發展歷程
18世紀創立三維腦立體定向技術(EighteenthCenturyCreate3Dbrainstereotactictechnique)
1908年Horsley和Clarke創始三維腦立體定向技術,1945年Spiegel和Wycis完成有史以來第一次人腦立體定向手術,腦立體定向學歷史上第二次突破是發生在1979年,Brown發明了用定位框架與CT掃描一起配準,用於神經系統功能性疾病。
1997年機器人立體定向套用與臨床(In1997Stereotacticapplicationandclinicalrobot)
國內也加緊了對外科手術機器人的研究。1997年,機器人定向腦組織修復中心聯合解放軍海軍總醫院研製了基於Puma262的腦外科機器人輔助定位系統,並成功開展了臨床套用,填補了國內醫用機器人研究的空白。
2003年機器人異地開刀運籌帷幄(In2003Therobotremotesurgerytomapoutastrategy)
2003年9月10日上午10點,世界首例遠程遙控立體定向神經外科手術聯合全國知名專家正式推廣該項技術為患者進行顱腔穿刺的機器人名叫“黎元”。
技術落戶
由於功能神經外科疾病嚴重威脅著人類的健康,所以相關部門度重視功能神經外科疾病治療的問題。多次召開大型會議,專款支持展開醫學研究。《國家中長期科學和醫學技術發展綱要》提出把機器人定向腦組織修復術作為治療功能神經外科疾病醫學研究課題之一。
《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》也要求把機器人定向腦組織修復術作為今後攻克功能神經外科疾病研究的重點。我院作為重點扶持的第一批醫院,昆明南大腦科醫院在863計畫的專項支持下成立首個科研專家中心,聯合美國賓夕法尼亞大學(UniversityofPennsylvania)和德國慕尼黑大學(LudwigMaximilianMuenchenUnitversitaet)專項研究適合治療的功能神經外科疾病技術,其研究出的“機器人定向腦組織修復術”成功治療了數十萬例功能神經外科疾病患者,憑藉其卓越的療效,得到了國際醫學界的一致認可。
療法原理
首先先將患者頭部貼MARK點,然後進行CT/MRI掃描,然後將CT/MRI數據輸入計算器,勾畫病灶輪廓,選取穿刺靶點,系統自動完成腦部和病灶的三維模型重建,術前規劃確定最佳手術路徑,操縱機械臂在手術空間域規劃手術路徑吻合,再以鎖定的機械臂為手術平台,實施定向手術操作。
1、藉助目前醫學界最先進的機器人手臂,運用微侵襲神經外科技術(CT腦立體定向、神經導航結合顯微手術等)進行病灶靶點定位;
2、建立與靶點對應的三維坐標體系快速精確定位腦內病變的神經細胞核團或神經纖維;
3、採用該機器人手臂的精密感測器進行全方位分析,將僅3mm的射頻消融針探入腦部病灶,實施病灶損毀、神經細胞核團或神經纖維功能調控;
4、同時,注入神經生長因子和神經節苷脂直接對受損病灶進行治療無需通過血腦屏障,高效吸收直接激活和修復該區域的神經細胞,從而恢復整個大腦神經細胞的正常功能。
療法優勢
1、定位準確:通過對患者顱腦進行細緻的掃描,配合彩色都卜勒影像儀來構建三維立體的腦部結構圖;將穿刺針、微電極等顯微器械置入腦內特定靶點,通過記錄電生理信號來確定需要進行手術的部位。2、手術精度穩定:機器人腦立體定向手術系統CRAS-BH1、CRAS-BH2、CRAS-BH3和黎元BH-600,套用美國耶魯大學的動力機械臂。通過靶點定位後,動力機械臂能以0.1mm的重複精度保持穩定的軌跡,確保手術準確無誤。
3、創傷小、效率高:藉助機器人手臂的高精確性及高穩定性將之移植到已經被手術切除後的病灶區,修復已經受損的大腦皮層,使之變得完好無缺,不僅從根本上治療了功能神經外科疾病,而且還讓患者完全康復到了正常人的水平,享受最高質量的生活樂趣。
適用疾病
機器人定向腦組織修復術主要適用疾病:帕金森病、癲癇、扭轉痙攣、痙攣性斜頸、特發性震顫、痙攣性腦癱、藥物依賴症(毒癮)、精神病(強迫症、抽動症)、腦癱、腦梗塞後遺症、腦出血後遺症、腦外傷後遺症、小腦萎縮、阿茨海默症等。臨床套用
機器人腦立體定向技術在癲癇疾病中的套用
正常情況下,神經元自發產生有節律性的電活動,但頻率較低。癲癇情況下出現去極化漂移,但同時產生高幅高頻的棘波放電,導致離子通道蛋白和神經遞質或調質異常,出現離子通道結構和功能異常,引起離子異常跨膜運動所致。機器人定向腦組織修復術,首先將患者頭部貼MARK點,然後進行CT/MRI掃描,然後將CT/MRI數據輸入計算器,勾畫病灶輪廓,選取穿刺靶點,系統自動完成腦部和病灶的三維模型重建,腦內治療癲癇灶。術前規劃確定最佳手術路徑,操縱機械臂在手術空間域規劃手術路徑,再以鎖定的機械臂為手術平台,實施定向手術操作。
機器人腦立體定向技術在帕金森疾病中的套用
機器人立體定向腦組織修復術:首先先在患者頭部貼MARK點,然後進行CT/MRI掃描,然後將CT/MRI數據輸入計算器,勾畫病灶輪廓,選取穿刺靶點,系統自動完成腦部和病灶的三維模型重建,術前規劃確定最佳手術路徑,操縱機械臂在手術空間域規劃手術路徑吻合,再以鎖定的機械臂為手術平台,實施定向手術操作。
1、藉助目前醫學界最先進的機器人手臂,運用微侵襲神經外科技術(CT腦立體定向、神經導航結合顯微手術等)進行病灶靶點定位;
2、建立與靶點對應的三維坐標體系快速精確定位腦內病變的神經細胞核團或神經纖維;
3、採用該機器人手臂的精密感測器進行全方位分析,將僅1-2mm的射頻消融針探入腦部病灶,實施病灶損毀、神經細胞核團或神經纖維功能調控;
4、同時,注入多巴胺和神經節苷脂直接對受損病灶進行治療無需通過血腦屏障,高效吸收直接激活和修復該區域的神經細胞,從而恢復整個大腦神經細胞的正常功能。