機器人精準定位手術部位，機械臂遇到敏感區域「自動退針」迴避……高科技的人工智慧技術，正讓神經外科相關手術越來越安全、精準、高效。
日前，浙江大學醫學院附屬第一醫院神經外科就在無框架機器人的輔助下，完成了一台特殊的癲癇治療手術。
出生時的一次意外
演變成難治性癲癇
10月30日下午5點，我們在病房見到了小張（化名），他正在家人的陪伴下進行最後的術前準備。
屬馬的小張面容清秀，長得瘦瘦高高的，卻因為出生時難產，意外造成腦外傷後遺症，童年時講話不流暢，小時候就患上了癲癇。
一直以來，一家人備受疾病的折磨。可喜的是，小張只是暫時出現了語言障礙，隨著生長發育，他還展現出了驚人的語言天賦，現在他無師自通地學習了英語、法語在內的多國語言。
然而，癲癇的病況卻一直沒有好轉，最近幾年藥物也難以控制了，在同時服用多種抗癲癇藥物的情況下，小張幾乎每天都會發作，一發作起來先是全身抽搐、雙手亂甩，隨後出現語言障礙，多的時候一天可以達到5-10次，存在很大的風險。
在其他病友的推薦下，小張慕名來到浙大一院，找到了神經內科副主任、癲癇診治中心副主任王康。「經過問診和檢查，他屬於難治性癲癇。我國目前有癲癇患者900萬左右，其中30%—40%的患者藥物治療不理想，成為藥物難治性癲癇。」王康介紹，對這部分患者，精準定位病灶並通過手術切除是重要治療手段。
手術治療是最好方法
兩大殘酷現實擺在面前
很快，小張被收入癲癇診治中心進行術前評估，磁共振清晰顯示小張的額葉語言區存在一個很大的病灶，可能與曾經難產有關，而視頻腦電圖提示小張屬於額葉癲癇。
這讓現實顯得非常嚴峻：一方面，小張目前已經是難治性癲癇，反覆發作嚴重影響了小張本人和全家的生活，手術切除可能是根治的最好方法了，但是額葉是人腦最大的腦區，體積占大腦的1/3，需要更為詳細精確地定位；另一方面，小張磁共振上的異常病灶剛好在語言區，如果這個病灶就是致癇灶（導致癲癇發作的病灶），那麼切除它極可能會影響語言功能，對小張的語言天賦造成致命打擊。這也是他之前多方奔走，卻遲遲沒有接受手術治療的重要原因之一。
隨著醫生對小張癲癇發作時的症狀進行仔細分析，第三種情況被提出：鑒於每次發作都先肢體抽動，隨後出現語言障礙，這說明小張的癲癇發作起源雖然在額葉，但致癇灶可能不在語言區。
對外科醫生而言，腦部結構複雜，多切除一點腦組織可能會影響功能，少切除一點也可能達不到最佳效果。因此，確定癲癇異常放電的具體位置，成為下一步治療的關鍵！
手術機器人幫忙精準定位
醫生要在腦子裡裝「定位」系統
神經外科副主任、癲癇診治中心副主任馬躍輝主任醫師在仔細研究分析病情後，針對患者的特殊情況，決定使用無框架機器人協助尋找小張的「病源」。使用無框架機器人協助手術，這在浙大一院尚屬首次。
無框架機器人輔助治療是個什麼技術？有什麼優點？在這之前，我們要先了解下目前最先進的尋找癲癇病灶的技術——立體定向腦電圖技術。
癲癇，也就是我們俗稱的「羊癲風」，是指由於大腦神經元突發性異常放電，導致短暫的大腦功能障礙的一種慢性疾病。也就是說，神經元異常放電可以作為我們捕捉致癇灶的一個重要標誌，立體定向腦電圖技術就是將電極植入大腦深部區域，捕捉顱內異常腦電信號的一種方法，這就好像在患者腦袋裡裝入一個定位監聽系統。
手術前，需要通過頭顱磁共振影像等技術建立一個個性化的三維腦部模型，清晰地呈現出大腦皮層、腦組織、腦血管、可能的病灶區域等，再經過計算機分析確定需要植入電極的區域、深度、方位等。手術時，醫生通過Leksell頭架定位，將一根根帶有密集觸點的電極按照預定軌跡插入患者腦部，以期後續通過異常腦電信號精準界定需要手術切除的區域。
但這種方法存在耗時、低效、容易出現人為誤差導致安全風險等問題。而此次使用手術機器人，不僅可以通過將機器人與術前計劃配准，智能確定每一個電極插入的定位、方向，機械臂還能實現「自動退針」迴避，極大地保證了手術的安全性和高效性。
圖：多模態融合下的電極植入方案
經過準備，醫生利用三維重構技術，設計了14根植入電極路徑來明確放電起始、傳播及其與語言區的關係，精準定位致癇灶。
腦電監聽定位系統成功「入腦」
醫生精準切除致癇灶
10月30日下午6點多，浙大一院第37間手術室，手術機器人的機械臂已在靈活運轉。
馬躍輝主任醫師一邊腳踩控制器，一邊指引機器臂「記憶」每一個點位。手術正式開始後，機械臂根據計算機提前設置好的坐標，精準定位到小張的頭皮，醫生根據定位在顱骨鑽開一個2毫米的小孔，沿著骨孔插入顱內預定位置並固定，經過近70分鐘手術時間， 14根電極被成功發射至「預定軌道」，而在以往，完成同樣數量的電極需要3個小時。
完成了「發射」工作，小張回到普通病房。顱內電極被連接到256導視頻腦電圖儀上進行監測。接完電極的一天內，小張發作了5次，所有顱內觸點的信號均以16000Hz的採樣率被收集。
圖：大腦及血管三維重構、顱內植入方案及顱內腦電圖放電分析
圖：影像融合、顱內植入方案及顱內腦電圖分析
癲癇診治中心吳登唱醫生告訴小張家人一個振奮人心的消息，顱內電信號提示小張癲癇發作放電的起始和早期傳播均不在語言區。醫生還一邊讓小張念著平時喜歡的詩，一邊關注腦電波的變化。基於這些海量數據，描繪出手術切除邊界和語言區的關係。
11月6日，馬躍輝主任醫師根據手術方案，對小張進行了「裁剪式」個體化手術切除，精準切除了異常放電的致癇灶。
11月7日一早，小張剛睡醒，王康副主任醫師第一時間詳細為患者進行仔細查體，結果提示語言區功能完美保留。
小張的父親感慨道：「術後已經沒有發作，這真是太神奇了，手術前吃那麼多藥還是天天發作的。他已經很久沒睡的這麼安穩了，今天還把頭躺在我手上睡著了！」
浙大一院是浙江省最早開展視頻腦電圖監測的單位，同時也是浙江省最早開展256導超大範圍立體定向腦電圖監測的單位，是省內第一家能實現全導實時記錄高達16000Hz以上的採樣率分析以精準定位致癇灶的單位，手術治療效果已經達到國際先進水平。
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指導專家：
神經外科主任 詹仁雅主任醫師
神經外科副主任 馬躍輝主任醫師
詹仁雅專家門診時間：慶春院區周一上午、之江院區周三上午
馬躍輝專家門診時間：慶春院區周四上午、周五下午
王康專家門診時間：慶春院區周四上午