睿米特约报道

第33期

神外前沿讯，9月22日下午，在第九届世界华人神经外科学术大会?会前线上学术周的《神经外科手术机器人的应用和发展》专题上，医院的7位专家分享了手术机器人在脑出血、活检、DBS等各类手术中的应用情况，并展望未来人工智能结合手术机器人在神经外科领域的拓展。

吉医院神经血管外科功能组组长邱吉庆教授以《现代理念的精准神经外科——机器人辅助神经外科手术》为主题做分享。本次演讲整理的主要内容（已经讲者审核和授权发布）：

一、手术机器人是什么

1、手术机器人组成最近我们使用国产机器人，它由三个部分组成：计算机软件系统是“脑”，利用软件系统观察患者头部多模态影像，规划最佳手术穿刺途径；摄像头是“眼”，通过摄像头进行空间映射，实时跟踪并确保机械臂沿规划路径运动到手术规划位置；机械臂是“手”，准确定位医生规划的手术穿刺位置，精度可达到0.5mm以内，同时充当多功能手术操作平台。

2、功能介绍手术机器人结合放射影像学、计算机图像图形学、机器人工程、立体定向技术和神经外科等重大学科形成六大核心功能，基本功能包括空间自动注册，注册时间仅需要5-10秒；立体定向定位，臂展长，覆盖范围广；多功能手术平台；影像融合；影像分割；高级影像处理。

二、手术机器人能做什么1、适应证：

机器人辅助手术的适应征主要包括活检（脑肿瘤）抽吸（脑出血）毁损（帕金森）电极植入（癫痫）取异物（脑囊虫摘取）DBS（帕金森）

2、病医院近期利用手术机器人辅助做过的非常典型案例，和大家分享如下：

1）机器人辅助脑室腹腔分流术临床脑积水是我们常规的手术，我们最近通过手术机器人辅助下做脑积水的手术。大家可能说脑积血手术日常天天都在做，不用机器人也可以做。在临床中，我们做脑积水的腹腔分流手术，实际上有很多变量，比如说双侧入路的出血，往往出现误穿，穿到对侧的或者穿到第三脑室的或者穿的深度不够，或者过深等。

脑积水分流术，如果人工手术，一人做一个样；但用机器人做手术，一百个人做都是一个样。

正常压力脑积水患者，手术入路选择额部还是枕部？额叶穿刺成功率高，容易将分流管置入没有脉络丛的部位，额部耳后两个切口。枕部穿刺成功率低，到达额角的路径较长，只有枕部一个切口。

最医院王新生教授主译的《正常压力脑积水》，书中指出额部穿刺成功率优于枕部。机器人产生和用于脑积水之后，书中推荐的额部应该改成了枕部，甚至不仅是枕部，任何一个位置，只要适合位置都能穿刺成功。这样，机器人手术的范围扩大了；如果说枕部位置部不适合穿，换个位置也可以穿，穿刺成功率就高，这改变了传统的脑积水分流术理念。

我们做的脑积水案例。术前预计划：患者带头皮mark，1mm薄扫CT，仰卧位，右肩垫高，头向左偏，头架固定；术后CT及融合影像，证实引流管位置准确，符合预计划。

现在我们科都用机器人做脑积水分流手术，手术成功率非常高。

2）机器人辅助语言中枢海绵状血管瘤定位

对于一些功能区的微小病变，我们做了一例语言中枢的海绵状血管瘤，该患者以癫痫发作起病，左侧额叶海绵状血管瘤，术前预计划；

机器人术中辅助定位，非常精准把病灶切除了；术后患者语言欠流利，部分命名性失语，出院后随访，基本恢复正常。

3）机器人辅助SEEG用于癫痫治疗

药物难治性癫痫患者，右侧额叶存在异常灰质信号，高度怀疑灰质移位或皮质发育不良。结合脑电图监测结果，考虑右侧额叶为发作起始可能性有。考虑针对该区域行立体定向脑电图（SEEG）。

我们最近通过机器人辅助治疗的1例药物难治性癫痫，经过评估以后，在右侧的额区和同侧颞区放了8根深部电极，术后重建显示，精准度非常高。

4）机器人辅助DBS手术用于治疗帕金森

手术前患者佩戴DBS专用光学自动注册模块，扫描CT影像；

然后将手术前CT添加至手术规划中，与T1、T2像进行融合，设定验证靶点和路径；

在T1影像上建立AC-PC基准，在T2影像上制定手术规划术；

术前进行患者与机械臂的注册，得出当次手术的注册精度数值；然后，通过标志物自带验证点进行精度验证；

机械臂先后执行左右两侧靶点定位，通过微推植入电极，分别测得6.5mm、6mm核团放电。术中患者症状改善明显。

5）机器人辅助DBS治疗梅杰综合征（Meigesyndrome）

患者手术适应症：

（1）确诊为Meige综合征，药物治疗无效或因副作用停药；

（2）经肉毒素注射治疗复发；

（3）头部MRI检查未见其他颅脑病变。

患者发作性眼睑痉挛10年，起初多次服用氯硝西冸治疗，数年后因副作用停药；之后多次行肉毒素注射治疗，起效数周后均复发；诊断为Meige综合征（眼肌痉挛型）。

手术靶点选择：

（1）Gpi的应用早于STN，在校样本、短期随访中效果功效显著；

（2）在长期随访中，Gpi-DBS可能发生的副作用不可忽视，包括躁狂、抑郁、甚至有患者出现自杀倾向；

（3）Gpi位于基底节环路，但同样在边缘系统网络中发生作用，而边缘系统与抑郁等情感相关，加之Meige综合征患者多伴有抑郁；

（4）有病例报道Gpi-DBS患者出现其他区域新发的肌张力障碍。

由机器人辅助，全麻下行DBS，靶点定为双侧STN核团；术中验证精准度；术后复查CT与术前预计划非常吻合；

术后两周患者来院开启刺激器，刺激器参数，电压1.5V，脉宽70us，频率Hz。

术前/术后对比视频—机器人辅助DBS治疗梅杰综合征

三、手术机器人优势何在我们对手术机器人的理解：单纯从精准度来讲，手术机器人和以往立体定向框架相比并没有明显的优势，比如现在用机器人辅助做DBS手术，在全国大概不超过20家，而全国很多DBS手术都用框架来做。然而，机器人辅助手术除了精准度以外，许多方面都有自己优势。

机器人辅助神经外科手术的优势：1.减少创口，更微创：无额外创伤自动注册，既保证了标志物的绝对固定，也给患者减轻了创伤，患者伤口小于2mm。

2.自动注册，更精准：自动识别标志物，球心进行注册，代替人工定位，进一步减小误差；精准定位核团，将误差控制在亚毫米级别。

3.自动勾划，实时校准：软件支持自动计算病灶头皮映射，机械臂搭载激光可实现自动勾画；同时术中不受患者位置变化影响，导航模块可实时注册校准，并搭载不同手术器械，实现手术工具定制化。在神经外科各类手术中，机械臂导航可交替使用，兼具稳定性和灵活性。

4.远程医疗：这是将来发展的趋势，手术室医生变成远程控制中心医生。

四、手术机器人的前景如何1、机器人未来发展中的机遇与挑战1）搭载统一的开源手术系统：统一的开源手术系统，会更好地实现不同地区的医生，在统一的软硬件平台下，共同完成手术。这有利于远程手术的普及和资源的共享，降低医疗机器人开发门槛，从而促进医疗机器人更快的发展。

2）5G时代：在5G的高带宽，低延时环境下，借助机器人实现远程手术，可以进一步将专家的手术经验复制到更多地区，加速当地医生的成长，同时可以有效减少患者为看病消耗的精力和费用，达到多方面共赢，更有助于医疗资源的下沉。

我们国家专家已经利用5G做了一些工作，将机器人与人工智能深度结合，发展远程医疗领域，借助互联网，专家在异地制定最佳的手术方案，本地医生在机器人的配合下准确无误地实现专家的手术方案，精准完成微创手术。

我个人的理解，手术机器人是人工智能的雏形，将来发展到什么程度，我们现在还难以想象。

专家点评

中国医院吴安华教授：邱教授确实做得非常好，他从机器人的各个角度，能做的手术基本上都涉猎了，而且我非常同意邱教授观点，现在机器人辅助手术只是雏形，还在起步阶段，将来可能会跟人工智能密切连接，将来在人工智能或者人机接口上，可能有更大的发展。

医院于炎冰教授：吴安华教授点评得非常好，我觉得，人工智能将来是多模态融合到机器人里面来完成这个工作，当然，现在大家也都在做这个工作，在机器稳定性同时，将来谁的软件更优秀，升级更快，谁的软件就会占领更多的市场，让神经外科医生有更好的工具可运用，这是我们非常值得期待的；此外，省时间，包括术前融合、重建等也都非常重要。邱教授讲得比较全面，比较具体，我们也学到很多。

专家简介

邱吉庆，吉医院神经血管外科功能组组长，副教授，医学博士，硕士研究生导师。中华医学会神经外科学分会功能神经外科组委员，中国医师协会神经调空专业委员会委员/中国抗癫痫协会理士/吉林省抗癫痫协会常务理士；主要从事癫痫、帕金森病、三叉神经痛、面积痉挛等功能性疾病的外科治疗；现在已经成功完成癫痫/帕金森手术余例。发表相关论文20余篇，承担吉林省科技厅科研项目2项。

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