WFNS2019快报 | 从虚拟现实到手术机器人 神外科技感越来越重

原标题:WFNS2019快报 | 从虚拟现实到手术机器人 神外科技感越来越重

神外前沿讯,9月9日,2019WFNS世界神经外科联合会全球特别大会在北京的国家会议中心举行。

这是WFNS自1955年成立以来首次在中国举行的世界大会,也是中国几代神经外科人的一个梦想与夙愿。详见:WFNS成立60余年来 全球大会首次在华举行

本次大会上,给人很深的印象就是神经外科的科技感越来越重,科技在大幅度推动学科的进步。大会的日程上,也有好几个专场都是计算机技术或相关前沿技术的神外专场。

其中印象深刻的是虚拟现实与显微镜的结合。众所周知,自从免费的开源软件3D-slicer诞生以来,大量中国神外医生利用这个软件进行3D建模,在解剖教学和手术入路规划及患者沟通方面,起到巨大的作用。很多科室的某一类型术如微血管减压甚至已经常规开始术前的3D建模工作。

本次大会上的一个报告显示,最新的三维重建已经能够和显微镜等技术集合,直接投射到目镜中,将虚拟三维图像和术中实时图像进行铆钉重合,甚至可以与术中导航结合,这极大的方便了术者术中的操作,相信也能降低医生的手术学习曲线。

脑机接口技术,是近年来飞速发现的技术,也是神经外科高度关注的技术之一,将会成为神经康复领域全新的治疗手段,它将引领人类到高速信息时代。Miguel A.Nicolelis教授作为脑机接口研究的先驱者,也是众所周知的“机械战甲”的发明人。在本次大会上,他简单阐述了脑机接口的运动原理:大脑运动时产生的脉冲信号会被传输到计算机处理分析,电信号转换为数据再反馈至设备,从而接受大脑的指令以及接受反馈。

Miguel A.Nicolelis表示,他的最初研究是从一只猕猴开始的,通过设计的奖励或欺骗反馈机制,监测整个过程中猕猴的脑部信号并将之整合到计算机上,分析了解猕猴的整个神经元活动过程。巴西世界杯“机械战甲”便是应用该技术完成截瘫患者的第一脚球。

他还表示,脊髓损伤节段以下运动功能是可恢复的,长期随访表示长时间进行脑机接口刺激可促进击碎截瘫患者运动功能恢复。通过脑机接口的训练,可以长期对脊髓产生慢性刺激,实现损伤节段运动及感觉层面的恢复,这就是他们团队现在正在做的事情,通过非侵袭性功能性刺激,直接刺激患者下肢肌肉,脱离外骨骼,让患者恢复步态。Miguel A.Nicolelis预言脑机接口时代即将来临,脑机革命即将发生。

神经的可塑性,也是近年来的研究热点,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所蒲慕明院士发表主旨演讲,阐述了大脑神经可塑性的基础与临床研究进展。蒲慕明院士首先简明介绍了神经突触结构和突触信号等概念,并回顾了学界关于神经可塑性的研究历程。随后,蒲慕明院士指出:出生后是大脑神经网络形成的关键时期,这一时期的电活动可以稳固或修剪神经突触连接。通过小鼠恐惧记忆学习等模型,他们发现发育期的可塑性能在成年大脑中被再次激活,引发特定神经元活动和神经环路的结构及功能的特异性改变,这就是大脑学习和记忆的基础。

基于此,蒲慕明院士团队明确了能引起突触效能长时程增强和减弱所需的突触前、后神经元相关放电的具体时间窗,即“依赖于放电时序的可塑性”,并基于这一理论提出了反复刺激相应感觉、运动通路而实现功能恢复的新的治疗策略。

神外手术机器人、脊柱手术机器人,近年来在国内国外都快速发展,为神经外科的精准手术,起到了巨大的推动作用。来自迈阿密大学医学院神经外科的Michael Wang介绍了在脊柱手术中,机器人辅助手术与经验丰富的脊柱神经外科医生相比,能达到相同的螺钉固定准确度,并且能降低近端关节突侵犯的发生率。此外,机器人辅助手术,既可以减少医生在术中的辐射,也可降低手术并发症发生率,缩短患者住院时间。

同时,Michael Wang教授还指出,机器人更擅长做重复性的动作,并始终保持动作的精准性,这些都是人类无法到达的。所以,他呼吁脊柱神经外科医生应该将一些重复性的手术动作,交给机器人来完成;同时培养年轻医生掌握机器人辅助手术技术,提高所有医生的平均手术水平,将更多的精力用于手术决策、沟通,以及发展新技术上。

神经介入技术,高度依赖科技进步的推动,Allan Taylor教授为我们回顾了10年来,神经介入技术在脑血管疾病治疗中,与开颅手术治疗效果的比较分析。在动脉瘤方面,介入手术的死亡率和致残率都要比动脉瘤夹闭术低3%-4%,两组再出血率都有所降低。目前由于手术技术发展、患者选择倾向以及市场等因素,介入治疗一般为动脉瘤的首选治疗方法。在动静脉畸形方面,选择介入治疗还是神经外科开颅手术,目前不能得出明确的结论。

目前神经介入手术的优势主要在于手术时间短、创伤小,患者术后恢复快、住院时间短。其劣势主要在于住院费用过高。然而,Taylor教授指出,我们是选择将更多的支出用于住院治疗,使患者出院后获得更有质量的生活呢?还是节省住院治疗费用,将更多的支出用于术后患者的康复治疗呢?这值得我们思考的地方。(参考阅读:WFNS2019访谈 | 凌锋: 将神经介入引进国内已逾三十年 介入黄埔军校如何炼成)返回搜狐,查看更多

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