2016年03月17日发布 | 1251阅读

简介机器人辅助立体定位脑电图电极植入技术

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【Ref: González-Martínez J, et al. Neurosurgery. 2016 Feb; 78(2): 169-80. doi: 10. 1227/NEU. 0000000000001034】


立体定位脑电图(Stereoelectroence phalography,SEEG)可以精确地记录大脑皮质深部、多个不连续脑叶或双侧脑叶的脑电活动,从而避免大面积开颅。机器人辅助的SEEG具有更为简便、精确和安全的优势,可以替代传统的SEEG。美国俄亥俄州克里夫兰医院神经外科和癫痫中心的González-Martínez等近期报道机器人辅助立体定位脑电图电极植入的临床经验,以及电极植入的精确度。该项前瞻性观察性研究结果发表于2016年2月的《Neurosurgery》上。


2009年9月至2013年5月间,作者对100例难治性局灶性癫痫患者实施机器人辅助的立体定位放置大脑深部电极操作;患者平均年龄33.2岁。术前评估患者头皮电极脑电图视频监测、头颅MRI扫描、正电子发射断层扫描、发作期单光子发射计算机断层扫描和神经心理学测试。100例患者接受了101个机器人辅助的立体定位脑电图电极植入手术,共植入深部电极1245个,平均每例患者植入12.5个。


植入电极轨迹设计的平均时间30分钟,手术操作的平均时间130分钟。术前设计500个植入轨迹,计算颅内电极植入精度得:入口点中位误差1.2mm,靶点中位误差为1.7mm。68例接受致痫灶切除治疗的患者中,45例获得发作控制状态。平均随访18个月,总体并发症发生率为4%。


应用机器人辅助立体定位脑电图技术的适应证:①致痫灶位置深,如颞叶中间结构、扣带回、眶额叶后区、岛叶和其他大脑半球的沟回深部;②硬脑膜下脑电活动检测未能清晰、精确地指示癫痫灶的位置;③多灶性癫痫者,需要双侧检测和探查。颅脑MRI显示病变位于或接近大脑功能区的患者,不考虑使用该技术,建议实施硬脑膜下网格电极植入。


机器人辅助立体定位脑电图电极植入技术流程:术前一天,患者行高分辨率MRI的volume-contrastedT1序列扫描;然后把各种影像学数据和格式图像转录到机器人事先设定的软件中;沿前连合和后连合连线作手动扫描,重新格式化容积MRI扫描数据;手术当天,患者在全麻下呈仰卧位,头架固定头部;使用半自动面部激光识别系统登记注册患者术前容积MRI扫描的数据;随后,头部备皮、消毒和铺手术巾;通过机器人机械臂操作台持直径2mm的钻头和麻花钻钻孔,使用硬脑膜穿孔器打开硬脑膜,单极电凝止血;将直径0.8mm的钢丝轻轻送进脑实质,然后植入预先测量好的电极(图1)。


图1. 机器人辅助立体定位脑电图电极植入技术。A. 依据机器人软件和术前MRI的volume-contrastedT1序列扫描数据设计立体定位脑电图电极植入轨迹;B. 通过半自动面部激光识别系统登记注册患者术前容积MRI扫描图像;C. 安置机械臂,对准预定的电极轨迹钻孔;D. 机器人辅助经皮电极植入。


从46例电极植入患者中,连续获得500个轨迹;在植入时开始收集得1000个数据。通过术前计划的轨迹图像与术后CT扫描显示的植入电极图像融合,使用计算机软件计算电极植入颅内的精度,包括入口点误差和靶点误差。


图2. 颅内植入电极精度的测量。A. 将术前计划的轨迹(橙色线)图像与术后CT扫描植入电极位置图像融合,计算入口点误差和靶点误差。B和C. 术后冠状位CT扫描图像与计划轨迹图像融合,显示的轨迹误差;在冠状位水平入口点误差为0.48mm(B图)和靶点误差为0.97mm(C图)。最终误差根据头颅CT的轴位、冠状位和矢状位扫描测量的数据由欧氏距离法计算所得。


该研究显示,从46例由机器人辅助立体定位脑电图电极植入程序中获得500个轨迹评估电极植入颅内的应用精度--入口点误差和靶点误差。机器人辅助立体定位脑电图技术与传统的立体定位脑电图技术相比有显著优势。


作者指出,机器人辅助立体定位脑电图电极植入技术,在治疗有明确癫痫灶的难治性局灶性癫痫是安全、精确和有效的,并发症发生率低;可以控制持续性局灶性癫痫的发作。该经皮植入电极定位致痫灶的操作,比传统的SEEG缩短手术时间,而且避免大面积的开颅手术。该研究结果令人鼓舞,在一定程度上可预测未来在癫痫外科中的应用前景。


新乡医学院李信晓编译,复旦大学附属华山医院寿佳俊博士审校,《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审)

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