2023年10月30日发布 | 2049阅读

【学术报道】CELL子刊综述《中国神经外科机器人的技术现状与未来展望》

张建国

首都医科大学附属北京天坛医院

孟凡刚

首都医科大学附属北京天坛医院

神经外科机器人已经有几十年的发展历史,可以有效地协助外科医生进行各种外科手术,如活检、立体脑电图(SEEG)、脑深部刺激(DBS)等。近年来,我国的神经外科机器人发展迅速。本文将重点介绍神经外科机器人的几项关键技能,如医学成像系统、自动机械手、病变定位技术、多模态图像融合技术、配准方法、血管成像技术;介绍神经外科机器人在中国的临床应用,并根据我们在该领域的经验和研究,展望未来潜在的改进点。


神经外科机器人随着普通外科机器人的医学成像系统、自动机械器、病变定位技术、多模态图像融合技术、配准方法和血管成像技术的改进而呈现相应发展趋势。过去二十年中,神经外科机器人经历了几次迭代,而在过去十年中,中国在发展神经外科及机器人方面取得了显著的进展,特别是在诸如3D结构光技术等方面处于领先地位。



目前,国际上具有最广泛应用的系统之一是ROSA One 机器人,其继承了前辈的固有特性和优势,提供了高精度、可重复性和稳定的运动能力,其对力的变化的快速反应、远程操作能力、长期姿势保持和耐力等特质使得可广泛应用于各种神经外科手术。此外,医学成像技术也为神经外科的发展奠定了基础,包括磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)和正电子发射断层扫描(PET)等提供了有关大脑的详细信息。




市场上目前出现的许多神经外科机器人在临床应用中取得了显著的成功,但仍有改进空间。


未来,我们期待着在以下几个方面对神经外科机器人进行升级和改进:结合人工智能技术,快速分析现代医疗环境中产生的大量临床数据,以实现适当的诊断、正确的临床决策和对患者未来情况的预测等目前尚不能实现的临床方法;继续发展远程手术技术,并以更高的操作精度和更少的延迟完成手术;完善虚拟培训系统,帮助年轻医生快速掌握机器人辅助神经外科领域的知识及技能。


由天坛医院牵头的神经外科国产华科精准机器人和睿米机器人,自上市以来已在中国200多家医院应用,共计约5万余台手术,并积累了大量的临床使用数据。我们收集了中国一些医院的手术数据,涵盖了不同年龄组和疾病类型,总结和分析了中国已有神经外科机器人几乎所有的文献。


专家简介


张建国 教授

首都医科大学附属北京天坛医院

主任医师,博士生导师,享受国务院政府特殊津贴、北京学者、北京市有突出贡献专家

现任首都医科大学附属北京天坛医院神经外科中心副主任兼功能神经外科主任,北京市神经外科研究所功能神经外科研究室主任

专注探索脑功能性疾病30余年,率先应用脑起搏器治疗帕金森病,开启了神经调控治疗脑功能性疾病的序幕,建立首个国家级神经调控多学科诊疗体系和平台,组建中国神经调控联盟,主持推动脑起搏器国产化的临床验证,为我国有源性植入器材的临床推广做出突出贡献

曾先后带领团队获得北京市科学技术奖二等奖、中华医学科技三等奖、教育部科技进步奖二等奖、北京市科技进步一等奖、国家科技进步一等奖、华夏医学科技奖一等奖

近五年在《JAMA Neurology》《Nature Communications》《Brain》等杂志共发表SCI 论文110余篇,撰写专著6部、指南及专家共识8部,其中1部被纳入国际指南规范


孟凡刚 教授

医学博士,主任医师,教授,博士研究生导师

首都医科大学附属北京天坛医院功能神经外科病区副主任、北京市神经外科研究所神经功能室副主任,北京脑科学与类脑研究中心“双聘研究员”

为全国优秀科技工作者,北脑学者,获茅以升科学技术奖、北京青年科技奖,王忠诚中国神经外科医师奖等奖励

作为主要完成人获国家科学技术进步奖一等奖、北京市科学技术一等奖、华夏医学科技奖一等奖、教育部科学技术进步奖、中华医学科技奖、山东省医学科技奖等奖励


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