功能神经外科精准时代的助推器——ROSA手术机器人

自19世纪末近代神经外科诞生以来，精细操作一直是神经外科的永恒话题。近20年，“术中影像”、“脑功能成像”和“神经导航”等技术被视为精准神经外科的里程碑，但这些技术更多应用于脑肿瘤和脑血管病等神经外科亚专业领域。在“精准”要求极高的功能神经外科领域，如何实现立体定向技术与多种影像资料融合，如何实现更“精”更“准”的手术计划和手术操作，如何实现术中诸多数据实时反馈等问题，这些均亟待新的革命性技术和装备来突破发展瓶颈，一种新的无框架立体定向手术机器人（Robot of Stereotactic Assistant，ROSA）应运而生。

我国是国际上较早开展无框架立体定向手术的国家之一，田增民等于1997年应用国产CASR-2型机器人系统进行肿瘤活检等无框架立体定向手术。ROSA是由法国Medtech公司研发的新一代多功能手术机器人，自诞生以来就受到神经外科医生，尤其是功能神经外科医生的青睐。因其性能出众，ROSA也被誉为神经外科界的“达芬奇”手术机器人，可以用“准”、“巧”、“安”、“易”、“广”五个字来点评ROSA的临床应用特点。

“准”：定位精确。ROSA具备4种注册和配准方式（体表标记点注册、颅骨植入标记点注册、框架标记点注册、无标记点的激光自动注册），其中无标记点的激光自动注册是目前惟一实现术中激光定向、定位的机器人系统。Leksell立体定向框架由于存在自身的机械误差和安装框架所致的误差，误差约1.5mm。而ROSA采用多种注册方式克服了这些缺点：目前欧洲研究报道精度最高的脑深部电刺激术（DBS）误差为0.42mm；北美2015年第1例ROSA辅助DBS植入术，左侧误差为1.14mm，右侧误差为1.68mm；本研究团队临床应用ROSA行20例（39侧）DBS，x轴平均误差为0.68mm，y轴平均误差为0.63mm。

“巧”：计划精巧。强大的影像处理功能可将病人多种影像资料（如CTA、MRA等）进行高质量融合，形成三维图像，进而根据靶点核团或血肿形态、颅内血管走行等设计个性化手术路径。ROSA机器臂术中运行范围大，具备360°六维自由度和自动传感装置，理论上无手术盲区或手术死角。如在定向要求极高的脑干出血病例中，本研究团队应用ROSA在近半年手术的16例脑干出血中，平均手术时间仅37min，血肿抽吸引流率、术后再出血率等主要临床指标也取得满意效果。“安”：操作安全。ROSA机器臂动作幅度可控精度为0.1mm，可满足操作精度要求极高的DBS植入术等手术。ROSA手术计划软件可融合fMRI、DTI等数据，根据手术目的和入路特异性保护重要功能区和白质纤维束。与传统神经导航技术相比，ROSA无需导航所用附加器械。本研究团队在DBS植入术，时颅骨骨孔直径为6mm，硬膜开口仅为针尖样、直径约为2mm，可最大限度避免脑脊液流失，基本不存在脑移位和气颅。根据MRI和CTA融合图像，设计避开脑血管，避开钙化，避开侧脑室的DBS手术入路，目前无一例手术出现出血和电极偏移。

“易”：操作简易。相比胸腹腔手术常用的“达芬奇”手术机器人，ROSA术前准备更简单，术中操作更容易，提前设定好手术靶点和手术路径后，机械臂自行定位和穿刺。相比传统Leksell头部框架手术，ROSA术前准备更简化，其头部框架仅为固定使用，避免调整坐标的繁冗操作，大大节省术前、术中操作时间。本研究团队通过临床研究对比，发现Leksell框架立体定向脑电图（SEEG）平均每根电极植入用时约15min，ROSA辅助SEEG平均每根电极植入用时约6min，所以植入电极数量越多（平均8根），ROSA辅助手术的速度优势越明显。

“广”：适用性广。ROSA给神经外科领域带来革命性改变，是目前最适用于DBS植入的机器人系统，也是惟一可适用于神经内镜手术并可术中实时导航的机器人系统。ROSA还可应用于肿瘤间质内化疗、SEEG深部电极植入、脑内肿瘤定位与活检、血肿引流、囊肿引流等领域。随着干细胞临床应用、胶质瘤精准治疗等研究逐渐深入，相信ROSA也必将为这些领域提供临床应用的外科支撑。

综上所述：ROSA极大地增加神经外科手术精准度和安全性，且操作简易，应用范围广，减少围手术期并发症。ROSA给神经外科医生带来更大的信心，给病人带来更好的预后，其具有取代框架成为立体定向手术的趋势，必将成为神经外科精准医疗时代的强力助推器。