醫學界目前診治腦部疾病如柏金遜症、原發性震顫和重度抑鬱症等,其中一種方法是透過深腦外科手術,以刺激特定範圍的腦細胞,例如使用深腦立體定向腦神經外科手術,以外部定位系統精確瞄準頭顱內微小的手術目標定位,然後輸送藥物或電子訊號等。
香港大學 ( 下稱港大 ) 工程學院助理教授郭嘉威博士帶領的港大機械工程團隊最近開發出了一套神經外科機器人系統,是首個能在磁力共振掃描器 ( MRI ) 頭部線圈內做雙邊立體定向手術的手術機器人系統,並與香港中文大學外科學系腦外科組陳達明醫生和潘偉生教授合作完成臨牀前驗證。這項技術突破可以促進柏金遜症和其他神經疾病的治療。
深腦刺激手術與心臟起搏器相似,透過植入的電極將電訊號傳送至大腦深部的指定範圍,講求極高的精準度,它有助恢復神經細胞的正常活動,而避免對周圍重要的腦部組織造成損傷。然而現有的深腦刺激手術,只能在手術前瞄準及定位, 缺乏在手術期間實時更新手術「路線圖」的技術。病人在顱骨穿孔術後才可開展手術,但這個方法會令大腦組織有不同程度的變形和移位,而令術前定位的準確度降低。因此,一般深腦刺激手術會在患者局部麻醉但保持清醒的情況下進行。外科醫生必須與患者保持對話,或透過其他互動,以確保放置電極的過程無誤。這些難題促使了由港大領導的研究團隊開發出一台能夠在MRI中施手術的小型機器人系統,病人可在全身麻醉狀態下用微創方式在左右兩邊腦部放入儀器,在手術過程中可以即時準確掌握精確的範圍。
這個系統的成功代表腦部手術能朝向更安全,更準確和更有效的方向邁出的重要一步。研究團隊亦相信這個機器人系統的核心技術能廣泛應用於其他可以用MRI導航的手術,例如心臟導管術丶前列腺或乳房組織切片檢查等。研究團隊計劃下一步進行臨床研究,以確定相關系統的功效。
這個由工程師和外科醫生組成的團隊合作成果。近日在國際最大型頂尖的機器人學術會議 ── 電機電子工程師學會 ( IEEE ) 2018國際機器人與自動化會議 ( ICRA ) 獲頒「最佳會議論文獎」。同時,該團隊也入選是次會議的「最佳醫療機器人論文獎」的入圍名單。
文:香港大學
以上文章刊於《招職》。