解自行　徐金山　方鐵*　方方　鄭莉莉　李華　鄧劼　陳春紅　伍妘　王曉飛

(國家兒童醫(yī)學(xué)中心/首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院: 1功能神經(jīng)外科; 2神經(jīng)內(nèi)科，北京 100045)

神經(jīng)外科機器人立體定向輔助系統(tǒng)(robotized stereotactic assistant, ROSA)是法國Medtch公司研發(fā)的第一代機器人。它將手術(shù)計劃系統(tǒng)、神經(jīng)導(dǎo)航功能及機器人輔助器械定位和操作系統(tǒng)整合于一體，可進行微創(chuàng)、快捷、便利、準確的腦深部植入術(shù)。我院自引入該系統(tǒng)后即將其應(yīng)用到了兒童功能性疾病的診治，現(xiàn)對ROSA應(yīng)用的安全性和有效性進行分析。

對象與方法

一、一般資料

選取2016年10月至2017年1月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院應(yīng)用ROSA的24例病例。22例為兒童難治性癲癇，均長期服用2種或2種以上聯(lián)合抗癲癇藥物治療，癲癇發(fā)作難以控制，MRI顯示皮層發(fā)育不良10例，海馬硬化8例，1例腦軟化灶，1例結(jié)節(jié)性硬化，2例陰性，遂采用ROSA機器人輔助下腦深部電極植入術(shù)(stereotactic electroencephalography, SEEG)，其中男15例，女7例，年齡3～16歲，平均7.4歲；病程1～9年，平均4.2年。另有2例肌張力障礙患者，長期經(jīng)藥物治療效果不好，MRI顯示為紋狀體鐵沉積，遂采用ROSA機器人輔助下腦蒼白球內(nèi)側(cè)部電極植入術(shù)(deep brain stimulation, DBS)。

二、方法

ROSA系統(tǒng)可通過激光測距的原理識別患者頭部的位置信息，進而和其術(shù)前的影像學(xué)數(shù)據(jù)進行匹配，然后自動移動其機械手臂到達所需的位置，具體步驟如下：

1.電極針道的確定：所有患者經(jīng)過臨床癥狀學(xué)、影像學(xué)、頭皮腦電圖等無創(chuàng)手段嚴謹?shù)男g(shù)前評估定位，提出致癇灶可能定位的假設(shè)，確定顱內(nèi)電極植入靶點。術(shù)前將CT、MRI及增強圖像傳入ROSA系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的三維融合軟件設(shè)計出深部電極植入方案(路徑盡可能垂直于腦表面，并完全避開MRI增強所顯示的血管)(見圖1)。

圖1術(shù)前設(shè)計通道：設(shè)計靶點和入點，植入路徑要避開一切可視血管

Fig 1Design of the electrode channel pre-operation: target and entry point were designed, and the implantation path should avoid all visible blood vessels

A: 3D reconstruction by T1weighted MRI image; B: T1MRI image: axis; C: T1MRI image: sagittal; D: T1MRI image: coronal.

圖2術(shù)中ROSA確定電極通道

Fig 2The electrode channel was determined by ROSA during the operation

2.手術(shù)過程：術(shù)中患者仰臥位，Mayfield頭架固

定，并與ROSA機器人連結(jié)臂固定。16例應(yīng)用ROSA自動掃描行無標記點的面部激光掃描注冊，8例應(yīng)用標記點進行注冊。隨后常規(guī)安爾碘消毒巾，機器臂套無菌透明罩。在 ROSA 機器人精確引導(dǎo)下確定電極入點和角度(見圖2)，逐個靶點給予經(jīng)皮鉆孔，單極電凝灼開硬腦膜，并定向?qū)⑸畈侩姌O植入術(shù)前計劃的靶點，縫合固定。

3.術(shù)后評價：術(shù)后1～2 d行頭顱CT復(fù)查，CT圖像傳入ROSA系統(tǒng)，與術(shù)前MRI融合，由此判斷電極位置是否埋置準確(見圖3)，隨后進行腦電監(jiān)測或深部電刺激治療。并閱術(shù)后CT有無出血等異常改變，記錄患者術(shù)后至出院時不良事件、處理措施及轉(zhuǎn)歸。

圖3術(shù)后確認靶點：電極植入術(shù)后CT與MRI融合重建，明確電極觸點的位置

Fig 3Confirmation of the target post-operation: the image fusion of the post-CT and pre-MRI, and the target on the pre-MRI was confirmed

A: 3D reconstruction by CT image; B: The image fusion: axis; C: The image fusion: sagittal; D: The image fusion: coronal.

結(jié)　　果

一、安全性評估

所有電極均成功植入預(yù)定靶點，22例兒童難治性癲癇患者共植入210根顱內(nèi)電極，其中位于額葉90根，顳葉68根，枕葉10根，頂葉26根，島葉12根，2例肌張力障礙植入雙側(cè)蒼白球內(nèi)側(cè)部。術(shù)后復(fù)查CT，與術(shù)前MRI相融合之后分析，可見各電極末端位置與植入術(shù)前計劃靶點位置基本一致，平均位置誤差2.6 mm(0.3～5.9 mm)。僅1例患者在電極入路點有少量硬膜下出血，無相應(yīng)的臨床癥狀。本組患者均無其它顯著的顱內(nèi)血腫、腦脊液漏、顱內(nèi)感染以及電極偏移等并發(fā)癥發(fā)生。

二、短期療效

16例癲癇患者腦電圖記錄確定發(fā)作起始區(qū)和早期播散區(qū)，其中7例進行癲癇病灶切除，9例進行電極熱凝治療；2例提示為存在雙側(cè)獨立癲癇起源，給予迷走神經(jīng)刺激器植入治療；另有4例癲癇患者直接進行電極熱凝治療。所有患者在出院時，均無任何不良事件。隨訪3個月，7例癲癇灶切除和9例電極熱凝治療均無癲癇發(fā)作，2例迷走神經(jīng)刺激器植入術(shù)患者癲癇發(fā)作減少50%，2例肌張力障礙患者扭轉(zhuǎn)痙攣得到了改善。

討　　論

功能性立體定向手術(shù)的概念最早于1946年由Spiegel和Wycis教授首先提出，到1962年法國Bancaud和Talairach兩位教授首創(chuàng)應(yīng)用立體定向植入的深部電極為記錄點，從而建立了立體定向腦電圖，從而實現(xiàn)對癲癇灶進行精確定位[1]。他們提出了致癇灶的定位應(yīng)以臨床癥狀-腦電生理-腦內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)為依據(jù)的臨床思路，大部分的癲癇中心迄今始終堅持該理論。該方法采用的是Leksell立體定向儀并通過術(shù)中DSA影像來引導(dǎo)深部電極的植入，其優(yōu)勢在于可以腦深部的皮層發(fā)育不良、海馬、杏仁核、島葉、扣帶回、輔助感覺運動區(qū)、內(nèi)嗅皮層等結(jié)構(gòu)[2-3]。但該方法操作復(fù)雜，效率較低，且要求電極植入方向應(yīng)于頭顱矢狀面相垂直，因此存在一定的局限性。隨著科技不斷進步，出現(xiàn)的ROSA機器人系統(tǒng)應(yīng)用影像融合技術(shù)取代了術(shù)中DSA造影，引入了機械臂從而實現(xiàn)多角度到達靶點，并節(jié)約了手術(shù)時間和提高了準確性，獲得了法國Rothschild fondation兒童醫(yī)院、Grenoble醫(yī)院、加拿大蒙特利爾神經(jīng)病學(xué)研究所、美國克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心等世界眾多大型癲癇中心的親睞。

我院于2016年10月在國內(nèi)兒童醫(yī)院中率先對24例兒童患者開展ROSA機器人輔助立體定向手術(shù)，共植入腦深部電極210根，植入成功率達100%，并通過術(shù)前和術(shù)后頭部 CT 和MRI 圖像重建、融合，對比電極位置，結(jié)果顯示，電極尖端靶點最大偏差距離為5.9 mm、最小偏差距離為0.3 mm，平均(2.6±1.8)mm。Cardinale等在Neuromate 機器人輔助下對118例癲癇患者行腦深部電極植入術(shù)，共植入電極1567根，植入靶點的偏差0.08～15.40 mm，平均2.02 mm[4]。Lefranc等報告ROSA機器人輔助下采用表面注冊法植入31根電極，平均偏差距離為1.22 mm，最大偏差距離為2.70 mm；其中皮膚基準點注冊法植入的24根電極，準確度為0.94 mm，最大偏差距離1.46 mm、最小偏差距離 0.50 mm；顱骨基準點注冊法植入的7根電極，準確度為0.42 mm，最大偏差距離0.72 mm、最小偏差距離0.30 mm[5]。因此應(yīng)用機器人立體定向輔助系統(tǒng)可以準確完成植入腦深部電極的任務(wù)。其中我院1例肌張力障礙植入雙側(cè)腦蒼白球電極，最終2根電極偏差僅為0.3 mm。我們的經(jīng)驗是：①制定嚴格手術(shù)流程，嚴格每一步的操作，注意細節(jié)；②凡是數(shù)據(jù)的讀取和運算，均由兩人核對得出；③醫(yī)師提前在術(shù)前一天完成電極植入方案的計劃及計算，這樣做到心中有數(shù)，可加快手術(shù)的進程；④其植入靶點準確，十分適合應(yīng)用于兒童患者。

在本組中有1例發(fā)生少量的蛛網(wǎng)膜下腔出血，無嚴重的并發(fā)癥發(fā)生。Munari等[2]報道300例立體定向腦電圖患者，總的并發(fā)癥發(fā)生率為1%，無死亡病例。Guenot等[3]報道100例立體定向腦電圖患者，總的并發(fā)癥發(fā)生率為5%，1例死亡病例。Benabid等[6]報道腦深部結(jié)構(gòu)電刺激植入術(shù)的并發(fā)癥主要為顱內(nèi)血腫，其發(fā)生率為2%～4%。周健等[7]報道40例應(yīng)用機器人立體定向腦電圖患者，1例(2.5%)出現(xiàn)顱內(nèi)血腫，1例(2.5%)發(fā)生頭皮感染。我們的經(jīng)驗：①術(shù)前一定行增強的MRI橫斷面薄掃，在設(shè)計電極時避開腦溝和深部的血管，這是避免顱內(nèi)血腫的關(guān)鍵；②術(shù)前計算顱骨厚度，避免顱鉆直接鉆破硬膜，從而使顱外血液流入蛛網(wǎng)膜下腔；③只要嚴格操作步驟，我們認為機器人輔助下立體定向腦深部電極植入術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率較低，是安全的。

本組癲癇和肌張力障礙經(jīng)過治療，隨訪3個月都取得了較好的療效。郭強等[8]報道應(yīng)用機器人立體定向手術(shù)系統(tǒng)治療癲癇患者9例，隨訪3～6個月癲癇均無發(fā)作。因此我們認為應(yīng)用ROSA機器人輔助立體定向手術(shù)適合兒童患者，相較傳統(tǒng)立體定向手術(shù)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在：①允許植入任意角度電極，從而可實現(xiàn)單根電極覆蓋多個功能區(qū)，從而提高效率，減少費用等；②無需逐個靶點調(diào)節(jié)坐標和角度，減少人為操作失誤和誤差；簡化了操作流程，節(jié)省術(shù)中操作時間；③手術(shù)在全麻下完成所有的操作，無在清醒狀態(tài)安裝Leksell頭架的痛苦，患者亦不會感覺到緊張、恐懼，特別適合于兒童患者。

總而言之，ROSA指引下植入深部電極安全性好，大大提高了深部電極植入效率，提高了精準度，提高了設(shè)計路徑的靈活度。SEEG對無創(chuàng)檢查難以定位的頑固性癲癇有著巨大幫助，其對揭示累及深部結(jié)構(gòu)的癲癇網(wǎng)絡(luò)有著重要意義。