華科在線|湘雅醫院楊治權:機器人導航和影像後處理技術 推動和正在改變功能神外的發展進程

神外前沿 發佈 2020-01-01T17:18:24+00:00

華科精準神外在線術精於准-第17期神外前沿訊,2019年10月27日,在北京舉行的中國神經調控聯盟首屆年會(詳見日程)上, 中南大學湘雅醫院功能神經外科主任楊治權教授接受了《神外前沿》新媒體的訪談。

華科精準神外在線

術精於准-第17期

神外前沿訊,2019年10月27日,在北京舉行的中國神經調控聯盟首屆年會(詳見日程)上, 中南大學湘雅醫院功能神經外科主任楊治權教授接受了《神外前沿》新媒體的訪談。

湘雅醫院2012年成立功能神經外科亞專科,去年手術量已經超過千台了,其中顯微血管減壓做到800多台手術,進入全國先進的行列。

楊治權教授表示,一方面是湘雅醫院的平台好,手術病人多,使團隊的手術操作保持在一個很高的水平上;另一方面是,應用了一些先進技術,比如影像後處理技術、精準的顯微操作技能、人工智慧尤其機器人輔助技術等,這是我們保持先進的基本支撐點。

以下是楊治權教授的訪談內容要點:

訪談要點

1.湘雅功能神外概況

湘雅功能神經外科是從2012年始正式建立亞專科。我作為學科帶頭人,是從2004年接觸功能神經外科,在2006年底逐步開展功能神經外科工作,在這之前,我院的功能神經外科處於比較原始的狀態,除了立體定向腦組織活檢,其它的疾病如顯微血管減壓、難治性癲癇、帕金森DBS等都基本沒有開展。

2012年成立功能神經外科亞專科之後,固定有24個床位,我們就一步一個台階地開展該領域的相關工作,比如顯微血管減壓術,去年我們本部+分院做了800多台手術,今年做了946台(2018.12-2019.11),按中國顱神經疾患診療協作組組長於炎冰教授的講法,全國開展MVD超過1000台的醫院2-3家,那湘雅醫院的MVD就進入全國的先進行列。這樣我們在顯微血管減壓細分領域裡,從開始開展工作到現在是上了一個台階。

第二個開展的支柱病種是難治性癲癇,也是從亞專科成立之後才比較正規地開展,我們2014年才有第一台視頻腦電,當時購進了二台40道和一台128道的,當年就開展了皮層電極的植入;2017年4月才開始腦深部電極(SEEG)的植入。2018年湘雅醫院的難治性癲癇達223台次,其中包括40台次SEEG植入。VNS也是2017年才開始的,做的不多,但是我們和兒科一起參加了VNS全國3~7歲小兒的臨床實驗,這也是國內首批進行的低齡兒童的VNS臨床實驗。

我們功能神經外科去年手術量已經超過1000台了,其中癲癇去年做了180多人/次的手術,223台次;帕金森DBS今年已超過80台。國內其它很多醫院,顯微血管減壓術、癲癇和DBS是不同的醫生或專業組承擔,而湘雅醫院功能神經外科的醫生這三種病都做,是比較傳統意義上的功能神經外科亞專科。難治性癲癇住院時間長,周轉慢,而顯微血管減壓術則住院時間短,長短結合,兩者互補,使得我們的手術量上升很快。功能神經外科亞專科的手術量超過1000台的,在全國神經外科分了亞專科的三甲醫院裡是不多的。

功能神經外科顯微操作要求很高。一般的顱內腫瘤和頭部外傷等手術後出現併發症,病人接受程度相對較高,但功能神經外科的病人對手術併發症的承受力就差很多。功能神經外科病人入院前的狀態都是比較好的,出了嚴重併發症就難以接受。我們現在在國內保持比較領先的地位,第一點是熟練的手術操作;第2點是,我們應用了一些先進技術,比如影像後處理技術、精準的顯微操作技能、人工智慧輔助等。這應該是我們保持先進的基本支撐點。

2.MVD和DBS/VNS

面肌痙攣、三叉神經痛、難治性癲癇和帕金森病是功能神經外科的主要病種,面肌痙攣和三叉神經痛主要的手術方式是顯微血管減壓術(MVD),而帕金森病後者目前的主流是做腦深部刺激器植入術。面肌痙攣和三叉神經痛等和帕金森癲癇相比,一是疾病的發病率和外科治療的需求不一樣,比如面肌痙攣基本上100%需要手術才能治癒,三叉神經痛85%左右有明確的血管壓迫,需要顯微血管減壓術,而無明顯血管壓迫的藥物難治性三叉神經痛需要進行三叉神經節的射頻毀損或球囊壓迫;而癲癇和帕金森並不是每一個病人都需要手術。據統計在國內做了DBS的帕金森病人占整體帕金森病人數量不到1%,美國大概占5%,這方面中美還是有很大的差距。

另外,DBS費用比較大,比如做一個DBS國產的要25萬多,進口的DBS要33萬多。但是做一個顯微血管減壓術的費用就低得多,每例手術總的住院費大概3萬左右,長沙和北京的住院費差不多,上海稍微多一點也在4-5萬。所以,相對來說,患者經濟的承受力也是有顯著的差異。

而且,帕金森病是一個進行性的退行性變疾病,經常伴隨有其它很多併發症,病情遠比三叉神經痛和面肌痙攣複雜,術前評估和術後程控管理也非常專業和繁瑣,所以,很多醫院可以開展顯微血管減壓術,而帕金森病DBS開展得好的醫院都是神經內科和神經外科都發展比較好的大型三甲醫院,原因就是大型三甲醫院擁有足夠的資源,能滿足複雜的術後管理和程控的要求。疾病本身的因素和費用的差別,加之現在國家耗占比的要求,DBS的手術量很難做大。

3.機器人輔助技術的應用和優勢

現在人工智慧的發展,尤其是機器人的輔助技術,在功能神經外科是應用最多的。

機器人輔助應用,第一是活檢,這是最基本的功能,但是和傳統的立體定向相比,機器人輔助做活檢,在時間和操作上並沒有明顯的優勢。

第二是SEEG(立體定向腦電圖),機器人可以一次性把所有的植入靶點和路徑設計好;如果需要植入的靶點數量超過2個,機器人手術會有巨大的優勢,它不僅能夠節省大量的時間,並且沒有死角,不受框架角度的限制。

第三是機器人在帕金森植入取得了巨大的成功。目前在國內做DBS最多的國外ROSA機器人,但是國內如華科精準機器人,也在這個方面做了大量的工作,它的精度也有顯著的提高,完全達到了精準植入的要求。我估計會在不久的將來,很多DBS的植入都會有機器人輔助替代,這樣能夠大大提高效率。

當然,雖然媒體上有大量關於機器人的報導,但神經外科領域,所謂的機器人與傳統的機器人有區別,它不能直接幫醫生進行手術,如將腫瘤切除或術中止血之類,只是協助醫生進行影像後處理,行靶點和手術路徑的設計等。

4.機器人手術的精度

應用機器人的一個關鍵因素是機器人的校準精度,十年前,受制於方法學,機器人的精度是制約其應用的一大障礙,隨著技術的進步和方法的不斷改進,機器人的校準精度都可控制在0.5mm的範圍之內,這完全符合一般手術操作的要求。精準手術是大家追求的目標,通過機器人影像後處理之後,術前能夠對病灶進行精準定位,然後根據定位規劃手術路徑,避開血管和腦的重要功能區,這樣能夠大量減少人為的誤差,使病人損傷更少,顯著降低各種併發症,病人術後恢復也會更快,這樣會大大縮短病人的住院日期。

目前做DBS和腦組織活檢的主流仍是使用立體定向框架,但無框架應該是一個趨勢,由於機器人的精度已完全符合一般手術的要求,在國內已經有少部分醫院立體定向活檢和DBS植入都是應用無框架系統,且應用這種技術的醫院在快速地增長中。現在人工智慧技術的發展,無框架技術應用,手術精度的不斷提高以及方法的不斷改進,無框架技術肯定會慢慢替代目前的立體定向框架。

仍然,在實際操作中,由於顱骨鑽孔角度的影響,對於一些角度較大的針道,實際穿刺的針道和設計的針道之間仍然有較大的誤差,這主要是顱骨鑽孔時的漂移所致,所以,手術時要充分考慮到這種漂移,通過降低固定塊的高度,鑽孔時的力度把握等將這種漂移降至最低。

5.機器人導航和影像後處理

機器人導航有一個很強大的軟體,就是影像後處理,它能夠把顱內我們需要處理的病灶,和周圍功能區纖維束以及周圍的血管關係勾勒清楚,使我們的手術更加具有針對性,可以避開周圍的一些重要功能區,直接找到病灶,優化手術切口的設計,減少損傷,所以,利用這些影像後處理的技術,術前對病人的評估就更加全面,更加微創,也大大縮短病人的住院時間。傳統上,在設計手術路徑和皮膚切口時,要充分預留病灶測算的誤差,因此皮瓣和骨瓣都相對較大,特別是不熟練的醫生,皮瓣和骨瓣就更加偏大了,偏大的皮瓣和骨瓣無疑加重了病人的無謂損傷。

影像後處理技術在難治性癲癇中的應用比較多:在一些局灶性腦皮質發育不良、腦灰白質分界不清楚,有時候肉眼看不出來或不能肯定,但是通過一些特殊的計算方法,如將灰質和白質進行量化,然後再進行統計對比,把肉眼看不到或者很難分辨的一些差異放大,這樣,我們更容易找到這些病灶。

使用手術機器人還要注意,對多種影像進行融合,如DTI,這對神經纖維束的保護有重要的意義,但進行DTI的影像融合需要較高的水平,因為磁共振進行掃描時,DTI不能薄層掃描,與薄層掃描的影像融合誤差大;另一方面在儀器的校準時,有一些技巧,需要在工作中逐漸掌握和熟練,以提高操作的精度。現在華科精準機器人已經達到很高的精度了,跟實際誤差很小。完全可以預測,國產的手術機器人同樣可以替代立體定向框架下的操作。

6.MRI和PET融合及新技術應用可能帶來的變化

目前在難治性癲癇的術前評估中,MRI和PET融合是一項很實用的技術。對於磁共振陰性的癲癇,分別行MRI-3D-T1或更薄的連續掃描和頭部PET掃描之後,應用融合軟體將兩種圖像進行融合,我們就可以將可能的低灌注區定位在清楚的MRI圖像上。一般來說,明確的致癇灶多半是低灌注的,針對這些低灌注區域再做進一步比如電極埋藏或者脈衝電刺激方法等來誘發癲癇,就可以進一步明確致癇灶和癲癇的早期傳播範圍。

隨著很多新技術在臨床應用的日益廣泛,醫生所需要掌握的技能也相應比傳統醫生要多,相應的培訓也會明顯增加,就美國而言,原來的Fellow培養(類似於中國教學醫院的總住院)只需要一年,現在很多專業的Fellow培養都延長到2年。所以新技術的廣泛應用確實對我們的原來的觀念帶來了很大的衝擊。

如日間手術,在美國已非常普及,國內也正在蓬勃發展。比如帕金森的腦起搏器(DBS)植入,在湘雅醫院大概住院時間是5~6天,但是在美國基本上不住院的,先在門診進行相應的評估,手術當天上午做完DBS手術,下午就回去了。當然,美國醫院的監護費很貴也是原因之一。很多微創的手術,本來是住院的,現在都改為日間病房了。一般病人的住院時間也明顯縮短,比如小的膠質瘤或者腦膜瘤,以前是需要住院大概10~14天時間,以後發展趨勢可能到日間病房,當天手術,當天出院。隨著新技術和微創理念的深入發展,會大大改變神經外科進程。

7.醫工結合開展臨床研究的新天地

湘雅醫院功能神經外科在臨床上充分發展的同時,也在布局科研的工作。這是國家創建「雙一流」大學和學科的要求。但作為臨床工作者,當科研成為一種必要時,如何布局,如何在不影響臨床工作的情況下,又能在科研上有所成就,這是擺在每個教學醫院醫生身上的重擔。顯然,臨床醫生去做純基礎的研究是不現實的,特別是技術含量非常高的神經外科醫生,目前掌握臨床上相應領域的技術及前緣進展和完成繁重的臨床工作已讓很多醫生不堪重負,還要進行科研確實讓很多醫生苦不堪言。但醫院之間的各種評比和進升的壓力又讓醫院領導和醫生們必須重視科研。在這種背景下,我們近年做出一些努力,今年已經發表了SCI 論文影響因子8.8分1篇,10.05的2篇,還有3篇10分以上正在投稿或審稿中。當然,我們在科研上只是取得了一些非常小的成就,但確實已找到了非常適應自己的突破方向,這一點是值得分享的。

21世紀是腦的世紀,腦研究,人工智慧等方面會有很大的改變,功能神經外科有天然的優勢,能夠通過論理,人工干預腦的活動和思維,這將會對大腦的功能和各種聯絡有更深入的了解。許多新的技術如機器人輔助DBS植入治療肌張力障礙、發現新的靶點和機理等,以前很多無法治療的疾病會帶來革命性的改變,對治療效果不好的疾病會有新的進展。

受訪者簡介

楊治權, 醫學博士,主任醫師。目前是湘雅醫院功能神經外科主任,現任中華醫學會功能神經外科專業委員,是湖南省功能神經外科的學術帶頭人。

1990年畢業於廣州中山醫科大學醫療系,畢業後一直從事臨床工作,2005年在北京進修功能神經外科,2011年在美國著名大學--芝加哥大學醫學中心專門進修學習功能神經外科。

從2006年開始,專注於功能神經外科疾病的診斷和治療,具有嫻熟的神經外科顯微操作水平和專業素養,臨床經驗豐富,工作嚴謹。擅長於三叉神經痛、面肌痙攣和舌咽神經痛的顯微血管減壓手術,帕金森病的腦起博植入術和難治性癲癇的外科治療。

支持機構

術精於准

術精於准周刊由華科精準與神外前沿新媒體聯合製作,旨在以病例報導形式,推動中國神經外科手術的精準化。歡迎業界專家供稿與支持;轉載需註明出處並保障文章的完整性,聯繫郵箱shenwaiqianyan@qq.com。

關鍵字: