从头部立体定向框架到神经外科机器人系统辅助脑深部电刺激术

脑深部电刺激术(deep brain stimulation,DBS)又称为脑起搏器植入术,是神经外科针对帕金森病、原发性震颤和肌张力障碍等功能性疾病,在脑内深部核团精准植入带有电触点的电极,通过体外程控设定电刺激参数影响神经核团或神经环路电活动,改善临床症状的一种微创可逆可调节手术技术[1]。

功能神经外科精准时代的助推器——ROSA手术机器人

自19世纪末近代神经外科诞生以来,精细操作一直是神经外科的永恒话题。近20年,＂术中影像＂、＂脑功能成像＂和＂神经导航＂等技术被视为精准神经外科的里程碑,但这些技术更多应用于脑肿瘤和脑血管病等神经外科亚专业领域。在＂精准＂要求极高的功能神经外科领域,

ROSA辅助定向手术治疗高血压性脑干出血

目的分析立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA辅助定向手术治疗高血压脑干出血的手术疗效。方法回顾性分析33例高血压脑干出血的病例资料,均经微创手术治疗,根据时间节点分为框架辅助组17例(2014年1月-2016年3月)与ROSA辅助组16例(2016年5月-10月)。结果 ROSA辅助组血肿清除率优于框架辅助组(P=0.031),ROSA辅助组手术时间与术后拔管时间均少于框架辅助组(分别为t=1.762,P<0.05;t=2.493,P<0.05)。框架辅助组术后再出血3例,颅内感染2例;ROSA辅助组无再出血和颅内感染,但两组差异无统计学意义(分别为P=0.125和P=0.258)。结论 ROSA辅助微创手术治疗高血压性脑干出血在血肿清除率、手术时间、术后拔管时间等方面,均优于框架立体定向辅助治疗,适用于高血压性脑干出血的超早期治疗。

ROSA与立体定向框架辅助手术治疗高血压脑出血的对比研究

目的对比机器人立体定向手术辅助系统（ROSA）与立体定向框架辅助脑内血肿钻孔引流术治疗高血压脑出血的手术疗效。方法回顾性纳入2015年3月至2017年4月于沈阳军区总医院神经外科收治的368例高血压脑出血患者，分别采用立体定向框架辅助和ROSA辅助脑内血肿钻孔引流术治疗。根据其手术方式分为立体定向框架组（A组）和ROSA组（B组），比较不同手术方式对高血压脑出血的疗效。结果两组的性别、年龄、入院格拉斯哥昏迷评分、出血至手术时间、出血量的差异均无统计学意义（均P〉0．05）。B组的手术时间[（27．3±8．4）min]和再出血发生率（1．7％，3／172）均小于A组[手术时间：（44．2±7．7）min，再出血发生率：8．7％（17／196）]（均P〈0．01）。A组有12例（6．1％）术后发生颅内感染，B组则无一例发生颅内感染，两组差异有统计学意义（P=0．001）。A、B组的术后拔管时间分别为（2．5±0．7）d和（1．2±0．5）d（P〈0．001）。B组的发病后30d病死率低于A组[分别为2．3％（4／172）和9．2％（18／196），P=0．006]。结论对于高血压脑出血患者，与立体定向框架辅助手术相比，ROSA辅助手术能够有效缩短手术时间和术后拔管时间，并降低术后再出血的发生率、颅内感染的发生率及发病后30d的病死率，值得临床推广。

应用ROSA机器人优化STN—DBS手术的皮质穿刺点

目的探讨以丘脑底核（STN）为靶点的脑深部电刺激术（DSB）（简称为STN-DBS）的最佳皮质穿刺点。方法回顾性纳入2016年9月至2017年4月沈阳军区总医院神经外科应用机器人立体定向手术辅助系统（简称ROSA？机器人）辅助STN-DBS治疗的50例帕金森病患者（共植入100根治疗电极）。所有患者均应用CT血管成像和MRI融合图像确定手术路径，术中记录电生理信号长度。选取典型电生理信号长度≥5 mm的80侧手术计划的影像资料，在ROSA？系统三维图像上建立笛卡尔坐标系。分别测量皮质入点至皮质正中矢状线的距离、皮质入点至颅骨冠状缝下皮 投影的距离，计算其参考范围，构建出皮质穿刺点的最佳区域。结果术后无一例发生脑出血。皮质入点至皮质正中矢状线的距离为29.6～50.8 mm，平均（37.9±5.0）mm，参考范围为32.9～42.8 mm；皮质入点至颅骨冠状缝下皮质投影的距离为－8.5～30.3 mm，平均（9.0±6.5）mm 参考范围为2.5～15.5 mm。结论以STN为靶点的DBS中，在旁开距离为32.9～42.8 mm，冠状缝前2.5～15.5 mm的区域内选择电极皮质穿刺点，术中有机会获得更长的典型电生理信号。这一区域范围对传统的框架辅助STN-DBS手术亦有一定的临床参考价值。

ROSA辅助治疗高血压脑出血的优越性及可行性研究

目的对比立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)辅助与框架立体定向辅助脑内血肿钻孔引流术治疗高血压性脑出血的疗效。方法回顾性分析146例高血压脑出血病例资料,均采用血肿钻孔引流术治疗,根据时间节点分为框架辅助组58例(2015年8月-2016年4月)和ROSA辅助组88例(2016年5月-11月)。结果框架辅助组手术时间(48.02±7.68)min,ROSA辅助组(30.13±8.72)min。框架辅助组术后再出血率为10.3%(6/58),ROSA辅助组为1.1%(1/88)。框架辅助组术后拔管时间(3.64±0.87)d,ROSA辅助组(1.12±0.36)d。ROSA辅助组在手术时间、术后再出血率、术后拔管时间均优于框架辅助组(均P<0.05)。结论 ROSA辅助脑内血肿钻孔引流术治疗高血压性脑出血,能够有效减少手术时间、术后再出血率及术后拔管时间,减轻病人负担,值得临床推广。

ROSA辅助脑深部电刺激术的精准性研究

目的探讨立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)辅助下脑深部电刺激术(DBS)准确性及安全性。方法 18例帕金森病和2例特发性震颤病人,均行ROSA辅助下DBS,术后复查CT,记录电极在x轴和y轴最大偏差距离和最小偏差距离,计算平均值。记录术中电极相关出血事件与术后并发症。结果 20例病人术前计划植入电极39根,实际植入电极39根,其中植入丘脑底核37根,丘脑腹中间核2根。电极尖端距靶点x轴最大偏差距离2.13 mm,最小偏差距离0.09 mm,平均偏差距离(0.68±0.43)mm;y轴最大偏差距离1.50 mm,最小偏差距离0.21 mm,平均偏差距离(0.63±0.29)mm。结论 ROSA辅助下行DBS,电极植入准确,安全性高。

两种注册方式对ROSA精准度的影响

目的通过颅骨模型模拟实验的方式,验证两种不同注册方式对立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)精准度的影响。方法利用颅骨模型,在骨性标记组(骨性标记点注册方式)和激光组(激光注册方式),分别进行20次模拟电极植入手术,观察微电极记录针尖端与设计靶点之间的偏差距离范围。结果骨性标记组,20次实验平均注册误差为0.41 mm(最大0.51 mm,最小0.30 mm),平均时间为3 min 15 s,每次注册完成后,执行手术计划微电极尖端均可成功达到直径1 mm空心螺丝钉内圈范围内。通过激光注册方式,20次实验平均花费时间为17 min 22 s,7次记录针尖端可指向直径1 mm空心螺丝钉内圈范围,13次只能满足指向直径1.6 mm空心螺丝钉内圈。结论 ROSA系统精准度高,骨性标记点注册方式比激光注册方式更精确。

CTA在ROSA辅助脑深部电刺激术的应用

目的探讨CTA在立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)辅助的脑深部电刺激术(DBS)的应用价值。方法 18例帕金森病和2例特发性震颤病人均行ROSA辅助DBS,利用ROSA观察穿刺针道在CTA图像上与血管重合情况。结果 20例病人术前计划植入电极39根,实际植入电极39根,其中植入丘脑底核37根,丘脑腹中间核2根。按传统定位与手术计划方法 ,17侧手术计划与CTA成像血管重叠,需重新调整手术路径。结论 CTA应用于ROSA辅助DBS,有助于提高安全性和精准性。

ROSA注册误差校正方法的研究

目的探讨立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)制定注册计划时,探头圆圈与骨性标记点的位置关系对注册误差的影响。方法头模固定16个骨性标记点,行头部CT扫描,数据导入ROSA。每次随机任选5个骨性标记点注册,分别执行3种注册计划,A组注册计划探头圆圈切于标记点尾端边缘,B组和C组分别向标记点尖端及反方向移动0.5 mm。进行15次试验,共注册45次。结果进行配对t检验分析。结果 A组误差范围0.42~0.77 mm,平均(0.557±0.105)mm;B组误差范围0.23~0.68 mm,平均(0.349±0.109)mm;C组误差范围0.64~1.12 mm,平均(0.897±0.145)mm。A、B两组误差,差异存在统计学意义,B组误差更小(t=8.16,P<0.001)。A、C两组误差,差异存在统计学意义,A组误差更小(t=12.93,P<0.001)。按误差由大到小排序,依次为C组>A组>B组。结论ROSA设计注册时将探头圆圈向标记点尖端方向靠近0.5 mm,可明显减小注册误差。

ROSA辅助与传统幕下开颅术治疗小脑出血的临床研究

目的对比立体定向手术机器人(Robot of Stereotactic Assistant,ROSA)辅助血肿清除与幕下开颅术治疗小脑出血的手术疗效。方法回顾性分析43例小脑出血的病例资料,根据时间节点将其分为幕下开颅组22例(2014年1月-2016年4月,采用幕下开颅术清除血肿)与ROSA辅助组21例(2016年5月-10月,采用ROSA辅助血肿清除术)。结果手术时间与术后拔管时间,ROSA辅助组均明显少于幕下开颅组,两组差异具有统计学意义(t=3.540,P<0.001;t=2.390,P<0.05)。颅内感染与术后再出血,幕下开颅组均为3例(13.6%),ROSA辅助组无颅内感染与再出血,两组差异无统计学意义(均χ2=1.336,P>0.05)。结论 ROSA辅助血肿清除治疗小脑出血在手术时间和术后拔管时间,均优于幕下开颅术治疗小脑出血。

ROSA颅内电极热凝治疗儿童局灶性药物难治性癫

目的探讨立体定向手术机器人(robot of stereotactic assistant,ROSA)颅内电极热凝治疗儿童局灶性药物难治性癫的安全性和有效性。方法回顾性分析13例局灶性药物难治性癫的儿童病人的临床资料,采用ROSA在病灶及其周围植入颅内热凝电极。术后进行颅内脑电图监测,根据监测结果对病灶及周围电极触点进行射频热凝毁损1~2次,治疗后再次进行颅内脑电图监测1~2 d。结果共植入105根深部电极,术后复查CT全部按计划路径植入,根据监测结果全部顺利完成射频热凝治疗。术后随访6~12个月,EngelⅠ级10例,Ⅱ级2例,Ⅲ级1例。结论 ROSA引导立体定向植入儿童颅内深部电极安全准确,局灶性药物难治性癫可以通过射频热凝治疗达到较好的疗效,但尚需长期、大样本、多中心研究。

机器人辅助血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的应用分析

目的探讨机器人立体定向手术辅助系统(简称ROSA机器人)辅助下行血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的效果和安全性。方法回顾性分析2019年1月至2020年12月山西省人民医院神经外科收治的18例高血压性脑干出血患者的临床资料。所有患者均在ROSA机器人辅助下行血肿穿刺联合侧脑室外引流术。18例患者入院时的格拉斯哥昏迷评分(GCS)为(4.7±1.7)分(3~8分);血肿量为(9.7±4.3)ml(5.2~18.3 ml)。其中血肿破入脑室者8例,合并脑积水者5例,血肿向中脑、延髓延伸者10例。ROSA机器人的骨性注册误差为(0.31±0.13)mm(0.14~0.59 mm)。临床随访3个月,采用格拉斯哥预后评级(GOS)评估患者的预后。根据末次随访是否存活,分为死亡组(5例)和存活组(13例)。通过比较两组患者的临床资料,探讨死亡相关的因素。结果所有患者均顺利完成ROSA机器人辅助的血肿穿刺和侧脑室外引流术。无一例出现侧脑室穿刺路径出血或引流管相关的颅内感染。血肿腔引流管和侧脑室外引流管于术后3~7d内拔除。18例患者均获得随访,术后3个月的GOS为:Ⅳ级3例,Ⅲ级6例,Ⅱ级4例,Ⅰ级5例。存活的13例患者无一例出现再出血。与存活组比较,死亡组的入院GCS更低[(3.4±0.5)分对比(5.2±1.7)分,t=3.384,P=0.004]、术前血肿量更多[(13.4±4.0)ml对比(8.3±3.5)ml,t=-2.640,P=0.018];而在性别、年龄、血肿是否破入脑室、是否伴脑积水、血肿是否向中脑或延髓延伸发病至手术时间、ROSA机器人注册误差方面的差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论ROSA机器人辅助下行血肿穿刺联合侧脑室外引流术可精准、有效地清除高血压性脑干出血血肿,且并发症少。入院GCS低和血肿量较多的脑干出血患者其病死率更高。