圖:港大團隊以MRI機械人定位器提升立體定位神經外科手術精確度。\大公報記者趙之齊攝
【大公報訊】記者趙之齊報道:香港大學(港大)機械工程系副教授郭嘉威率領團隊,研發互動式多階段以磁力共振成像(MRI)引導立體定位神經外科手術的機械人定位器,可協助進行導管/針頭的精準介入操作。團隊介紹,該系統能協助將深腦刺激手術(DBS)時間縮短一半以上,且允許病人以全麻狀態接受手術,大大降低病人手術痛苦。團隊透露,今年下半年本港將有首個術中磁共振成像(iMRI)系統投入使用,預計未來五年內本港將安裝約三部iMRI系統。
5小時程序可減至1.5小時
在精確度要求極高的立體定位神經外科手術中,醫生往往需要將極細的針頭插入病人腦部,以進行腦部活體組織檢查、電極植入等步驟。精確判斷探針深入的位置及影響,向來需耗費大量人力時間。為提升該問題解決效率,郭嘉威率領團隊研發出用于MRI導航立體定位神經外科手術的雙邊定位器,適用于治療動作障礙(如柏金遜癥)等DBS手術,并協助在深腦位置進行活檢、注射等操作。
使用時,系統會通過軟體機械人定位,自動微調。該儀器利用基于有限元分析(FEA)的設計和流體驅動柔性致動器結構的優化,能以少于0.2°的誤差準確定位,毋須人為計算數據。
研究團隊成員之一、香港中文大學醫學院外科學系腦外科組名譽臨床副教授陳達明指出,現時手術插一根針便需耗時約五小時,運用該系統可將其縮短至1.5小時左右,且可在大腦雙邊同時進行,提升手術效率。
該機械人體積小,重量僅203克,安裝于病人頭骨上時不會對其造成太大壓力。
目前該系統已通過人體標本及于頭骨模型上進行可行性測試,實現了誤差少于3毫米的高精確度,但離臨床要求少于兩毫米尚有差距。郭嘉威表示,該系統距離投入臨床還有一段路要走,且較難在動物身上找到類似人腦結構的部分,接下來主要是進行臨床前尸體測試,以驗證系統可靠性及優化其工作流程。
團隊另透露,本港首臺術中磁共振成像(iMRI)系統預計今年下半年投入使用,未來五年本港預計亦會引入約三臺iMRI系統,相信今后對該機械人技術的需求亦會更多。
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