机械臂举起探针,在空中划过流畅的轨迹,坚定而自信地移动着,机械关节轻柔的伸展,引导定位探针缓缓落于患者的头皮,随着穿刺通道的建立,暗红色的血凝块被抽出患者脑外。这不是漫威大片钢铁侠的虚幻情节,而是发生在上海第九人民医院神经外科手术室的真实场景。

近日,九院神经外科北部院区成功完成了一例3D结构光机器人辅助脑出血清除手术,患者偏瘫入院,术后走着出院。今年以来,九院神经外科已成功完成14例机器人引导下脑出血微创手术,术后均取得良好疗效。据介绍,新技术的运用为脑出血患者提供了新途径。

九院神经外科张文川主任介绍,

既往颅内幕上血肿超过30毫升才考虑手术治疗,对于30毫升以下的血肿一般采取保守治疗。但常规开颅手术损伤大、风险高,手术效果不甚理想。对于保守治疗患者血肿自行吸收时间较长,血肿虽然最终吸收了,但往往留有后遗症。

机器人神经外科手术,是基于CT或MRI图像扫描建立三维坐标,通过定位标志建立计算机图像与实际图像之间的映射关系,对脑立体定向手术进行规划与虚拟操作,最后实现多传感器智能机械臂的辅助定位及导航,并基于多模态影像融合的颅脑血管三维可视化技术可以有效地规避颅内出血风险,在术前规划时直观检查穿刺路径、规避血管、精准定位,保证手术安全。

另外,高精度力传感系统提供安全性保障,减少人工操作失误及误差。较传统手术更安全、更可靠、更精准。对于30毫升以下并造成神经功能障碍的血肿,机器人辅助让手术变得简单可行,在将来有可能会改变我们传统的脑血肿手术理念。

3D结构光注册技术的基本原理类似于手机面部解锁技术,每个人的面部特征不同,预设的面部特征和输入的面部特征一致,手机方能解锁,此项技术安全可靠。配备3D结构光技术的神经外科手术机器人,手术前无需安装标记物,无需加扫CT,手术开始前随机扫描面部3-5次,每次提取100万个数据点,将数据点融合,再与影像资料组成的体膜匹配。注册时间极短,一般不超过1分钟;注册精度高,一般不超过1mm。手术准备时间由原先的半个小时缩短至2分钟,特别适用于急性脑出血病人。

不久的将来,机器人手术在神经外科领域将具有更广泛的应用场景,比如:脑出血的微创治疗;脑肿瘤穿刺活检;脑囊肿、癫痫、帕金森病等多种疾病的治疗。它可以在多种影像数据指导下完善术前规划,具有定位准、损伤小等优势,使以往不敢做或者不宜做的手术变为可能,也可以将以往常规手术的损伤及风险明显降低。