《Neurosurgical Review》:Robotic systems in cranial surgery: a systematic review of accuracy, clinical outcomes, and adverse events
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中文翻译:机器人辅助手术在神经外科中日益普及。许多研究已对其优缺点进行了分类,尤其是在脊柱机器人手术方面。然而,机器人在颅脑手术中的应用仅限于个别研究,缺乏对不同 modalities 的大规模综述。本研究是对颅神经外科手术中所用主要机器人及其相应结局的系统评
中文翻译:机器人辅助手术在神经外科中日益普及。许多研究已对其优缺点进行了分类,尤其是在脊柱机器人手术方面。然而,机器人在颅脑手术中的应用仅限于个别研究,缺乏对不同 modalities 的大规模综述。本研究是对颅神经外科手术中所用主要机器人及其相应结局的系统评价。遵循系统评价和荟萃分析首选报告项目(PRISMA)指南,研究人员对 PubMed、Cochrane 和 Embase 中 2000 年 1 月至 2025 年 2 月发表的文章进行了系统评价。研究人员使用 EndNote 和 Rayyan 对识别的 1,409 项研究进行整理,并开展了盲法多阶段纳入与排除流程。最初,研究计划进行荟萃分析以比较机器人 modalities,但现有数据异质性过大,无法对结局进行统计学对比。最终纳入 51 项研究,其中六种机器人在不止一项研究中被讨论。机器人在颅神经外科中的应用主要集中于功能神经外科,并在脑肿瘤活检与切除、出血引流及内镜手术中有不同应用。颅神经外科手术主要在功能神经外科领域应用机器人。在该亚专业之外,机器人辅助颅脑手术在文献中仍较稀少。随着技术发展,可能会出现更多应用场景。
论文解读
近年来,机器人辅助手术在多个外科领域迅速发展,神经外科也不例外。既往研究已对脊柱机器人手术的优缺点进行了较为充分的总结,然而机器人在颅脑手术中的应用多局限于单中心、小样本的个别研究,缺乏对不同机器人平台及其临床结局的系统性梳理与比较。为了全面评估颅脑手术中机器人系统的应用现状,明确其在准确性、临床结局和不良事件方面的表现,研究人员开展了一项系统评价。该研究旨在回答颅脑机器人手术改善了哪些指标,并识别最具影响力的数据来源,以推测颅脑机器人手术的未来发展方向。
研究人员遵循PRISMA指南,对PubMed、Cochrane和Embase数据库进行了系统检索,时间范围限定为2000年1月至2025年2月。纳入标准包括:涉及颅脑机器人手术、任何诊断和年龄组、最少3例患者且记录了手术结局。排除标准包括:重复研究、非原始数据、非颅内机器人手术、动物或尸体研究、无法获取全文以及非英文全文。检索共识别出1,409项研究,经去重后剩余1,014项。筛选阶段采用双盲多阶段流程:第一轮由9名独立评审者随机审核摘要,每项研究至少需要两票;第二轮由8名评审者分3组进行全文审核,以多数票决定。最终纳入51项研究,涵盖六种在文献中出现超过一次的机器人系统,包括ROSA(25项研究)、Neuromate(9项)、Remebot(5项)、Sinovation(4项)、Mazor Renaissance(4项)和Stealth Autoguide(4项)。另有13种仅出现在单一文献中的平台被排除以保持比较的聚焦性。CyberKnife因放射外科工作流程和结局与神经外科机器人存在显著差异而被排除。
主要研究结果按机器人平台分述如下。Mazor Renaissance在四项研究中被评估,其中三项涉及DBS电极植入,准确性与非机器人方法相当,手术时间结果不一致,一项研究报告感染率较低;另一项研究将其用于脑肿块活检,认为其结合了骨固定框架的稳定性与无框架系统的灵活性。Sinovation机器人在四项研究中被评估,两项DBS研究显示准确、安全的电极植入,一项研究报告癫痫发作减少;活检研究显示目标点和入点误差显著降低且并发症率更低;脑干血肿引流研究显示机器人优于保守治疗,但对照组为非手术组而非非机器人手术组。ROSA是最广泛研究的平台,九项DBS研究报告准确性相当或优于框架法,安全性等同,手术时间结果不一,睡眠状态下ROSA DBS较清醒状态更快且准确性和结局无差异,并发症率低,感染最常见;七项SEEG研究显示准确性相当或更好,手术时间一致缩短,并发症率低,一项研究报道4%的出血并发症率;四项活检研究均认为ROSA安全有效,手术时间结果不一,但并发症率与无框架法无差异,一项研究报告诊断率更高;其他少见应用如LITT、RNS等也显示并发症少、时间短、准确性高。Remebot在活检、血肿抽吸和Ommaya储液囊植入研究中被评估,一项新技术的机器人辅助可视化微创抽吸(RAVMIA)改善了脑出血临床结局,两项活检研究显示可可靠到达靶病灶且并发症率与传统方法相当,储液囊植入高度准确且微创。Stealth Autoguide在四项研究中被评估,涵盖立体定向活检、栅栏管放置和多流程应用;活检并发症率与传统立体定向方法相似,一项研究诊断率较低但归因于机器人活检的阈值更低而非设备限制;栅栏管放置精确度达到手动无法实现的水平;一项2024年的多流程研究(SEEG、活检、LITT)显示持续有效的表现。Neuromate在九项研究中被评估,主要用于DBS电极植入,靶向准确性高,平均误差约0.6–1.7 mm,与框架法相当;无框架注册在成人和儿童队列中均达到类似准确性;临床结局良好,主要并发症(出血、卒中、感染)率与传统神经外科相当;活检诊断率分别为18/22和10/11且无手术并发症;一项MRI引导LITT治疗下丘脑错构瘤的研究显示良好结局,多数患者实现癫痫无发作。
讨论部分指出,这些机器人系统在涉及多个立体定向轨迹的手术(尤其是DBS和SEEG)中优势最大,能提供一致的高准确性、低并发症率和缩短手术时间。对于活检,机器人辅助安全有效,诊断率高且精度提升,尤其适合难以到达的病变。其他新兴应用如血肿清除、脑室导管置入和LITT虽有前景,但证据仍然有限。机器人系统的主要价值体现在需要多个靶点的情况下,因为设置机器人需要额外时间,而多靶点下可自动建立轨迹并在靶点间快速移动,从而节省时间。在功能神经外科之外,机器人尚未在标准治疗方案中确立地位。高成本、学习曲线以及工作流程整合是阻碍更广泛采用的主要因素,对于手术量较少的中心尤其如此。术中CT或MRI可维持准确性,但进一步增加经济和时间负担。研究人员认为,需要标准化的报告指标,不仅包括准确性和精确性,还应涵盖成本、学习曲线长度和手术效率。
研究结论为:这项系统评价表明,机器人技术在功能神经外科中已占据重要地位,证据支持其在DBS、SEEG和立体定向活检中的应用。在51项研究、六种机器人系统的数据中,颅脑手术机器人达到了与传统框架法相当或更高的准确性,多项研究报告了缩短的手术时间和更低的并发症率。随着机器人技术持续发展,未来研究应聚焦于确立其在既定立体定向应用之外的更多角色。
局限性方面,纳入研究的高度异质性导致无法进行荟萃分析,各研究在结局指标、患者人群和技术方面差异显著。许多研究样本量小且缺乏随机对照设计,缺乏标准化的报告指标使得不同平台间的直接比较困难。排除仅单一文献报道的平台可能引入选择偏倚。75项研究因无法获取全文而被排除,可能造成发表偏倚。仅纳入英文文献可能遗漏国际数据库中的相关研究。部分研究未明确机器人系统版本或技术细节,随访期差异大,长期结局难以评估。机器人技术的快速迭代也意味着较新的系统和软件版本可能具有本文纳入的老旧文献未反映的改进能力。