一个MRI引导的立体神经手术机器人系统,用于半封闭的头部线圈

科学领域:

• 神经外科 神经外科
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 磁共振成像 (MRI) 提供无辐射软组织可视化,对于像深度大脑刺激 (DBS) 这样的刻板印象性头骨手术至关重要.
• 传统的立体神经外科手术采用刚性头部框架和手术前成像,这可能导致不准确性和患者因侵入性而感到不舒服.

研究的目的:

• 介绍一种新的无框架,MRI引导的立体神经外科机器人系统,旨在克服传统方法的局限性.
• 在神经外科应用中,评估系统在成像质量,准确性和安全性方面的性能.

主要方法:

• 开发一个具有7度自由度 (7-DOF) 的机器人系统,具有远程运动中心,用于精确的轨迹对齐和针插入.
• 整合交互式MRI指导,在手术过程中实现实时可视化.
• 使用激光追踪器对信号噪声比 (SNR),几何扭曲和自由空间定位精度的实验性评估.

主要成果:

• 机器人系统在同时操作和成像过程中显示了最小的SNR减弱 (<10.02%) 和几何扭曲 (<0.1%),确保了图像的可用性.
• 该系统实现了0.3 ± 0.1毫米的高尖位置重复性误差,表明了精确的仪表控制.
• 无框架,MRI引导的方法显示了减少手术时间,提高准精度和改善患者安全的潜力.

结论:

• 开发的无框架,MRI引导的立体机器人系统在部神经外科手术的传统方法上取得了重大进展.
• 该系统的高精度和实时MRI指导能力有望改善诸如深度脑刺激 (DBS) 等手术的结果.
• 这项技术有可能提高安全性,减少侵入性,并提高立体神经外科干预的效率.