機器人輔助腦部手術
近日，山西醫科大學第一醫院神經外科連世忠主任醫師團隊在手術室、麻醉科、CT影像科、核磁影像科、病理科的密切配合下，在“136”興醫工程的大力支持下，順利完成2例ROSA機器人立體定向腦深部腫瘤穿刺活檢術和1臺ROSA機器人立體定向腦室腹腔分流術。
“對腦內微小病變、多發病變、深部病變和難以診斷的疑難雜症，神經內科、神經外科的許多疾病依賴於病理診斷。”連世忠介紹，ROSA機器人集神經導航、無框架立體定向等特點於一身，在其輔助下腦活檢術的開展，既可以補充影像技術對病變定性診斷的不足，又避免了開顱手術導致神經功能損害，而且微創、精準，安全可靠，對腦腫瘤、神經變性疾病、顱內感染等疾病的診治具有重大意義。
患者王某45歲，頭昏3個月，頭顱核磁提示左側丘腦及胼胝體多發病變，考慮腦腫瘤或脫髓鞘病變。患者張某64歲，因瘤卒中急診入院，診斷為顱內佔位性病變、梗阻性腦積水、肺部感染、應激性潰瘍，頭顱核磁提示三腦室及雙側丘腦佔位伴出血。經過嚴謹的病情評估和周密的術前計劃，連世忠帶領醫師團隊在ROSA機器人的輔助下，快速、精確地獲取患者顱內病變標本。由於張某併發腦積水，且腫瘤佔據部分腦室，常規分流管置入位置極易發生堵管，醫生又為其在ROSA機器人輔助下同期行腦室腹腔分流術。2位患者術中冰凍病理結果均為陽性，術後病情平穩，無併發症。
醫生在手術前只需將患者頭顱CT和核磁數據等導入機器人，手術計劃系統會自送進行多模態影像融合與3D重建，從而確定手術位置並設計入路，儘可能遠離重要功能區和血管密集區，降低神經損傷和腦出血的風險，經過系統註冊和反覆校準，真正實現了“指哪打哪”的精準導航。連世忠介紹，藉助這套裝置，可以通過單次手術操作，安全精準地實現顱內多靶點的活檢，為神經系統疑難疾病的診斷提供作為“金標準”的病理學依據。
精度控制在0.5mm以內
在“精準”要求極高的功能神經外科領域，ROSA機器人能大展身手，這得益於其獨特的構造。
ROSA機器人是一種多功能無框架立體定向手術機器人，主要由3部分組成。“眼睛”包括4種註冊方式，可以進行空間人腦識別。“手臂”即機械臂，擁有360度自由傳感技術，可自動或被動到達活動範圍任意位置。“大腦”是一個多模態影像計算平臺，將手術計劃系統、神經導航功能及器械定位和可視化操作系統整合於一體，利用無框架立體定向理論，通過影像學數據進行患者的3D解剖定位，為醫生提供了更強的自信心和更可靠的手術效果。
“神經導航類似於道路導航，只是在錯綜複雜的人腦裡，神經和血管密佈，‘山路八十八彎’，更容易迷失方向，一旦迷失，後果不堪設想。”連世忠比喻，道路導航利用衛星和網絡，神經導航利用醫學影像數據和掃描註冊定位，可以將精度控制在0.5mm以內，這是以往任何技術無法達到的。
由於機器人的大腦較人腦有更強的數據處理能力和穩定性，可以確保操作精度並縮短手術時間。術中醫生只需按照提前設計好的方案，在機器人的配合下，按部就班進行手術。“通過機器人引導，醫生用鑽頭在病人顱骨打開2.5mm的小孔，從鑽孔、穿刺取標本到最後縫合，10分鐘就能完成手術。”連世忠介紹，因為精準，才得以實現更小的切口、更微的創傷和更少的併發症，極大地提高了手術效率及患者的舒適度。
神經外科精準時代的助推器
和傳統的立體定向頭架相比，ROSA機器人優勢明顯。在精準度方面，傳統的立體定向框架由於存在自身的機械誤差和安裝框架所致的誤差，誤差約1.5mm。而ROSA機器人輔助系統通過三維融合軟件進行人腦虛擬三維空間重建，自動定位每根電極植入所需的顱骨鑽孔部位及方向，設定出靶點並模擬手術路徑，根據植入路徑長度選用合適的深部電極，從而精確地得出深部電極植入方案，有效地解決了神經外科精度要求高、計算繁瑣、缺乏三維精度視野等問題，提高了手術操作的精確性。
“機器人輔助系統讓植入過程更安全。”連世忠介紹，機器人在手術中充分發揮了它“電腦”的優勢，三維技術在設定每根顱內電極植入的軌跡時，會盡量遠離影像顯示的重要功能區和血管密集區，避開顱腦內重要結構，提高了手術安全性。
“患者頭部有多靶點要做的話，傳統立體定向框架設置1個靶點需要40分鐘左右，如果有八九個靶點，耗時太長。而ROSA機器人10分鐘就完成多點定位，非常快捷，無框架設計也讓醫生的術野和操作空間擴大，避免了框架對電極置入操作的限制。”連世忠說，ROSA機器人讓術前準備更簡化，避免調整座標的繁冗操作，大大節省術前、術中、術後操作時間。
“ROSA機器人將成為神經外科精準醫療時代的強力助推器。”連世忠說，該機器人可應用於多種神經外科手術，包括DBS術：帕金森病、肌張力障礙、梅傑綜合徵、特發性震顫等；SEEG癲癇；腦內血腫排空、腦組織活檢、腦膿腫穿刺引流、腦內異物摘除；顱骨開放性手術中導航包括腦室鏡等。
本報記者周慧芳 本報通訊員王明宇
