世界上第一台术中核磁共振引导神经外科机器人

立体定向神经外科是治疗各种运动和神经精神障碍的一种方法，如帕金森病(PD)、特发性震颤和重度抑郁症。它涉及一种利用外部定位系统定位手术目标的技术，该技术广泛应用于脑活检、肿瘤消融、药物递送以及脑深部刺激(DBS)。帕金森病是仅次于阿尔茨海默病的第二大最常见的神经系统疾病，预计到2030年，全世界将有超过870万人受到影响。因此，任何对这种手术的改进都会使大量人群受益。

由郭家威博士领导的香港大学机械工程小组设计了首个神经外科机器人系统，可在核磁共振扫描仪内进行双侧立体定向神经外科手术。研究小组亦与中大神经外科医生陈达明博士及潘伟生教授进行系统临床前验证。这项创新的技术突破可以促进帕金森病和其他神经精神疾病的治疗。

DBS疗法就像心脏起搏器一样，可以通过植入电极将电信号传递到大脑深部目标。它有助于恢复正常的神经细胞活动。这种手术对准确性要求极高，因为它只针对微小的核结构，而不损伤周围的关键组织。如果没有术中更新的手术“路线图”，颅骨打开后大脑可能发生移位，不可避免地降低了定位精度。传统的脑深部电刺激是在局部麻醉下病人处于清醒状态下进行的。外科医生必须依靠与患者的口头或身体交流来确保电极的放置顺利进行。这些手术并发症促使香港大学领导的团队开发了一种MRI引导的小型机器人。这有助于在全麻下对患者进行微创立体定向手术，因为外科医生可以实时准确地控制和评估左右两侧脑目标的立体定向操作。

这个团队成功地解决了许多未解决的技术难题。例如，MRI扫描仪具有很强的磁场，大多数金属部件在MRI环境中是禁止的，包括机器人常用的电磁(EM)电机。该团队开发了一种完全磁共振兼容的液体驱动远程操作系统。即使在机器人操作过程中，也不会产生任何电磁干扰或影响成像质量。设计了一种对左右脑目标进行灵巧操作的机械手，其侵入性锚定所需的区域非常小。紧凑的机器人设计可以容纳在一个标准的MRI头线圈成像和干预。还开发了先进的三维跟踪标记，使机器人仪器能够在MRI中实时快速定位。

这个项目的成功将是迈向更安全、更准确、更有效的脑部手术的重要一步。相信所有这些组件都可以应用于其他需要MRI指导的干预，如心导管、前列腺或乳腺活检。研究小组计划进行进一步的临床研究，以确定该系统的疗效。