手術機器人聯合多模態影像融合技術輔助微創手術精準治療中等量基底節區腦出血

【中圖分類號】 R651 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1672-7770（2025）02-0138-06

Abstract： Objective To explore the efficacy minimally invasive surgical techniques using surgical robots combined with multimodal image fusion technology in the treatment moderate basal ganglia hemorrhage. Methods clinical data 4O patients with moderate basal ganglia hemorrhage（ ）admitted to the s Dianjiang County People's and Emergency Center from January 2022 to May 2024 were analyzed retrospectively. Perfect preoperative imaging data such as plain head CT， difusion tensor imaging （DTI） and craniocerebral CTA. All patients underwent stereotactic minimaly invasive drilling and hematoma drainage assisted by surgical robots and multimodal image fusion technology， followed by postoperative injection urokinase into the hematoma cavity for liquefaction and drainage. Results All 40 patients successfuly completed the surgery. After one week surgery， the residual hematoma volume ， with a hematoma clearance rate （91.4±7.8）% .One month after surgery，DTI examination was performed to measure the anisotropy score（FA） the posterior limb the affected internal capsule， which was significantly increased compared to preoperative values. compresson the corticospinal tract（CST） on the affected side was significantly relieved， and the fiber bundle imaging was significantly increased compared to preopeative values. 3-month follow-up after surgery showed that all patients had improved neurological function. Conclusions For patients with moderate basal ganglia hemorrhage（ 20 - ）， minimally invasive surgery assisted by robots and multimodal image fusion technology can minimize iatrogenic injury， anatomicaly protect the CST， and provide a more precise and minimally invasive treatment.

Key words： basal ganglia hemorrhage； surgical robot； multimodal image fusion technology； corticospinal tract； diffusion tensor imaging

高血壓性腦出血（hypertensiveintracerebralhemorrhage，HICH）是腦卒中的一種嚴重類型，最常見的出血部位為基底節區。該區域因血腫壓迫和破壞內囊后肢的皮質脊髓束（corticospinaltract，CST）導致對側肢體運動功能障礙[1]，病情進展迅速，死亡率和致殘率高[2]。對于血腫量 的中等量基底節區腦出血，目前通常采取保守治療，但長時間的血腫壓迫以及血腫分解產物引起的繼發性腦損傷，嚴重影響患者的神經功能恢復[3]。因此，促進血腫的吸收和清除被認為是一種潛在有效的治療策略[4]。開顱血腫清除術，因血腫位置深、創傷大、手術時間長、術后并發癥發生率高，國內外指南不推薦用于中等量基底節區腦出血[5]。微創鉆孔引流手術被認為是創傷最小的手術方式，但傳統的徒手穿刺血腫難以做到精準定位，手術中的偏差可能帶來嚴重的醫源性損傷[。隨著立體定向技術的發展，手術機器人聯合多模態影像融合技術的應用，提供了一種更為安全和精準的定位方法[7]。本研究通過多模態影像融合，可在手術過程中避開重要血管和白質纖維束，減少對周圍腦組織的二次損傷[89]。本研究回顧性分析2022年1月—2024年5月重慶市墊江縣人民醫院神經外科、重慶市急救醫療中心神經外科收治的40例中等量 ）基底節區出血患者，現報告如下。

1資料與方法

1.1一般資料共納入40例中等量（ ）基底節區腦出血患者，其中男30例，女10例；年齡 歲，平均年齡（ 59±11 ）歲；出血量 ，平均 （26±3）mL ；入院時格拉斯哥昏迷指數（Glasgow coma scale，GCS）評分（ 分；人院時改良Rankin量表（modifiedRankin scale，mRS）評分 （4.18±0.39） ）分；所有患者均于人院后 內進行第一次彌散張量成像（diffusiontensorimaging，DTI）掃描，測量得到患側內囊后肢各向異性分數（fractionalanisotropy，FA）平均值 （0.27± 0.07）。納入標準：（1）患者既往有高血壓病史或發病時有明顯的高血壓體征，符合高血壓病診斷標準；（2）入院時計算機斷層掃描（computedtomography，CT）資料提示基底節區腦出血，血腫量在 之間；（3）存在肢體運動功能障礙，患側肢體肌力lt;III"級；（4）GCS評分 ？5 分；（5）患者在人院后 內和1個月后接受過DTI檢查；（6）患者家屬愿意接受隨訪調查且隨訪資料完整，手術組需獲得患方同意。排除標準：（1）臨床診斷為因腦動脈瘤、腦血管畸形、煙霧病、腦外傷、腦腫瘤、大面積腦梗死出血轉化，凝血功能障礙等導致的出血；（2）患者曾有過嚴重外傷史或卒中史，伴有明顯的神經功能障礙；（3）患者患有嚴重的呼吸系統、循環系統、消化系統疾病、造血系統等疾病；（4）資料缺失、失訪患者。本研究遵循相關倫理標準，獲得醫院倫理委員會批準（批準號： DYLL-KY-2023-06） 。

1.2血腫量計算將患者薄層掃描頭顱CT數據導人Remebot機器人主控軟件，三維重建血腫模型，準確計算出血腫量（圖1）。

1.3治療方法入院后，完善頭部CT平掃、DTI、顱腦計算機斷層掃描血管造影（computedtomographyangiography，CTA）等影像學資料，完善術前檢查，排除手術禁忌，同時予以止血、控制血壓等治療。手術于出血后 內進行。將患者影像學資料輸人Remebot機器人計算機，進行多模態影像融合，重建出患者顱骨、皮膚、血腫、動脈血管成像和神經纖維束成像，分析血腫與同側CST及周圍血管的關系；確定手術靶點和穿刺路徑，靶點一般選在血腫下方1/3幾何中心處，路徑一般選擇經額中回穿刺，盡可能避免通過CST走形區域及血管，計算機輔助計算靶點坐標顯示穿刺路徑和三維成像（圖2）。進行手術模擬，以確定最佳的手術人路；根據患者配合程度選擇全麻或局麻，固定患者頭部后，選擇無接觸式的激光掃描頭面部特征點進行手術注冊，實現患者圖像空間與手術操作空間的相互映射，根據手術規劃路徑，利用機器人機械臂進行導航穿刺，將 多孔硅膠引流管植入至靶點。緩慢、輕柔抽吸血腫，如遇阻力則停止抽吸，固定引流管（圖3）。術后復查頭部CT，如血腫殘留較多，通過引流管向血腫腔內注入尿激酶，劑量為30000U，每天 次，一般引流2～3d后血腫基本引流干凈，給予拔除引流管。引流管最長保留時間為 O

1.4觀察指標記錄患者住院時間、治療1周后殘余血腫量及血腫清除率、入院時和1周后GCS評分、入院時和3個月后mRS評分，統計患者的并發癥（再出血、顱內感染、肺部感染、下肢深靜脈血栓）發生率。入院時及1個月后行DTI檢查記錄內囊后肢FA值。

2結果

40例患者術中穿刺均順利，均見暗紅色血性液體流出。發生術后出血1例 （2.5% ），發生肺部感染6例（ 15% ），發生下肢深靜脈血栓3例（ 7.5% ），未發生顱內感染。治療1周后殘余血腫量 （3.9± 1.22）mL ，血腫清除率 （90.4±5.8）% 。平均住院時間 （25.7±9.9） d。術后1周GCS評分（ （11.2± 2.86）分，術后3個月 mRS 評分（3.43±0.64） 分。1個月后行第2次DTI掃描，患側內囊后肢平均FA值 （0.47±0.13） 。手術治療1個月時行DTI檢查發現血腫占位效應明顯解除，CST纖維束受壓情況明顯緩解；CST纖維束顯影較前明顯增多。見圖4。

A：入院時DTI圖像顯示腦出血區域纖維束顯影稀疏，同時部分被擠壓、中斷；B：治療1個月后DTI圖像顯示腦出血區域血腫已吸收，纖維束受壓情況明顯緩解，顯影較前增多

神經纖維束的恢復情況，FA值的增加與運動功能改善高度相關。DTI作為一種無創、可量化的影像學技術，具有重要的臨床應用價值。在機器人輔助微創手術治療腦出血的應用中，DTI不僅有助于減少神經纖維束的損傷，還為評估和預測患者神經功能的恢復提供了客觀依據[21]。本研究發現，手術組在治療1個月后FA值較入院時明顯升高，同時術后1個月的DTI圖像顯示患側CST纖維束顯影較術前明顯增加，表明通過微創手術清除血腫有助于減少CST的損傷，進而提高神經功能恢復的潛力。

3討論

目前，腦出血的治療正邁向微創化、精準化和個體化治療迅速發展[1]。幾項經典的多中心臨床研究，如MISTIEⅢI和ENRICH試驗，證實了微創手術在改善腦出血患者神經功能障礙方面的潛力。MISTIEⅡ研究表明，對于術后殘余血腫量 lt;15mL 或血腫清除率70% 的患者，神經功能恢復更佳[]。ENRICH試驗指出，對于幕上腦葉出血，通過沿血腫長軸微創手術清除血腫并減少白質纖維束的破壞，可以加快患者的神經功能恢復[12-13]。隨著立體定向技術的快速發展，多模態影像融合技術和機器人手術系統的創新與應用，為腦出血的手術治療提供了新的方案和治療策略[14]。手術機器人系統就像大腦中的“GPS”，能為醫生提供患者頭部的準確結構及病變位置信息。在手術前，將DTI成像和CTA圖像數據通過多模態影像融合技術得到三維立體圖像。在規劃系統中準確定位血腫位置，并在規劃路徑時避開CST和重要血管，患者腦部的相對空間位置實時顯示在電腦屏幕上，實現病變的可視化及精確定位，從而最大限度地減少手術帶來的醫源性損傷[15]。本研究采用手術機器人聯合多模態影像融合技術輔助微創手術治療中等量基底節區腦出血，結果表明這種技術能夠有效避免CST的損傷，從解剖結構上保護CST，從而為運動功能的恢復創造良好條件。

DTI提供腦白質纖維束的三維圖像[16]，可作為評價腦出血患者運動功能損傷的客觀形態學指標[7]。FA 作為DTI中的核心參數，可以量化水分子在腦組織中的彌散方向性，反映神經纖維束的完整性[18]。血腫及其代謝產物會對CST產生直接損害，從而導致FA值降低[19]。Min 等[20]的研究指出，在腦出血治療過程中，DTI可以有效反映

腦出血后紅細胞裂解產物中鐵離子的大量蓄積會造成腦腫脹、神經元死亡和腦白質損傷，從而導致神經功能缺損和慢性腦萎縮[22]。Zhang 等[23]提出，若腦出血后血腫未及時處理，會導致海馬神經干細胞過度激活，從而耗竭體內神經干細胞，進而導致認知功能障礙。這些研究表明，及時清除血腫對減少腦出血的繼發性損害具有重要意義。Andrew 等[24]的研究表明通過微創手術清除血腫可以減輕血腫周圍水腫（perihematomaedema，PHE）體積。此外，Smith等[25]的研究發現，手術清除血腫可以增加血腫腔周圍腦組織血流量，改善周圍灌注。Scaggiante等[26]的研究也表明，微創手術在降低手術并發癥、提高患者預后方面具有顯著優勢。本研究結果顯示，手術患者在治療1周后GCS評分、3個月后mRS評分明顯優于術前。與國內其他研究資料相比，術后并發癥發生率較傳統開顱手術或保守治療均明顯降低，遠期神經功能恢復更佳。進一步證實通過微創手術能夠快速清除血腫，減輕占位效應，改善患者意識和神經功能障礙，同時降低肺部感染和下肢靜脈血栓等不良事件的發生[27]

立體定向輔助下微創鉆孔引流術可分為有框架與無框架立體定向技術。目前，無框架立體定向技術主要包括神經導航系統和神經外科機器人兩種方法[28]。機器人輔助下立體定向技術具有以下優點：首先，與有框架立體定向技術相比，機器人輔助技術不需要在手術前于患者頭部安裝立體定向框架進行CT掃描，從而減輕患者的痛苦和恐懼，提升了患者的手術體驗。其次，與神經導航立體定向技術相比，手術機器人在穿刺過程中通過機械臂輔助引導鉆孔位置，固定穿刺方向并精準計算穿刺深度。這種自動化和精確的控制減少了因術者操作經驗不足而導致的誤差，提高了手術的安全性和成功率。

機器人聯合多模態影像融合技術輔助微創手術在預防再出血和感染方面具有較高的安全性，主要體會如下：（1）腦出血出現血腫擴大多在發病后 以內，本研究手術時機選擇在出血后 內進行，此時患者的血壓已得到控制，凝血機制也趨于穩定，從而顯著降低了再出血的風險；（2）手術過程中應用多模態影像融合技術，重建顱腦CTA圖像，精準設計穿刺路徑以避開重要的動脈血管，減少了血管損傷的可能性；（3）在穿刺過程中，將靶點設定在血腫下方1/3幾何中心處，測量血腫腔內引流管的長度，在這個范圍內開放更多引流側孔，保證引流側孔完全位于血腫內，可以使引流效果更加通暢。抽吸血腫時輕柔操作，如遇阻力時立即停止，以避免過度抽吸導致再出血；（4）該手術時間短，鉆孔時采取“微骨孔”技術，手術切口僅 ，不單獨暴露顱骨和切開硬腦膜，以避免腦脊液流失和腦組織移位，減少感染的機會。

本研究的大多數患者在局部麻醉下完成手術，使用頭架固定患者頭部，術中結合適當的鎮靜和血壓控制[29]。這種方法避免了全麻及氣管插管所帶來的風險，如脫機困難、肺部感染和氣管切開等問題[30]。同時這種辦法可以對患者頭部有效制動以保證手術精度，能夠達到理想的手術效果。在手術注冊環節中，利用患者術前的顱腦CTA數據，通過無接觸式激光掃描進行面部特征匹配。與傳統的貼Mark或安置骨釘注冊方式相比，這種方法不僅減少了手術準備的復雜性，還避免了骨釘帶來的創傷。激光掃描可以提供高度精準的注冊，確保手術的準確性和安全性。

綜上所述，在神經外科手術機器人的精準輔助下，對中等量腦出血采用“血腫雖小，致殘必剿”的理念進行微創術式積極干預措施，總體效果滿意，為臨床提供了一種安全、精準且標準化的手術方案，值得推廣。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：譚治明負責起草文章、查閱文獻及分析、解釋數據、獲取研究經費；胡明亮、熊偉茗負責統計分析，獲取研究經費，行政、技術或材料支持、指導；易亮、彭川負責查閱文獻和論文數據采集、分析、解釋數據；謝宗義負責課題監管與指導，文章的審閱及修訂。

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（收稿2024-09-18修回2024-11-07）