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华科在线天坛医院张凯神外手术机器人在SEEG中使用的六个优势

2019-11-13 11:03:17 作者:神外前沿

原标题:华科在线 | 天坛医院张凯: 神外手术机器人在SEEG中运用的六个优势

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术精于准-第11期

讲演视频实录

神外前沿讯,10月26-27日,我国神经调控联盟首届年会在北京举办(详见日程)。在本次会议上,首都医科大学隶属北京天坛医院癫痫外科病区主任张凯教授做主题为《神经外科手术机器人在SEEG中的运用》的学术陈述,陈述分SEEG的开展、结构式SEEG手术进程、机器人SEEG手术进程、机器人辅佐SEEG手术的优势以及展望等五部分内容。

张凯教授在讲话中首要表明,现在,机器人在功用神经外科范畴的首要运用,包含活检、DBS手术、癫痫SEEG埋藏等方面,比较这三个运用,机器人在SEEG这方面的运用优势最显着,由于它是最节省时刻,一起能够前进手术精度,而且由于手术方案体系自身的运用,安全性也能取得确保。

张凯教授终究指出,机器人辅佐下的SEEG植入现在在国内已广泛开展,其准确性、安全性同结构式SEEG植入相差无几;机器人辅佐下的SEEG植入单根植入时刻要大大低于结构式SEEG植入;机器人由于其上述优势,在SEEG乃至其他外科手术中都发挥着无法比拟的优势,具有宽广的开展前途。

张凯教授讲话关键如下:(本文经讲话者审阅)

SEEG的开展

回忆结构式SEEG前史和开展:1906年,神经外科医师Victor Horsley和数学家Robert Clarke发明晰榜首台结构——Horsley-Clarke设备。这个设备受精度的约束,实际上,和咱们现在做大鼠试验的立体定向头架差不多,以耳杆固定于外耳道,以颅骨的解剖标志进行参阅定位,包含外耳道、眶下缘和中线等。

Horsley-Clarke设备的呈现标志着能够终究靠笛卡尔坐标系,即X、Y和Z轴坐标的方法对脑内不同的解剖部位进行描绘,自此大脑内不同的靶点具有了空间立体的感念。Horsley和Clarke将这一技能界说为“Stereotaxic”,也便是最早的立体定位概念,直到1973年首届世界脑立体定向手术会议后,主张共同运用“stereotactic”。

Horsley-Clarke设备在其发明后的开端40年一向用于动物试验,没有用于人类,实际上真实运用于临床的立体定向头架是在1947年,由Spiegel和Wycis提出运用颅内的解剖标志,即松果体和前联合树立坐标体系,而松果体和咱们今日选用的后联合在解剖方位上很挨近。实际上,这是榜首个适当于是以AC-PC作为参阅点提出坐标体系的头架。

1947年运用于人类后,最开端做的榜首个立体定向手术是毁损DM核团医治精神疾病。

到1940年代晚期,世界各国的神经科医师纷繁到美国费城天普大学向Spiegel和Wycis学习立体定向技能,并不断对立体定向设备进行改善。

1948年,Leksell于瑞典发明晰首个依据弓形臂的立体定向设备。咱们现在在临床上最常用的这种结构式头架便是Leksell头架。

1946-1949年,Talairach于法国将立体定向设备改善为栅格状,电极经头架侧方平行进入颅内,一起提出以前后联合作为参阅标志定位颅内靶点。

1951年,Riechert和wolff于德国发明晰首个虚拟靶点定位立体设备。

到1980年代,依据立体定向设备前期理论基础和核算机、印象技能的前进,开端呈现无结构立体定向体系。

回忆SEEG的前史,离不开Jean Talairach和Jean Bancaud这两个人,他是在法国Sainte-Anne Hospital于20世纪50年代就开端做这项技能。

Talairach头架最前期是经过X线和栅格状的头架,定位颅内不同坐标平面的结构。

实际上它是很原始的,经过平行格栅埋藏电极的方法,都是一个方向,这其实是受到头架自身的约束,咱们今日许多SEEG埋藏的途径和当年Talairach不相同,咱们咱们能够依照许多不同的方向去埋SEEG,这应该说是一个前进。

结构式SEEG手术进程

颅内电极植入技能的规划依据是三个:

榜首是症状学,便是依据病史及视频脑电监测下症状学特色剖析来源;第二是电生理,便是发作间期和发作期的脑电;第三来自于印象学,包含PET、MRI交融和一些依据印象学的形态学丈量技能。

印象学后处理技能关于致痫灶定位的尤其是核磁阴性者效果很大。

结构式SEEG植入的作业流程包含方案体系、术前预备、植入进程、植入后承认电极方位等,其间,植入进程:

1.破皮钻孔(CT上丈量颅骨厚度);

2.单极灼破硬膜;

3.固定套筒;

4.丈量并穿刺构成针道;

5.电极植入。

机器人SEEG手术进程

比照机器人SEEG植入的进程。这儿从这个病例说起,一个25岁的男性,主诉是发作性认识损失23年,两种发作方式,榜首种是认识部分保存咂嘴,右手乱抓,半分钟后缓解;第二种是突发的认识妨碍,左边肢体伸直,头向左边偏转的嘴角左歪,GTCS,每个月一次。

患者的发作间期脑电显现在右侧前头部更显着;发作期的开始也是右侧的前头部;

MRI-PET交融可见在右侧颞叶的内侧,包含右侧的外侧裂结尾,右侧岛叶和右侧颞极等部位都有相对广泛的低代谢。

归纳考虑,咱们做了一个颅内电极的埋藏方案,这也是咱们常用的一个前头部的电极埋藏方案。当然,患者的发作症状学更多提示边缘体系的发作,所以电极的掩盖规模首要是颞和岛。

总共9根电极,在SEEG手术方案体系上,三维重建能够清楚的显现一切的血管,便利咱们做SEEG途径规划。

SEEG手术流程榜首步是,在三维重建/规划完电极之后,手术SEEG埋藏其实和DBS手术相同,都需求在颅骨的外表打一个骨钉用于术中配准,一般打4枚满足,这个病例咱们在注册的时分打5枚颅骨的骨钉,现在运用电钻,在颅骨上固定骨钉仍是比较便利的。

SEEG手术流程第2步:患者完结薄层CT扫描,把术前的数据导入手术方案体系,MPRAGE和CT交融;

SEEG手术流程第3步:患者入室后上头架体系配准,术前预备。

这儿能够正常的看到,机器人的优势之一是能够没有死角的从各个视点、不同的方向进行颅内电极植入,和结构式相比较,这是十分显着的一个优势。

SEEG手术流程第4步:体系配置完结后,惯例消毒铺巾,电极植入。

机器人植入和结构式的植入是相似的。咱们在做SEEG电极埋藏的时分,由于现在埋藏视点的不同,有时电极埋藏会垂直于头皮和颅骨的外表,可是有时会和颅骨外表呈必定的视点,乃至这个视点会远远低于90度,这时分就存在钻头打滑的问题。咱们用结构式的电极植入,很难防止钻头打滑;机器人能够沿着这个途径上向前无限的挨近于头皮,有用地协助咱们防止打滑,然后前进电极植入的精度。这应该说是机器人植入的一个优势。

之后的机器人植入进程和结构方式的植入是差不多的,这也是包含炙烤硬膜打破硬膜、固定导向螺丝、穿刺针探路,并丈量长度,依据此长度调整电极长度,植入电极SEEG手术流程等等。

SEEG手术流程第5步:复位

从咱们手术流程的术中录像,可见术中的机械臂是十分灵敏的,它能够敏捷的走到咱们原始的方位,便利咱们植入电极。

SEEG手术流程第6步:植入电极之后,CT扫描,电极触点重建保存数据。

这是咱们SEEG手术流程的一些留意点:

榜首.电极涉及到的途径规划需求有用的避开动静脉。SEEG埋藏的精度,严厉意义上不像DBS手术的精度那么高,可是关于一些特别方位尤其是岛叶,由于岛叶外表会有许多M2段和岛盖M3分支有许多需求避开血管,这对咱们也是很重要的,所以对精度也有适当的要求。

第二.Marker点的维护。咱们骨性Marker点在消毒的时分要轻柔,由于有时要防止它从头的滑脱,在注册的时分就会呈现一些显着的反常问题。

第三.术前与术中配准。

第四.头架头位摆放。摆放要依据咱们上头架时,有用的避开咱们要埋藏的术区。

第五.电钻的视点。咱们做机器人手术能够无限去挨近头皮,在钻孔的时分,帮手需求用弯钳协助,防止打滑。

第六.单极灼烧手感,判别是否到硬膜,要有一个打破感。

第七.导针长度咱们一般固定与190mm,这与Leksell头架的半径共同,当然你们能够依照自己的习气挑选导针长度。

第八.电极尾端色彩的记载,每一个电极植入之后都要有人专门去记载,比方红黄蓝绿,从电极1读到电极16,不同的电极都要做具体的记载,防止今后混杂。

第九.包含数据的存档和备份,也相同做具体记载。

机器人辅佐SEEG手术的6点优势

1. 灵敏:

相较于头架,机器人不存在途径规划死角,电极规划能够大规模,多视点散布。

直接运用三钉头架进行联接,患者头部能够恣意姿势固定。

2. 高效:

单根途径均匀3-5分钟,相较于头架全体手术时刻可缩短一半以上。

3. 精准:

咱们现在所用机器人注册差错0.1-0.5mm,可到达结构下SEEG植入的规范。

机械臂主动定位,无需人工调整参数,最大程度削减了人为核算和操作差错的发作或许。

4. 软件功用强壮、简略易用:

图画交融、图画配准、脑皮层模型重建、全脑血管模型重建、感兴趣区域勾画、AC-PC坐标系界说等多种实用功用依据一体,交互规划靠近临床,学习曲线短。

强壮的血管颅内三维可视化功用,辅佐医师简略、安全的进行术前途径规划、躲避血管。

5. 注册便利快捷牢靠:

术中患者注册10分钟,注册差错小,可术中随时二次注册,体系鲁棒性好。

6. 扎根临床、服务临床:

机器人工程师一向和临床严密交流,有问题随时能够反应改善,给手术操作供给了较大的确保,对今后的开展也供给了较大的前进空间。

展望:机器人未来可开展之处

1.更快捷:

注册更快捷,操作界面更快捷,优化各种联接进程,削减操作时刻。

2.更精准:

添加固定钻头设备,削减斜插电极打滑几率,前进定位准确性;改善交融算法,进一步削减差错,削减并发症呈现几率。

3.更智能:

在更多进程上代帮人的操作,削减人为操作的差错。

4.运用更广泛:

改进工艺,削减相关本钱,能够广泛的将机器人运用在更多中心及更多术式中:如导航、血肿铲除、DBS手术以及活检等。

讲演者简历

张凯教授主任医师,教授,医学博士,博士研究生导师。现任首都医科大学隶属北京天坛医院癫痫外科病区主任。学术职务:我国医师协会神经外科医师分会功用神经外科专业委员会副主任委员、中华医学会功用神经外科专业委员会委员、我国抗癫痫协会理事、我国抗癫痫协会青年委员会委员等。长时间从事功用神经外科临床、科研及教学作业,在癫痫外科、运动妨碍性疾病、颅神经疾病、顽固性痛苦的外科医治方面有丰厚的经历。先后承当国家自然科学基金等多项国家级与省部级科研项目,以榜首作者及职责作者录入SCI论文20余篇,此外,作为重要完结人,曾取得国家科学技能前进奖一等奖、北京市科技前进奖一等奖及二等奖、中华医学科技奖三等奖、教育部科技前进奖二等奖、王忠实神经外科青年医师奖等奖赏。

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