昨日，在北京天壇醫(yī)院功能神經(jīng)外科主任張建國教授的帶領(lǐng)下，“睿米”完成了首例國產(chǎn)機(jī)器人輔助的雙側(cè) DBS 植入手術(shù)。作為國內(nèi)目前唯一獲得 CFDA 三類醫(yī)療器械許可證的國產(chǎn)神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人，“睿米”的定位精度實(shí)現(xiàn)了活檢、SEEG、DBS 三級跳，邁向行業(yè)至高點(diǎn)。CCTV-1《機(jī)智過人》欄目見證了手術(shù)實(shí)施的全過程。
手術(shù)過程中張建國主任借助“睿米”植入電極
DBS 又稱腦起搏器植入術(shù)，借助植入顱內(nèi)特定神經(jīng)核團(tuán)的電極釋放高頻電刺激，抑制因多巴胺能神經(jīng)元減少而過度興奮的神經(jīng)元的電沖動，降低其過度興奮的狀態(tài)。目前 DBS 主要應(yīng)用于帕金森病、肌張力障礙、特發(fā)性震顫等疾病，也有前沿研究嘗試將其應(yīng)用于癲癇、阿茲海默癥等疾病。
DBS 手術(shù)常用的核團(tuán)（如 STN 核）只有花生仁大小，醫(yī)生需要在不開顱的情況下將 DBS 電極沿核團(tuán)的長軸植入，讓4個(gè)觸點(diǎn)盡可能多被核團(tuán)包裹。任何角度或距離上的偏差都會影響植入的效果，進(jìn)而影響治療結(jié)果。因此，DBS 定位誤差允許范圍在亞毫米級別，是整個(gè)功能神經(jīng)外科定位精度要求最高的手術(shù)。
DBS 手術(shù)原理示意圖
立體定向框架發(fā)展至今100多年，中國僅有一百余位專家可以熟練利用該工具順利完成 DBS 手術(shù)，其難度可見一斑。而手術(shù)機(jī)器人作為新興工具，能否輔助醫(yī)生完成 DBS 手術(shù)也成了業(yè)內(nèi)衡量其技術(shù)水平的關(guān)鍵甚至唯一標(biāo)準(zhǔn)。
今年5月，“睿米”技術(shù)人員在天壇醫(yī)院專家的配合下完成了數(shù)例動物實(shí)驗(yàn)，術(shù)后恒河猴癥狀得到顯著改善，影像結(jié)果比對后證明定位精度達(dá)到手術(shù)要求。隨后團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行多次模擬實(shí)驗(yàn)，確保手術(shù)順利進(jìn)行。
“睿米”完成動物實(shí)驗(yàn)
完成充足的準(zhǔn)備后，手術(shù)于昨日實(shí)施。這是一位青年帕金森病患者，十九歲發(fā)病，二十年病史，藥效持續(xù)時(shí)間短，發(fā)作時(shí)雙側(cè)震顫顯著。上午9點(diǎn)34分，患者在醫(yī)護(hù)人員陪同下完成醫(yī)學(xué)影像掃描，進(jìn)入手術(shù)室。張建國教授開始制定手術(shù)規(guī)劃，隨后由助手完成機(jī)器人擺位、消毒、鋪單，手術(shù)準(zhǔn)備有條不紊。
張建國主任制定手術(shù)規(guī)劃
10點(diǎn)03分，手術(shù)準(zhǔn)備就緒，開始注冊。手術(shù)機(jī)器人的注冊原理與 GPS 系統(tǒng)類似，通過光學(xué)跟蹤定位儀識別標(biāo)志物，將醫(yī)學(xué)影像、機(jī)器人和患者納入同一坐標(biāo)系，這個(gè)環(huán)節(jié)是精準(zhǔn)定位的基礎(chǔ)，也會直接影響定位的精度和手術(shù)的效果。
隨著機(jī)器人走位完成，醫(yī)生將監(jiān)測電極安裝在微推裝置上，每進(jìn)入 0.5mm 檢測一次患者電生理信號。突然，主任看著屏幕上信號圖形變化說道：“來了。”此時(shí)電極已經(jīng)監(jiān)測到患者震顫節(jié)律，繼續(xù)沿通道前進(jìn)，直至震顫節(jié)律消失，有效長度 6.5mm。主任坦言：“這次機(jī)器人定位很準(zhǔn)，一般手術(shù)的有效長度是 4-5mm?！?
檢測電極植入后觀察節(jié)律
隨后，醫(yī)生小心翼翼拿出監(jiān)測電極，將 DBS 電極沿同一通道植入并開啟測試電流，調(diào)整參數(shù)。此時(shí)，患者對側(cè)的癥狀消失，雙手震顫的差異對比明顯。這證明靶點(diǎn)選擇和機(jī)器人的定位精度均非常理想。
術(shù)中檢測患者震顫改善情況
植入另一側(cè)電極時(shí)則不得不面臨一個(gè)挑戰(zhàn)：由于手術(shù)為局部麻醉，患者的持續(xù)震顫以及植入第一根電極時(shí)的測試動作都會導(dǎo)致空間位置發(fā)生相對位移。此時(shí)，借助“睿米”的自動化二次注冊，可最大限度降低手術(shù)誤差。
二次注冊后，機(jī)械臂順利定位，植入電極后接通電流，證實(shí)對側(cè)手術(shù)有效植入長度達(dá)到 5.5mm，癥狀改善同樣也達(dá)到理想的效果。這表明睿米機(jī)器人不僅定位精準(zhǔn)，而且可以應(yīng)對手術(shù)中的特殊情況，迅速定位患者位置，保證手術(shù)順利完成。這一點(diǎn)對 DBS 以及 SEEG 等多通道手術(shù)非常重要。
值得一提的是，本次手術(shù)由《機(jī)智過人》欄目全程見證，并將結(jié)合演播廳的精彩互動，登陸 CCTV-1 八月中旬周六晚黃金檔，敬請期待?！稒C(jī)智過人》節(jié)目第一季以人機(jī)大戰(zhàn)的方式向觀眾展示了人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的非凡成績，播出后在國內(nèi)外引起巨大反響，累計(jì)觀看人次過億。第二季將聚焦人工智能技術(shù)的落地和應(yīng)用，“睿米”作為國內(nèi)首款獲得 CFDA 認(rèn)證的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人，獲得了節(jié)目組的青睞。
《機(jī)智過人》演播廳現(xiàn)場
回顧整個(gè)手術(shù)過程，機(jī)器人的定位雖然只有短短幾秒，背后卻凝聚了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的努力和心血，也是國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人向功能神外之巔的一次挑戰(zhàn)性攀登。山不厭高，我們希望睿米能在專家的支持和團(tuán)隊(duì)的努力下越走越遠(yuǎn)，并逐步拓寬到更多領(lǐng)域，造福更多患者。
