机器人辅助脑部手术
近日，山西医科大学第一医院神经外科连世忠主任医师团队在手术室、麻醉科、CT影像科、核磁影像科、病理科的密切配合下，在“136”兴医工程的大力支持下，顺利完成2例ROSA机器人立体定向脑深部肿瘤穿刺活检术和1台ROSA机器人立体定向脑室腹腔分流术。
“对脑内微小病变、多发病变、深部病变和难以诊断的疑难杂症，神经内科、神经外科的许多疾病依赖于病理诊断。”连世忠介绍，ROSA机器人集神经导航、无框架立体定向等特点于一身，在其辅助下脑活检术的开展，既可以补充影像技术对病变定性诊断的不足，又避免了开颅手术导致神经功能损害，而且微创、精准，安全可靠，对脑肿瘤、神经变性疾病、颅内感染等疾病的诊治具有重大意义。
患者王某45岁，头昏3个月，头颅核磁提示左侧丘脑及胼胝体多发病变，考虑脑肿瘤或脱髓鞘病变。患者张某64岁，因瘤卒中急诊入院，诊断为颅内占位性病变、梗阻性脑积水、肺部感染、应激性溃疡，头颅核磁提示三脑室及双侧丘脑占位伴出血。经过严谨的病情评估和周密的术前计划，连世忠带领医师团队在ROSA机器人的辅助下，快速、精确地获取患者颅内病变标本。由于张某并发脑积水，且肿瘤占据部分脑室，常规分流管置入位置极易发生堵管，医生又为其在ROSA机器人辅助下同期行脑室腹腔分流术。2位患者术中冰冻病理结果均为阳性，术后病情平稳，无并发症。
医生在手术前只需将患者头颅CT和核磁数据等导入机器人，手术计划系统会自送进行多模态影像融合与3D重建，从而确定手术位置并设计入路，尽可能远离重要功能区和血管密集区，降低神经损伤和脑出血的风险，经过系统注册和反复校准，真正实现了“指哪打哪”的精准导航。连世忠介绍，借助这套装置，可以通过单次手术操作，安全精准地实现颅内多靶点的活检，为神经系统疑难疾病的诊断提供作为“金标准”的病理学依据。
精度控制在0.5mm以内
在“精准”要求极高的功能神经外科领域，ROSA机器人能大展身手，这得益于其独特的构造。
ROSA机器人是一种多功能无框架立体定向手术机器人，主要由3部分组成。“眼睛”包括4种注册方式，可以进行空间人脑识别。“手臂”即机械臂，拥有360度自由传感技术，可自动或被动到达活动范围任意位置。“大脑”是一个多模态影像计算平台，将手术计划系统、神经导航功能及器械定位和可视化操作系统整合于一体，利用无框架立体定向理论，通过影像学数据进行患者的3D解剖定位，为医生提供了更强的自信心和更可靠的手术效果。
“神经导航类似于道路导航，只是在错综复杂的人脑里，神经和血管密布，‘山路八十八弯’，更容易迷失方向，一旦迷失，后果不堪设想。”连世忠比喻，道路导航利用卫星和网络，神经导航利用医学影像数据和扫描注册定位，可以将精度控制在0.5mm以内，这是以往任何技术无法达到的。
由于机器人的大脑较人脑有更强的数据处理能力和稳定性，可以确保操作精度并缩短手术时间。术中医生只需按照提前设计好的方案，在机器人的配合下，按部就班进行手术。“通过机器人引导，医生用钻头在病人颅骨打开2.5mm的小孔，从钻孔、穿刺取标本到最后缝合，10分钟就能完成手术。”连世忠介绍，因为精准，才得以实现更小的切口、更微的创伤和更少的并发症，极大地提高了手术效率及患者的舒适度。
神经外科精准时代的助推器
和传统的立体定向头架相比，ROSA机器人优势明显。在精准度方面，传统的立体定向框架由于存在自身的机械误差和安装框架所致的误差，误差约1.5mm。而ROSA机器人辅助系统通过三维融合软件进行人脑虚拟三维空间重建，自动定位每根电极植入所需的颅骨钻孔部位及方向，设定出靶点并模拟手术路径，根据植入路径长度选用合适的深部电极，从而精确地得出深部电极植入方案，有效地解决了神经外科精度要求高、计算繁琐、缺乏三维精度视野等问题，提高了手术操作的精确性。
“机器人辅助系统让植入过程更安全。”连世忠介绍，机器人在手术中充分发挥了它“电脑”的优势，三维技术在设定每根颅内电极植入的轨迹时，会尽量远离影像显示的重要功能区和血管密集区，避开颅脑内重要结构，提高了手术安全性。
“患者头部有多靶点要做的话，传统立体定向框架设置1个靶点需要40分钟左右，如果有八九个靶点，耗时太长。而ROSA机器人10分钟就完成多点定位，非常快捷，无框架设计也让医生的术野和操作空间扩大，避免了框架对电极置入操作的限制。”连世忠说，ROSA机器人让术前准备更简化，避免调整坐标的繁冗操作，大大节省术前、术中、术后操作时间。
“ROSA机器人将成为神经外科精准医疗时代的强力助推器。”连世忠说，该机器人可应用于多种神经外科手术，包括DBS术：帕金森病、肌张力障碍、梅杰综合征、特发性震颤等；SEEG癫痫；脑内血肿排空、脑组织活检、脑脓肿穿刺引流、脑内异物摘除；颅骨开放性手术中导航包括脑室镜等。
本报记者周慧芳 本报通讯员王明宇
