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简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入

2020-07-30 08:29来源:互联网编辑:小狐

ROSA神外周刊

北科-ROSA神外周刊 第15期

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图1)

神外前沿讯,2020年6月9日,广东省中医院癫痫中心在 隋立森主任领导、ROSA工程师协助下,使用机器人首次成功为一例5岁患儿施行SEEG颅内电极植入手术,共计植入14根电极,所有电极精准度误差不超过1mm,全手术过程耗时2.5小时,截止目前,该中心已通过ROSA机器人已成功完成癫痫患者SEEG植入手术4例。

隋立森主任介绍,广东省中医院癫痫中心于2014年7月成立,隶属于广东省中医院脑病中心,是国家重点学科及国家中医药局中医脑病重点学科,中国抗癫痫协会理事单位。全国中医院中唯一一家拥有专科病床癫痫专业综合诊疗中心及以癫痫诊疗为核心的功能性疾病诊疗中心,也是广东省内较早开展功能性神经疾病外科治疗的专科之一,2016年该癫痫中心已成功开展德国Brain Lab神经导航Leksell立体定向框架下SEEG手术,目前SEEG手术例数每年超过20例。

今年,广东省中医院癫痫中心刚刚引进国内第二台最新ROSA one第二代机器人,并成功完成SEEG颅内电极植入、穿刺活检等机器人手术多例。

隋立森主任表示,ROSA机器人在小儿有其独特的应用价值。小儿佩戴传统框架导航过程往往不能很好地配合,且小儿颅骨较薄,框架螺丝易穿透颅骨造为损伤。在机器人的辅助下,无框架注册避开这一难题,且其优越性在小儿神经外科方面将逐渐体现,将来机器人可以作为小儿立体定向手术的首选。

一、 谈话要点及专家心得体会

1、机器人在外科手术应用广泛

随着机器人技术在外科领域中的发作应用,近10年来神经外科方向也逐渐出现多款临床适用型机器人。集导航、机械臂、多轨道兼容为一体的ROSA机器人在其一代产品丰富临床应用经验的基础上经改良推出ROSA one二代机器人。由于其安全性、灵活性、精确性、多功能性等特点,在颅脑立体定向手术、神经内镜、放射外科甚至肿瘤切除等手术中应用广泛,在癫痫外科方面尤为适用。

如本病例诊治经历,患儿起病早,病程相对较长,以局灶性发作为主,多种药物治疗控制不佳,多次长程头皮脑电图记录不能明确定位发作起始部位,甚至不能分析出发作期脑电图。此种情况下,SEEG检查尤为重要,对于影像学、头皮EEG指向不甚明了的耐药性癫痫患者,SEEG是术前评估的必经之路。

与常规头皮EEG和传统ECoG相比,SEEG更直观充足地记录了脑的电活动,尤其深部脑组织的放电情况,能更清晰定位致痫灶;同时,通过Mapping测定植入区域脑的功能,为进一步射频热凝和手术切除了指导。

2、机器人辅助SEEG电极植入

ROSA one机器人在SEEG电极植入中完美体现了其精确性、灵巧性、安全性的特点。

ROSA one机器人自带的影像导航为临床医生制定手术策略了便捷。使用者既可以直接导入患者颅脑CT及MRI影像,实时制定手术计划,也可根据个人习惯在惯用导航中完整制定计划后导入机器人中,两种方法均可达到避开血管及重要神经结构的目的。通过验证,两种模式误差极小。

ROSA one集监控和共享控制于一体,手术过程中操既可以机器人自主运动,也可以手动控制器械移动。通过3种模式(轴向、等中心和自由)和2种速度(慢或快)操可按需要操控机械臂的移动,且机械臂的6个自由度可全方位适应操作时特殊的空间环境,且植入方向灵活,消除了传统框架导航因角度过大时所造成的植入盲区。广泛的信息集成,多轨道同时储存,更换快捷,优化了手术步骤,大大缩短了植入间隔时间,平均单根植入时间由原来的15分钟缩短到5分钟。

ROSA one无框架注册模式减轻了患者佩戴框架的痛苦,降低了框架带来的出血和颅脑损伤风险。手术时间缩短大大降低了麻醉风险,提高了手术的安全性。机械臂的力矩感知和触觉反馈功能也很好地避免了人为误差可能导致的不良后果,保护了患者的安全。

3、手术机器人在小儿有其独特的应用价值

对于幼龄患者,ROSA机器人有其独特的应用价值。小儿佩戴传统框架导航过程往往不能很好地配合,且小儿颅骨较薄,框架螺丝易穿透颅骨造为损伤。在机器人的辅助下,无框架注册避开这一难题,可作为将来小儿立体定向手术的首选。

小儿脑组织相对较小,解剖结构可因发育不完全、异常或畸形与差异较大,且耐受性低,神经发育比更容易受到损伤,因此,小儿神经外科操作需要更高的精确性及安全性,以达到手术效果而不造成不良预后,配合术者娴熟的手术技能和手感,Rosa机器人在小儿神经外科方面将逐渐体现其优越性。

4、神经外科机器人应用经验之谈

作为最新一代功能神经外科机器人,ROSA one二代机器人的性能虽然更高,但需要操充分了解它的技术原理并掌握技术细节,才能达到应用的最佳状态。比如影像融合结果与获得的影像质量和精细的视觉验证和调整有关、激光面部自动注册陪准与三维影像分割和光学点云采集有关、而头部严格固定方式又与器械组装结构有关,这些都是造成手术定位误差的主要因素,需要操在术前准备和评估充分,注意操作细节并术中验证,才能获得最理想的结果。机器臂有着精细的触觉反馈和多样化运动模式,需要在不同的应用场景获得动作记忆,可实现人机协作的灵活操控。总之,神经外科机器人相当于医生的“眼”和“手”它无法取代医生,但通过主控可构建医生的手术思维,并通过执行来实现精细的动作,最终成为医生的可靠助手。

二、机器人应用的实际操作过程

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图2)

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图3)

1.功能影像PET-CT与癫痫序列MRI融合提示右额眶部、内侧面、颞叶皮层广泛代谢减低

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图4)

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图5)

2.制定初步植入计划

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图6)

3.术后融合重建核对实际路径基本一致

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图7)

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图8)

4.手术留影

三、案例简介和治疗过程

1.案例

患儿张xx,男性,5岁,右利手,体重16kg。

2.主诉:

发作性意识不清伴肢体强直4年余

3.现病史:

患儿2015年9月4月龄开始出现癫痫发作,初始表现为突发头后仰,双眼上翻,牙关紧闭,喉中痰鸣、喘息,肢体强直,约持续10s可自行缓解,5-6次/天,每于刚入睡时发作,一周中发作频率逐渐增加至10-12次/天。曾于广州多家三甲医院就诊,行颅脑MRI、脑脊液检查均未见明显异常,VEEG:强直发作→口咽自动症,发作期脑电图未见明显异常;反复调整用药:开浦兰、拉莫三嗪、妥泰,随后一年半控制良好无发作。2岁3月龄时患儿出现新的发作形式:发呆,动作中止,持续5s可自行缓解,1次/1-7天;2岁8月龄时发作表现:入睡几分钟后突然仰头爬起,四处张望找东西抱,3-5s缓解,偶尔清醒时亦有出现放下手中物品,找母亲抱住,3-5s缓解,1次至数次/日,VEEG:过度运动突然爬起伴害怕表情,面色潮红→双侧强直双上肢、眼睑?,同期脑电图示弥漫性慢波演变;3岁6月龄发作表现为:有预感,会喊妈妈,抱住母亲,继而头部向左侧抽动、喉中哽咽声,清醒睡眠均有发作,2-3次/日,VEEG:睡眠中局灶性发作,惊恐、慌张、茫然、找寻状,持续约20秒,脑电图可疑右侧额极区低波幅快活动起始。曾用开浦兰、妥泰无汗、言语迟缓停用拉莫三嗪、奥卡西平、德巴金、氯硝西泮,反复调整、多种联用,控制不佳。2020-55岁患儿主要表现为睡眠期发作:左手肌张力障碍→仰或俯卧位爬起坐着肢体复杂运动→面部强直,左侧面部为著,嘴角歪向左侧伴流涎→头部阵挛4-5次,意识模糊,持续约20秒-1分钟,脑电图为右侧F4-C4低波幅快活动起始;现用药:奥卡西平+开浦兰+德巴金+氯硝西泮,发作约1-2次/10天。

患儿目前运动发育尚可,智力评估中等偏下,发音稍欠清晰。

4.既往史及家族史:

母亲的表姐患有史,生长发育过程中发现智力低下。否认其他家族遗传病史。

5.案例分析:

患者以复杂运动、颈肌面肌强直充血为主要表现,伴有心率加快和口水增多,结合脑电图起始于前岛叶可能性较大,扣带回和额底作为备用假设。

6.植入计划:

张XX电极设计,右侧

A颞中回—杏仁核

F颞上回—第1岛长回前部

H额极外侧—ACC膝部低代谢区

J额下回—第1岛短回

K额下回眶部后部—前环岛沟前唇

L额下沟下缘—扣带回24区

M额中回—斜插第2、3岛短回,第1、2岛长回

N额中回—额上沟底—pre-SSMA

O额下沟—MCC

P额下回眶部—贯穿额底—额底内侧

Q额上回—贯穿扣带回—直回

T颞极外侧—颞极内侧

R额中回—贯穿额上沟—SSMA前部

U额下回眶部—额叶内侧面(低代谢区)

7、植入过程

2020年6月9日,患儿完善术前检查,排除手术禁忌,行气管插管全麻下ROSA机器人辅助下立体定向颅内电极植入术,植入过程顺利,共计植入14根电极,全手术过程耗时2.5小时。

8、术后

术中于神经外科杂交手术室复查薄层颅脑CT并重建融合后对比术前制定的植入路径及靶点位置,误差不超过1mm,现已完善SEEG监测及Mapping,明确癫痫灶起始,已行多次致痫灶射频毁损治疗,毁损后记录致痫灶癫痫放电消失,颅内电极已拔除,长期疗效在观察随访中。

四、 中心和团队

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图9)

中心常规开展颞前叶+内侧结构切除术、额叶切除术、顶枕叶切除术及胼胝体全段切开术;各种复的杂癫痫外科手术,神经导航+电生理监测+术中唤醒、电刺激多模态功能区癫痫切除术、多脑叶切除术或离断术、岛叶癫痫切除术、功能性大脑半球切除术或离断术、ROSA机器人引导下微创立体脑电图颅内电极植入术(SEEG)SEEG引导下的颅内致痫灶射频热凝术,迷走神经刺激术(VNS)等神经调控手术;立体定向及功能神经外科各种常规手术;包括脑深部电刺激器植入术(DBS)治疗帕金森病、肌张力障碍性疾病,术中CT引导下三叉神经半月节微球囊压迫术治疗顽固性三叉神经痛等。

术者简介

简讯,隶属于广东省中医院脑病中心,机器人辅助SEEG电极植入(图10)

隋立森主任医师,医学博士,硕士导师, 广东省中医院癫痫中心主任、中国抗癫痫协会理事、中国医师协会神经调控专业委员会委员、中国抗癫痫协会神经调控专业委员会委员、广东省抗癫痫协会常务理事等;各种顽固性癫痫定位诊断及药物及外科治疗、成熟开展神经导航+电生理监测+术中唤醒、电刺激多模态功能区癫痫切除术、多脑叶切除术或离断术、岛叶癫痫切除术、大脑半球切除术或离断术、ROSA机器人引导下微创立体脑电图颅内电极植入术(SEEG)SEEG引导下的颅内致痫灶射频热凝术,迷走神经刺激术(VNS)等神经调控手术;三叉神经痛、帕金森病及肌张力障碍性疾病等立体定向及功能神经外科疾病微创手术治疗。

编译 ROSA辅助螺钉置入治疗儿童脊柱侧凸 王劲点评

文献编译 ROSA机器人在儿童神经外科中的应用 张冰克点评

ROSA周刊 打开“意识开关” ROSA机器人辅助脑深部电刺激促醒长期意识障碍患者

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ROSA前沿

本文相关词条概念解析:

机器人

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业甚至军事等领域中均等有重要用途。

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