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港大科学家开发全球首台可于MRI头部线圈内做脑部手术的神经外科机器人系统

导语:据香港《文汇报》报道,由香港大学工程学院助理教授郭嘉威带领的科研团队成功开发出一套神经外科机器人系统,首创能于核磁共振扫描仪(MRI)头部线圈内作立体定位,在不受磁场影响下,可确保手术能更准确、更安全、更有效地进行,造福大批帕金森症及其他相关脑部疾病病人。

据香港《文汇报》报道,由港大工程学院助理教授郭嘉威带领的科研团队成功开发出一套神经外科机器人系统,首创能于核磁共振扫描仪(MRI)头部线圈内作立体定位,在不受磁场影响下,可确保手术能更准确、更安全、更有效地进行,造福大批帕金森症及其他相关脑部疾病病人。

据了解,帕金森症是全球第二普及的神经系统疾病,预计到2030年将有超过870万名患者。医学界当前利用深脑刺激手术(DBS)等方式,尝试瞄准头颅特定微小范围的脑细胞诊治。深脑刺激手术与心脏起搏器相似,通过植入电极,将电讯号传送至大脑深部的指定范围,讲求极高精准度,可帮助恢复神经细胞正常活动,同时,避免损害周围脑部组织。

不过,现有手术只能于术前瞄准及定位,欠缺实时监察,医生为病人颅骨穿孔后,可能令大脑组织变形和移位,大大降低定位准确度。因此,该手术一般只会为病人作局部麻醉,让其在开脑的同时保持清醒,医生通过与其对话互动,确保放置电极的过程无误。

港大团队研制的神经外科机器人系统便是针对有关情况开发的。他们弃用了常见的电磁摩打,为机器人设计出液压驱动的远程操作系统,能与带有强大磁场的MRI兼容而互不干扰。通过新系统,病人可以全身麻醉,并用微创方式在左右两边脑部放入仪器,医生则可以边进行手术边以MRI扫描成像,实时准确掌握手术位置。

研究团队还设计了可以对左右大脑同时精准手术的机械手臂,开发了先进的三维追踪标记,可以助机器人系统在MRI中实时、快速地定位,令脑部手术朝向更安全、更准确和更有效的方向迈出重要一步。

该机器人系统由中文大学外科学系脑外科组专家参与临床验证,相关研究成果的论文近日于国际电机电子工程师学会(IEEE)举办的2018国际机器人与自动化会议上获颁最佳会议论文奖。

除了应用于脑外科外,研究团队指出,机器人系统的核心技术可望应用于其他MRI导航手术,例如心脏导管术、前列腺或乳房组织切片检查等,下一步会开展更多临床研究,以确定系统于相关领域的功效。

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