需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

利用机器人立体定向引导系统进行立体定向脑电图(SEEG)方法的手术技术与操作要点

4.4K 次观看

DOI:

10.3791/59456

2023年6月9日

本文内容

摘要

立体定向机器人可简化立体脑电图(SEEG)技术并加快操作速度。在手术室使用机器人前,必须仔细完成术前容积MRI与患者之间的配准。该机器人可优化手术流程,缩短手术时间,并实现精确的电极植入。

摘要

近十年来,立体定向脑电图(SEEG)方法在北美地区逐渐成为癫痫手术前定位致痫区(EZ)的首选手段。近年来,许多癫痫中心 increasingly 采用机器人立体定向引导系统来植入 SEEG 电极。该机器人技术的应用要求在术前规划阶段具备极高的精确度,而在手术实施阶段则更为高效,机器人与外科医生协同操作完成电极植入。本文详细阐述了利用机器人引导植入 SEEG 电极的精确手术方法。同时讨论了该技术的一项主要局限性,即其高度依赖于将患者与术前容积磁共振成像(MRI)进行准确配准的能力。总体而言,该手术已被证实具有较低的并发症发生率和极低的死亡率。采用机器人立体定向引导系统植入 SEEG 电极是一种高效、快速、安全且准确的替代传统人工植入策略的方法。

引言

据估计,全球有一千五百万人患有药物难治性癫痫(MRE)1因此,这些患者中的许多人很可能需要接受手术治疗。癫痫手术依赖于对假定的致痫区(EZ)进行精确定位,以指导手术切除。20世纪50年代,Jean Tailarach 和 Jean Bancaud 开发了立体定向脑电图(SEEG)技术,作为一种更准确地基于电生理记录定位致痫区的方法 原位 癫痫脑组织皮层及深部结构的电生理学2,3然而,直到最近,SEEG 方法才开始在北美地区逐渐受到青睐4.

在全球范围内,不同专业人员和癫痫中心根据其临床经验,在立体定向脑电图(SEEG)方法中采用了多种技术和设备5,6,7。然而,近年来,用于植入SEEG电极的外科技术已逐步发展,超越了传统的依赖手动头架的策略。特别是,机器人辅助立体定向引导系统已被证明是SEEG电极植入的一种精确替代方案8。对于具备手术专业知识、并寻求更快速、更自动化电极植入方式的医生而言,机器人辅助植入技术可安全且有....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

本文所使用的所有设备均已获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准,且本方案在本机构属于标准诊疗流程。因此,详细描述该方案无需经过机构审查委员会(IRB)批准。

1. 植入前阶段

  1. 建立解剖-电生理-临床(AEC)假说。
    注意:AEC假说的建立依赖于多种无创技术的协同应用,以识别潜在的致痫区(EZ)。通常由包括癫痫专科医生、放射科医生和癫痫外科医生在内的专家团队召开会议,讨论每位患者的临床资料,从而形成AEC假说,该假说作为患者致痫区的初步假设。具体实现方法超出本文范围。
  2. 根据AEC假说所涉及的脑区位置,确定最适合的有创监测方法。表1列出了在不同情况下优先选择立体定向脑电图(SEEG)而非硬膜下条/网(SDG)(联合或不联合深部电极)进行有创监测的各种情形。
  3. 在确定患者适合接受SEEG评估后,制定电极植入策略。
    注意:植入策略应充分覆盖AEC假说所涉及的区域,以及更广泛的致痫网络和邻近的功能皮层区域。这种监测有助于外科医生明确切除范围的边界。
    1. 获取术前容积MRI和CTA图像。
    2. 将图像以DICOM格式传输至立体定向机器人的原生规划软件中,并进行影像融合(T1增强MRI与CTA融合)。
      注意:影像融合由机器人软件自动完成,操作者只需选择需要融合的影像资料即可。
    3. 在MRI-CTA....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

使用立体脑电图(SEEG)方法后,判断成功的绝对指标是患者实现无发作,这最终依赖于电极成功植入、电生理记录成功以及致痫区(EZ)的成功切除。此类病例如图1所示。图1的A和B图分别展示了两种有助于建立假设性癫痫网络(AEC)的检查方法:单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和磁脑电图(MEG)。然而,关于致痫区的确定及后续切除手术的完成不在本文讨论范围之内。当SEEG评估显示患者因各种原因不适合手术(如AEC与功能重要皮层重叠、多灶性致痫性等)时,帮助患者避免不必要的手术也可被视为一项成功的研究。本文关注的重点在于电极的准确解剖定位以及无并发症发生,将其作为该方法应用成功的判断指标。因此,图1C展示了电极在额叶岛盖区及背侧岛叶区域的放置位置。图1D则显示术后T1加权MRI图像中右侧岛盖区和岛叶的切除情况。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

精确界定 AEC 假说,并特别细致地设计植入策略,最终将决定每位患者 SEEG 方法的成功与否。因此,术前的周密规划至关重要,这有助于使手术过程相对简单且风险较低。通常情况下,最好将电极植入路径与矢状面中线垂直,以便未来更易于进行解剖-电生理相关性分析,同时在植入过程中实现更高的精确度。然而,在某些情况下也可采用斜向路径。具体而言,当斜向路径能够覆盖 AEC 假说中的多个目标区域时,该方案可能更为理想,因为它可减少为充分取样所需植入的电极总数。因此,植入策略应充分考虑癫痫活动及其传导通路所具有的三维性、动态性及多方向时空组织特征。

由于立体定向机器人在本手术技术中至关重要,建议外科医生在手术室使用前,先对这类术中机器人进行实际操作培训。熟悉立体定向导航系统相关的硬件和软件操作,不仅有助于提高患者安全性,还能加快手术速度,使手术过程更加顺畅高效。此外,如本方案所述,外科医生及所有助手在植入所有螺钉后、植入电极前,必须更换外科手套并开启新的无菌区域。此举旨在预防感染。

该方法的一个注意事项是,必须准确定位患者与术前MRI的三维重建.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者无任何利益冲突需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
2 mm 钻头DIXIKIP-ACS-510用于打开颅骨
硬脑膜凝固电极DIXIKIP-ACS-600用于切开并凝固硬脑膜
无线电钻Stryker4405-000-000用于驱动钻头
Leksell 定向头架 G 型Elekta14611用于头部固定
Microdeep 深部电极DIXID08-**AM植入式立体定向脑电图(SEEG)电极,包含说明书所述的导向螺栓和导丝
ROSAMedtechn/a带机械臂的立体定向引导系统,包含说明书所述的机械臂、校准工具、注册激光、头架连接装置及配套软件
导丝DIXIACS-770S-10用于在脑实质中为电极建立植入通路

参考文献

  1. World Health Organization. Epilepsy. , (2018).
  2. Talairach, J., Bancaud, J. Stereotaxic approach to epilepsy. Progress in neurological surgery. 5, 297-354 (1973).
  3. Bancaud, J., Talairach, J.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

标签

SEEG MRI X