Collateral Tissue Damage by Several Types of Coagulation (Monopolar, Bipolar, Cold Plasma and Ultrasonic) in a Minimally Invasive, Perfused Liver Model

Abstract

Hemostasis in minimally invasive surgery causes tissue damage. Regardless of the method of production of thermal energy, a quick and safe coagulation is essential for its clinical use. In this study we examined the tissue damage in the isolated perfused pig liver using monopolar, bipolar, cold plasma, and ultrasonic coagulation. In a minimally invasive in vitro setup, a 2-3 cm slice of the edge of the perfused pig liver was resected. After hemostasis was achieved, liver tissue of the coagulated area was given to histopathological examination. The depth of tissue necrosis, the height of tissue loss, and the time until sufficient hemostasis was reached were analyzed. The lowest risk for extensive tissue damage could be shown for the bipolar technique, combined with the highest efficiency in hemostasis. Using cold plasma, coagulation time was longer with a deeper tissue damage. Monopolar technique showed the worst results with the highest tissue damage and a long coagulation time. Ultrasonic coagulation was not useful for coagulation of large bleeding areas. In summary, bipolar technique led to less tissue damage and best coagulation results in our minimally invasive model. These results could be important to recommend bipolar coagulation for clinical use in minimally invasive surgery.

Risk factors for recurrent epistaxis: Importance of initial treatment

“…A bleeding point was cauterized initially using straight or curved bipolar forceps under direct vision with the naked eye, and then with endoscopy secondarily. A monopolar electrode, as effective as bipolar forceps, however, causes stronger heating damage [5,6], was used only if it was difficult to cauterize the bleeding point with bipolar forceps.…”

Morphofunctional Changes of Spleen After Hemostasis by Nonequilibrium Plasma

“…Ряд исследователей проводили сравнительные эксперименты по оценке повреждающего действия коагуляторов, из них наиболее современной можно считать работу ученых из университета Ганновера T. Carus и K. Rackebrandt. Исследование было связано с оценкой эффективности гемостаза и повреждающего действия на ткань паренхиматозных органов моно-, биполярного, «холодно-плазменного» и ультразвукового коагуляторов [8]. В своей работе они пришли к выводу, что гемостаз может быть достигнут моно-, биполярной и «холодноплазменной» коагуляцией.…”

“…Ультразвуковая коагуляция больше подходит для рассечения тканей, а коагуляция изолированных сосудов не приводит к достаточному гемостазу при кровотечениях с больших площадей. Биполярный метод является наиболее эффективным с минимальным повреждающим действием [8]. В то же время G. Fridman (2006) и S. Kalghatgi (2007) в своих работах рассматривают неравновесную плазму как селективный метод коагуляции с отсутствием ожогов и глубоких повреждений тканей [13][14][15].…”

“…Остановка кровотечения может быть достигнута за счет швов, специальных зажимов (клипс), клеевых аппликаций, применения гемостатических препаратов, термической или электрокоагуляции [5][6][7]. В настоящее время в хирургии отдают предпочтение электрокоагуляции [8,9], однако она может привести к термическим ожогам и некрозам, а также к формированию рубца, спаечного процесса, нарушающего функции органа.…”

Evaluation of Robust Classifier Algorithm for Tissue Classification under Various Noise Levels

“…As a result, the output power level needs to be controlled using a foot switch or a button on the handpiece. This discomfort of operation, coupled with the manual control of the output power level according to the tissue characteristics, results in longer surgical procedure times and renders the device unsuitable for hemostasis during excessive bleeding [11].…”