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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(jī)器人為代表的數(shù)字神經(jīng)外科，目前正在成為中國神外的技術(shù)發(fā)展潮流之一。

目前，手術(shù)機(jī)器人除了在功能神經(jīng)外科領(lǐng)域得到應(yīng)用之外，也逐步在活檢、內(nèi)鏡手術(shù)等領(lǐng)域開展臨床應(yīng)用，越來越成為了手術(shù)的重要輔助工具。

ROSA是國內(nèi)最早臨床應(yīng)用的神外手術(shù)機(jī)器人，而首都醫(yī)科大學(xué)第十一臨床醫(yī)學(xué)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(nèi)最早引進(jìn)并臨床應(yīng)用ROSA手術(shù)機(jī)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(shù)已經(jīng)超過500例，積累了豐富的手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

DTI技術(shù)是目前國內(nèi)外神外手術(shù)機(jī)器人設(shè)備研發(fā)的重點(diǎn)，欒國明教授認(rèn)為，融合了DTI技術(shù)的手術(shù)機(jī)器人將具有積極的臨床應(yīng)用價值，能夠更好的保護(hù)腦功能，應(yīng)用范圍也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過功能神外手術(shù)范疇。

不僅僅是服務(wù)于臨床，利用了機(jī)器人的快捷精準(zhǔn)，電極植入技術(shù)得到了更好的發(fā)展，現(xiàn)在欒國明教授的微電極已經(jīng)能夠監(jiān)測到單細(xì)胞的信息，并在國際上首次發(fā)現(xiàn)人的恐懼情感其實(shí)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(guān)于神外機(jī)器人的研究著作即將付印出版，機(jī)器人技術(shù)在未來將有可能推動神經(jīng)外科手術(shù)大幅進(jìn)步。

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

1、神經(jīng)調(diào)控和機(jī)器人的關(guān)系?

神經(jīng)調(diào)控是植入電或者化學(xué)物質(zhì)，和神經(jīng)界面相接觸，從而影響腦神經(jīng)功能的技術(shù)，比如電刺激器。由于靶點(diǎn)不同，作用的部位不同，而起的作用也不同。

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

2、機(jī)器人的應(yīng)用范圍?

機(jī)器人不光用于神經(jīng)調(diào)控，其應(yīng)用范圍會很廣泛，現(xiàn)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(jù)病人癥狀學(xué)和相應(yīng)腦皮層對應(yīng)關(guān)系，以及之間的電和網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)的關(guān)系，來設(shè)計(jì)將電極植入到腦內(nèi)的辦法，以精準(zhǔn)的進(jìn)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(jì)算，會浪費(fèi)很多時間。并且，人腦非常復(fù)雜，腦表面有好多血管，需要結(jié)合影像學(xué)來設(shè)計(jì)提前避開血管。這時，如果我們用機(jī)器人系統(tǒng)，一下子就可以設(shè)計(jì)很多靶點(diǎn)，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(jī)器人目前在這個領(lǐng)域的應(yīng)用是最廣的。

除此之外，我們用機(jī)器人來進(jìn)行靶點(diǎn)的定位。比如活檢，再比如DBS植入，利用機(jī)器人無框架的技術(shù)，直接把電極植入到相應(yīng)的靶點(diǎn)，來達(dá)到電刺激或調(diào)控的目的。

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

機(jī)器人不單能夠定位，還能通過“眼睛”，把腦組織結(jié)構(gòu)特別是血管的走行看得清清楚楚，然后避開。

3、國內(nèi)最早引起機(jī)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(nèi)，這叫立體腦電。

這兩種辦法都是為了精準(zhǔn)的進(jìn)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(zhǔn)確有效。

2010年的時候，我和劉興洲教授去法國學(xué)習(xí)，就看到這套ROSA系統(tǒng)，當(dāng)時我就希望將其引進(jìn)到國內(nèi)。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(jìn)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(jīng)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(xiàn)在用機(jī)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(xiàn)在都很低。同樣道理，現(xiàn)在用機(jī)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(dǎo)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(xì)分，Brodmann分區(qū)總共有六十幾個分區(qū)，現(xiàn)在隨著影像學(xué)的進(jìn)步，把相同的纖維功能的皮層纖維束連到一起，來構(gòu)成一個特殊的公共區(qū)域，可能分的就更細(xì)了。

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

5、如果不融合DTI，目前的手術(shù)就有可能傷害到神經(jīng)束?

應(yīng)該說看什么類型的手術(shù)，比如我們現(xiàn)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(shù)、離斷手術(shù)、還是電極植入術(shù)，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(jīng)束是有意義的。

6、癲癇網(wǎng)絡(luò)研究?

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

舉個例子，一個神經(jīng)元，一旦有受到一個刺激，就產(chǎn)生一個動作電位，很快就按照樹突軸突開始擴(kuò)展(影像上顯示了顏色的變化)，然后在細(xì)胞的灰質(zhì)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(xì)胞連在一起就形成一個網(wǎng)絡(luò)了。

腦網(wǎng)絡(luò)可分功能網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，再往下如果出現(xiàn)放電了，這就叫癲癇網(wǎng)絡(luò)。

所以網(wǎng)絡(luò)非常重要，我們可以根據(jù)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(xiàn)在我們用機(jī)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(shè)備的性能，得用熟了;其次才是定位，實(shí)際上人自身帶的骨性標(biāo)志就足夠來精準(zhǔn)定位了。如果為了更精確，可以在術(shù)中再擰兩個釘，那更準(zhǔn)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?yàn)橛捎跈C(jī)器人的出現(xiàn)，使我們更精準(zhǔn)的了解腦網(wǎng)絡(luò)。我們現(xiàn)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(xì)胞。

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

未來，機(jī)器人越來越細(xì)的話，應(yīng)該好多都能代替咱們?nèi)俗鍪中g(shù)。我剛寫一本神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)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(dǎo)師，首都醫(yī)科大學(xué)第十一臨床醫(yī)學(xué)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(jīng)外科工作，先后獲得碩士、博士學(xué)位，美國加州大學(xué)洛杉磯醫(yī)學(xué)院博士后學(xué)位，1996年3月任北京天壇醫(yī)院功能神經(jīng)外科病區(qū)主任及北京市神經(jīng)外科研究所神經(jīng)生物室主任;2003年任北京醫(yī)院神經(jīng)外科主任;2012年任癲癇病臨床醫(yī)學(xué)研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。是我國功能神經(jīng)外科專業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人之一。欒國明教授在三十余年的神經(jīng)外科生涯中，成功實(shí)施了8000例神經(jīng)外科手術(shù)，其中僅癲癇手術(shù)就達(dá)5000余例，實(shí)施癲癇手術(shù)數(shù)量在國內(nèi)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(shù)方法，被《健康報》等媒體譽(yù)為“欒氏手術(shù)。已連續(xù)獲得國家自然科學(xué)基金，有國自然重大課題1項(xiàng)、國自然面上課題1項(xiàng)、北京市科委科技計(jì)劃項(xiàng)目 1項(xiàng)、首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項(xiàng)項(xiàng)目1項(xiàng)。目前，欒國明教授正在研究北京腦計(jì)劃的腦功能圖譜與網(wǎng)絡(luò)以及影像學(xué)和癲癇灶精準(zhǔn)定位。迄今為止，主持國自然重大課題、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題等科研課題30余項(xiàng)。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。