神经外科机器人助力精准医疗

草木不凡 · 发表于 2025-2-20 08:42:00

　　□郑州大学第一附属医院神经外科季玉陈

　　神经外科是医学领域中对精准性和安全性要求极高的学科。中枢神经系统解剖结构复杂且功能至关重要，一旦受损，修复和再生极为困难。因此，神经外科手术在处理病灶的同时，必须尽可能减少手术的侵入性，以最大限度地保护功能区。传统手术依赖术者的经验和手眼协调能力，而现代医学技术的发展，特别是立体定向及导航技术的广泛应用，为神经外科手术提供了精准定位的手段。在此基础上，手术机器人进一步实现了自动化、精准化和高效化，使得诸如脑肿瘤切除、癫痫灶定位、脊柱手术等高难度操作更加安全可靠。

　　手术机器人可与立体定向框架或传统头架联合使用，手术方式可根据病情和手术需求选择全身麻醉或局部麻醉。全身麻醉下，患者体位稳定，不易因术中移动导致定位误差；局部麻醉则有助于术中神经电生理监测和功能测试。术前，医生可借助多模态影像融合重建技术制订个性化手术计划，包括选择最佳入点、靶点，避开重要血管，并模拟手术路径。术中，机器人系统的注册精度对手术的精准性至关重要，常见的注册方式包括基于标志物和无标志物两种，其中无标志物注册在提高患者的舒适度和手术效率方面具有优势。

　　神经外科机器人已在多个临床领域广泛应用，有效提升了手术的精准度和安全性。针对脑出血、脑脓肿及颅内异物的治疗，机器人结合多模态影像融合技术，实现精准穿刺，提高活检成功率并减少术中并发症。在功能神经外科中，机器人广泛应用于帕金森病、肌张力障碍和癫痫的神经调控手术，例如脑深部电刺激（DBS）手术中的精准定位，提高治疗效果。此外，机器人在显微神经外科和神经内镜手术中的稳定性优势，使得脑动脉瘤夹闭、颅底肿瘤切除及经鼻蝶入路手术更加微创，并加快术后康复。在脊柱外科领域，机器人可辅助脊柱固定手术，如椎弓根螺钉植入，通过术前影像规划和术中导航确保精准性，减少术中组织损伤并降低术后并发症。

　　尽管机器人技术带来了诸多优势，但由于对高精准度和最小侵入性的严格要求，依然存在挑战。定位误差可能导致轨迹偏差和目标定位错误，从而增加出血、感染等并发症的风险。误差的常见原因包括仪器定位不准确、患者术中移动、脑组织移位等。因此，从外科医生、患者和机器人操作系统的角度进行充分准备，对于减少术中和术后并发症至关重要。例如，术前应进行高精度的血管重建，并制订详尽的手术计划，术中则需要二次定位或重新配准，以修正因重力、颅内压变化或组织切除导致的脑移位问题。此外，在DBS和SEEG等手术中，颅骨穿孔过程中可能因振动造成目标移位，因此在插管后应立即用纤维蛋白胶封闭硬脑膜缺损，以减少脑脊液损失，从而提高手术的精准度并降低风险。

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