港大中大共研腦手術機械人 治柏金遜快而準

2018年06月13日 10:40
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港大與中大合作研發全港首部能在磁力共振掃描器頭部線圈內,做雙邊立體定位手術的系統。(何青霞攝)

科技日新月異,香港大學工程學院與中文大學外科學系腦外科組合作,研發全港首部能在磁力共振(MRI)掃描器頭部線圈內,做雙邊立體定位手術的手術機械人系統。機械手臂可同時為柏金遜症等患者,在左、右腦進行微創深腦外科手術,及為醫護人員提供腦部情況的實時影像,有望將現時長達8小時的手術時間減半,並提高手術準確度。新技術未來可應用於心臟導管手術、前列腺或乳房組織切片檢查等。

現時部分腦部疾病如柏金遜症、重度抑鬱症等,多進行深腦外科手術,透過植入電極至大腦深處,恢復神經細胞的正常活動。醫護人員手術前需定位及瞄準腦部指定範圍,並在顱骨穿孔後進行手術。不過,中大外科學系神經外科醫生陳達明指,打開病人顱骨後,腦液流動會令大腦組織移位,降低術前定位的準確度,而進行局部麻醉的病人需保持清醒,讓醫生觀察其反應確保手術無誤,但對病人或造成壓力及不適。中大外科學系神經外科教授潘偉生補充,相關手術需花約8小時,對病人及醫生非易事。

港大機械工程系博士研究生郭子彥指出,現時外國亦有具備磁力共振圖像導航的神經手術機械人系統,但均以摩打推動發電,在磁場強大的磁力共振器內或受影響而無法使用,加上外國的系統將掃描及進行手術的工序分為兩部分,在完成一小部分手術後,需停下來掃描圖像,「好似揸車咁,每行一段路要停低,開番GPS定位先知自己喺邊」。

研究團隊因而研發液壓推動的遙距操作小型機械人系統,利用水或油代替電流,解決電磁摩打無法在磁力共振器使用的問題。系統設有一對機械手臂、3D追蹤標記等,機械手臂可同時在左、右大腦施手術,有別於現時需由醫生以人手逐步完成兩邊腦的手術,縮短手術時間。

港大機械工程系助理教授郭嘉威表示,冀未來可簡化手術程序至4至6小時,及由局部麻醉改為全身麻醉。系統早前已完成臨床前驗證,團隊發現系統的瞄準誤差為1.7毫米,跟理想要求的1毫米有距離,未來會進行準確度測試、活體測試等,預計最快兩年後開展首階段臨床測試。