港大引專利技術｜腦手術機械人磁力共振定位 精準慳時間
原文刊於信報財經新聞「EJ Tech 創科鬥室」
神經外科手術需要開腦，落刀施針必須分毫不差，盡量避免損傷腦組織。香港大學機械工程系副教授郭嘉威率領的團隊，最新研發互動式多階段機械人定位器，配合磁力共振成像（MRI）實時引導立體定位，插入導管或針頭時誤差少於3毫米，適用於治療動作障礙等深腦刺激手術（DBS）。該項發明已申請專利，受知識產權保護，並通過人體標本及頭骨模型的可行性測試，研究發表在學術期刊Advanced Science。
立體定位神經外科手術適用於腦部穿刺活檢、激光消融術（例如消除引起癲癇的病變組織）、治療柏金遜症等電極植入，還有於大腦深層注射藥品、基因及細胞的立體定向腦部注射，手術前需要掃描腦部影像。郭嘉威提到，病人打開頭顱後，腦部無可避免會移位，甚至崩塌。
分兩階段半自動操作
手術中引進MRI儀器導航就如打開了「網上地圖」，同時掃描大腦兩側位置，能夠實時確認施針位置，更可監察組織消融的溫度；有別於電腦斷層掃描（CT）或X光，醫護人員用MRI掃描期間，毋須撤離或穿着輻射保護服。
現場示範可見，新MRI機械人定位器只重203克，體積直徑97乘81毫米，以磁力共振兼容材料製成，可直接安裝在頭骨上。整個系統不會產生電磁干擾，又結合微型無線全向追蹤標記，能以MRI實時為機械人定向及定位。平台以兩階段半自動操作，首階段外科醫生根據術前圖像，手動方式把機械人定位，當軌跡誤差少於5度時，系統內置的指示燈，就會由紅色轉為綠色，即時被遙距鎖定。下一步，軟體機械人透過自動微調，把定位誤差縮小至0.2度以下，再精準插入探針或電極儀器。
郭嘉威坦言，現時測試機械人定位器，在啫喱模型推針的效果，質感結構不及真實大腦，其韌度反應令標靶移位，即使豬腦、羊腦亦效果欠佳。目前仍需依賴「大體老師」，推展更多臨床前屍體測試，累計試驗頭顱不多於3個。
實際應用方面，本港優勝之處是門檻較低，容許透過研究方式，選擇合適病人作臨床測試，亦毋須花費大量資金，向美國食品及藥物管理局（FDA）等機構申請各類認證。
公立醫院年底陸續採用
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，過去團隊須在醫院候命，等待深夜或周末等時間，直至MRI閒置時才能做實驗，但沙田科學園的醫療機械人創新技術中心，設有一部醫療級MRI供研究用途。至於術中影像定位，除了腦神經外科，日後有望用於其他器官，例如肺、肝及腎臟等，預計會走機械人路線。他強調，本地亟需與不同平台合作，以跨學院方式推進人才交流，加快研究及商業化速度。
陳達明補充，全球超過20萬人做過DBS手術，本港每年有40宗病人個案，主要治療柏金遜症，新技術可消除人為誤差。以往病人手術時須保持清醒，如今可改為全麻醉進行；手術時間由一般5小時，有望縮短至約1.5小時，提高患者舒適感及滿意度。他透露今年下半年，本港公立醫院將引進首個「術中磁振造影」（iMRI）系統，未來5年內再安裝3個，讓本港更多市民受惠。
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