademii im. S.M. Kirova. 2018;2(62):171-6 (in Russian)].
  30. Шевченко Ю.Л., Стойко Ю.М., Рябов А.Л., и др. Современные возможности комплексного лечения гнойных ран. Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2009;4(2):9-12 [Shevchenko IuL, Stoiko IuM, Riabov AL, et al. Sovremennye vozmozhnosti kompleksnogo lecheniya gnoinykh ran. Vestnik Natsionalnogo mediko-khirurgicheskogo tsentra im. NI Pirogova. 2009;4(2):9-12 (in Russian)].
  31. Дамбаев Г.Ц., Байков А.Н., Семичев Е.В., и др. Интраоперационные способы гемостаза при операциях на печени. Бюллетень сибирской медицины. 2011;4:89-93 [Dambayev GTS, Baikov AN, Semichev YeV, et al. The intraoperative methods of hemostasis during liver surgeries. Bulletin of Siberian Medicine. 2011;10(4):89-93 (in Russian)].
  32. Шулутко А.М., Османов Э.Г., Чантурия М.О., Мачарадзе А.Д. Плазменные потоки в хирургической практике. Российский медицинский журнал. 2018;24(2): 93-8 [Shulutko AM, Osmanov EG, Chanturiya MO, Macharadze AD. The plasma flows in surgical practice. Rossiiskii meditsinski zhurnal. 2018;24(2):93-8 (in Russian)]. doi: 10.18821/0869-2106-2018-24-2-93-98
  33. Крюгер Ю.А. Плазмодинамическая санация оксидом азота (NO) в комплексном лечении гнойно-некротических поражений нижних конечностей у больных сахарным диабетом: дис. … канд. мед. наук. M., 2004 [Kryuger YuA. Plasmodynamic sanation with nitric oxide (NO) in the complex treatment of purulent-necrotic lesions of the lower limbs in patients with diabetes mellitus: dis. … kand. med. nauk. Moscow, 2004 (in Russian)].
  34. Нарезкин Д.В., Сергеев Е.В. Методы профилактики развития гнойно- воспалительных раневых осложнений при грыжесечении ущемленных послеоперационных вентральных грыж. Новости хирургии. 2014;6. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/metody-profilaktiki-razvitiya-gnoyno-vospalitelnyh-ranevyh-oslozhneniy-pri-gryzhesechenii-uschemlennyh-posleoperatsionnyh. Ссылка активна на: 19.11.2018 [Narezkin DV, Sergeev EV. Methods of preventing the development of purulent-inflammatory wound complications during herniotomy of strangulated postoperative ventral hernias. Surgical news. 2014;6. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/metody-profilaktiki-razvitiya-gnoyno-vospalitelnyh-ranevyh-oslozhneniy-pri-gryzhesechenii-uschemlennyh-posleoperatsionnyh. Accessed: 19.11.2018 (in Russian)].
  35. Вафин А.З., Грушко В.И., Казанцев И.С. Плазменные технологии в лечение гнойных ран. Вестник хирургии. 2007;166(5):44-7 [Vafin AZ, Grushko VI, Kazantsev IS. Plazmennye tekhnologii v lechenie gnoiinykh ran. Vestnik khirurgii. 2007;166(5):44-7 (in Russian)].
  36. Андрюшенкова Н.А., Локтева М.Э. Особенности заживления гнойных ран лица и шеи при использовании воздушно-плазменного потока. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2010;2:15-8 [Andriushenkova NA, Lokteva ME. Osobennosti zazhivleniia gnoinykh ran litsa i shei pri ispolzovanii vozdushno-plazmennogo potoka. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2010;2:15-8 (in Russian)].
  37. Герасименко М.Ю., Зайцева Т.Н., Евстигнеева И.С. Низкотемпературная плазма – перспективный метод реабилитации. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2019 [Gerasimenko MIu, Zaiitseva TN, Evstigneyeva IS. Nizkotemperaturnaia plazma – perspektivnyi metod reabilitatsii. Fizicheskaia i reabilitatsionnaia meditsina, meditsinskaia reabilitatsiia. 2019 (in Russian)].
  38. Шулутко А.М., Османов Э.Г., Гогохия Т.Р., и др. Воздушно-плазменная технология в комплексном лечении раневой инфекции. Медицинские новости Грузии. 2018;6(279):7-10 [Shulutko AM, Osmanov EG, Gogokhiya TR, et al. Vozdushno-plazmennaia tekhnologia v kompleksnom lechenii ranevoi infektsii. Meditsinskie novosti Gruzii. 2018;6(279):7-10 (in Russian)].
  39. Османов К.Ф. Патогенетическое обоснование применения низкотемпературной плазмы для лечения ожогов: дис. канд. … мед. наук. СПб., 2021 [Osmanov KF. Patogeneticheskoe obosnovanie primenenia nizkotemperaturnoi plazmy dlia lecheniia ozhogov: dis. kand. … med. nauk. Saint Petersburg, 2021 (in Russian)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74329 от 19.11.2018 г.