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文源：神外前沿

北科-ROSA神外周刊 第1期

神外前沿訊，以機器人為代表的數字神經外科，目前正在成為中國神外的技術發(fā)展潮流之一。

目前，手術機器人除了在功能神經外科領域得到應用之外，也逐步在活檢、內鏡手術等領域開展臨床應用，越來越成為了手術的重要輔助工具。

ROSA是國內最早臨床應用的神外手術機器人，而首都醫(yī)科大學第十一臨床醫(yī)學院(三博腦科醫(yī)院) 院長、北京腦重大疾病研究院癲癇所所長欒國明教授正是國內最早引進并臨床應用ROSA手術機器人的中國神外專家，目前欒國明教授利用ROSA輔助的電極植入手術已經超過500例，積累了豐富的手術機器人應用經驗。

DTI技術是目前國內外神外手術機器人設備研發(fā)的重點，欒國明教授認為，融合了DTI技術的手術機器人將具有積極的臨床應用價值，能夠更好的保護腦功能，應用范圍也將遠遠超過功能神外手術范疇。

不僅僅是服務于臨床，利用了機器人的快捷精準，電極植入技術得到了更好的發(fā)展，現在欒國明教授的微電極已經能夠監(jiān)測到單細胞的信息，并在國際上首次發(fā)現人的恐懼情感其實是源于枕葉(論文題目：Occipital Lobe Epilepsy With Ictal Fear: Evidence From a Stereo-Electroencephalography (sEEG) Case，2018.8.07發(fā)表于Frontiers in Neurolog雜志)。

最近，欒國明教授關于神外機器人的研究著作即將付印出版，機器人技術在未來將有可能推動神經外科手術大幅進步。

近日，在首都醫(yī)科大學三博腦科醫(yī)院，神外前沿就上述熱點話題專訪了欒國明教授，談話要點如下：

1、神經調控和機器人的關系?

神經調控是植入電或者化學物質，和神經界面相接觸，從而影響腦神經功能的技術，比如電刺激器。由于靶點不同，作用的部位不同，而起的作用也不同。

機器人是Robot手術輔助系統(tǒng)，比如ROSA機器人，利用機器人可以在提高手術精準度、節(jié)省手術時間、避免并發(fā)癥等方面起到更好的作用。

2、機器人的應用范圍?

機器人不光用于神經調控，其應用范圍會很廣泛，現在ROSA最多的用于電極植入。對于癲癇的治療，有一部分癲癇患者是MR陰性的，在這部分患者的癲癇灶的定位上，就需要根據病人癥狀學和相應腦皮層對應關系，以及之間的電和網絡傳導的關系，來設計將電極植入到腦內的辦法，以精準的進行癲癇灶定位。

如果電極要放十幾根甚至二十根，要靠著人工的一根根的計算，會浪費很多時間。并且，人腦非常復雜，腦表面有好多血管，需要結合影像學來設計提前避開血管。這時，如果我們用機器人系統(tǒng)，一下子就可以設計很多靶點，植入電極就會節(jié)省很好長時間，平均3-5分鐘就植入一根電極，而且還能有效避開血管。所以機器人目前在這個領域的應用是最廣的。

除此之外，我們用機器人來進行靶點的定位。比如活檢，再比如DBS植入，利用機器人無框架的技術，直接把電極植入到相應的靶點，來達到電刺激或調控的目的。

另外，機器人還可以去輔助激光系統(tǒng)、輔助內鏡系統(tǒng)來協(xié)助手術。比如ROSA，可以準確的把內鏡放到一個位置，利用內鏡的光源來看到病灶，進行切除、燒灼等等手術。所以說ROSA是一個手術輔助系統(tǒng)，用處還是挺多的。

機器人不單能夠定位，還能通過“眼睛”，把腦組織結構特別是血管的走行看得清清楚楚，然后避開。

3、國內最早引起機器人的初衷?

最早在癲癇植入電極診療中，有兩大派別，一派是美派，開顱后把電極植入到腦里;另外一派是歐派，通過腦室或血管造影，并把血管和腦室造影融合起來，然后避開血管，將電極植入顱內，這叫立體腦電。

這兩種辦法都是為了精準的進行癲癇癥定位。而ROSA恰恰是把血管造影和腦室造影、甚至CT、磁共振等影像都融合到一起了，所以ROSA用起來，就能安全并節(jié)省時間、準確有效。

2010年的時候，我和劉興洲教授去法國學習，就看到這套ROSA系統(tǒng)，當時我就希望將其引進到國內。2012年，ROSA就在我們醫(yī)院正式使用了。我們醫(yī)院使用了大概5年以后，其他醫(yī)院才逐漸引進了這個系統(tǒng)。到目前為止，我們醫(yī)院用ROSA做電極植入已經超過500例了。

電極植入如果十幾根一例患者的話，過去一天最多做一例，現在用機器人一天能做2-3例，而且安全性也有了，過去可能有較高的出血率和感染率，但現在都很低。同樣道理，現在用機器人來做DBS和一些特殊部位的活檢，就不用框架了。

4、融合DTI有臨床價值嗎?

有臨床價值。DTI主要是看纖維束甚至傳導束，過去我們按額葉顳葉枕葉等分區(qū)，是太粗了，而再往下細分，Brodmann分區(qū)總共有六十幾個分區(qū)，現在隨著影像學的進步，把相同的纖維功能的皮層纖維束連到一起，來構成一個特殊的公共區(qū)域，可能分的就更細了。

現在如果把這些纖維束、無論橫的、縱的都分清楚了，那對手術的選擇也是很有幫助的。

5、如果不融合DTI，目前的手術就有可能傷害到神經束?

應該說看什么類型的手術，比如我們現在放的電極都非常小，就不考慮這些問題。如果切除一個病變，比如半球離斷，可能就要考慮這些東西。要看是接觸手術、離斷手術、還是電極植入術，其目的是不一樣的。另外，植入電極有時候可以直接毀損癲癇癥，那如果能夠看到神經束是有意義的。

6、癲癇網絡研究?

一個神經元有軸突有樹突，有興奮的，有抑制的，一個神經元興奮的話，很快就會在一個皮層內形成一個區(qū)域。

舉個例子，一個神經元，一旦有受到一個刺激，就產生一個動作電位，很快就按照樹突軸突開始擴展(影像上顯示了顏色的變化)，然后在細胞的灰質六層中形成了一個柱，緊接著形成了一個微血管，然后把相同細胞連在一起就形成一個網絡了。

腦網絡可分功能網絡和結構網絡，再往下如果出現放電了，這就叫癲癇網絡。

所以網絡非常重要，我們可以根據腦電的不同時間、不同期限，來估算出癲癇到底起源于哪里。然后放電極，過去有框架的，現在我們用機器人，很快就把電極放下去了。

7、安全性與定位：

說起的安全的問題，首先得了解設備的性能，得用熟了;其次才是定位，實際上人自身帶的骨性標志就足夠來精準定位了。如果為了更精確，可以在術中再擰兩個釘，那更準確了，釘非常小，可以說沒有什么創(chuàng)傷(見上圖)。

8、臨床研究：

正是因為由于機器人的出現，使我們更精準的了解腦網絡。我們現在的一個電極頭上，能有9~11根非常微小的小電極，這個小電極能記錄到單細胞。

原來認為恐懼是起源于顳葉，但是我把電極放到枕葉中發(fā)現，枕葉先出現放電，后出現恐懼。所以說我就證實了枕葉是恐懼的起始。

未來，機器人越來越細的話，應該好多都能代替咱們人做手術。我剛寫一本神經外科手術機器人方面的書，很快就要出版了。

受訪者簡介

欒國明，主任醫(yī)師，教授，博士生導師，首都醫(yī)科大學第十一臨床醫(yī)學院(三博腦科醫(yī)院) 院長、北京腦重大疾病研究院癲癇所所長。自1982年從事神經外科工作，先后獲得碩士、博士學位，美國加州大學洛杉磯醫(yī)學院博士后學位，1996年3月任北京天壇醫(yī)院功能神經外科病區(qū)主任及北京市神經外科研究所神經生物室主任;2003年任北京醫(yī)院神經外科主任;2012年任癲癇病臨床醫(yī)學研究北京市重點實驗室主任。是我國功能神經外科專業(yè)的學術帶頭人之一。欒國明教授在三十余年的神經外科生涯中，成功實施了8000例神經外科手術，其中僅癲癇手術就達5000余例，實施癲癇手術數量在國內位居前茅。他的“雙極電凝熱灼腦淺表皮層治療功能區(qū)頑固性癲癇”的手術方法，被《健康報》等媒體譽為“欒氏手術。已連續(xù)獲得國家自然科學基金，有國自然重大課題1項、國自然面上課題1項、北京市科委科技計劃項目 1項、首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項項目1項。目前，欒國明教授正在研究北京腦計劃的腦功能圖譜與網絡以及影像學和癲癇灶精準定位。迄今為止，主持國自然重大課題、科技部重點研發(fā)計劃子課題等科研課題30余項。發(fā)表SCI文章近60篇，主編及參編著作10余部。先后培養(yǎng)了博士后、博士、碩士研究生50余名。