神经外科的演进，正沿着精准化、智能化的轨迹深刻重塑着疾病的诊疗图景。从复杂颅底肿瘤的个体化综合治疗，到神经导航与手术机器人赋予术者超越肉眼局限的“慧眼”与“巧手”，技术创新始终指向一个核心目标：以患者为中心，实现更安全、更彻底、更微创的手术效果。本次脑医汇-神外资讯对话北京大学第一医院神经外科伊志强教授，分享其团队在国内首次将华科精准手术机器人与半侵入式脑机接口相结合的创新实践，重点探讨手术机器人与导航系统如何协同赋能，实现术前规划、术中引导与验证的全流程精准化，并为脑机接口技术的标准化推广与未来临床应用拓展提供关键见解。欢迎同道阅读、分享。
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脑医汇-神外资讯：
这次手术是国内首次将华科精准机器人与半侵入式脑机接口结合起来，实现了导航与机器人的联合定位。您认为这种结合，在精准度和整个手术范式上，带来了哪些最核心的突破和改变？在整个手术中，机器人系统是如何确保电极能够精准地放置到我们预设的大脑功能区，比如运动皮层或语言区的？它的核心作用体现在哪些环节？
伊志强教授：
这次我们把患者的影像，包括结构性核磁和功能核磁进行配准后，特意与华科合作，使用了他们的机器人和导航两套系统。以往我们仅用导航实现精准植入，而这次引入机器人导航，为我们提供了新的帮助。
首先，机器人搭载的结构光技术，能在术中将患者皮层结构，包括中央沟、中央前回、中央后回等，清晰投射到头皮表面。这样在切开头皮前，我们就已经清楚知道切口位置，非常直观。这对术者、团队配合、器械护士以及术中电生理监测人员都带来了很大便利。我们可以在术前就将手功能区投射到皮层，标出中央沟位置，并围绕它测量电极、主机和植入线圈的布局。因为每个人的头颅大小不同，比如这次是一位头颅前后径较短的年轻女性，在有限空间内安全、贴合地排布这三个硬件具有一定挑战。有了结构光，我们就能在术前进行规范、个体化的手术入路设计，这有助于整个手术流程更加流畅，也节省了手术时间。其次，我们在术中植入时使用导航进行再次验证，相当于有了双重保证，使得植入更加精准，流程也更顺畅，进一步节约了时间。术中通过测试信号，也能再次确认植入区域的准确性。
因此，我认为机器人与导航两套系统的结合，为手术提供了更有利的保障。对于熟练的术者来说，单套系统固然可行，但双系统能让我们做得更精准、更直观。这对未来手术流程的推广与规范化也具有助力作用，如果这项技术真正落地到更多单位，借助结构光呈现的直观植入画面，将在推广教学和规范化落实方面更加便捷、有效。
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脑医汇-神外资讯：
这次手术还首次应用了结构光投影技术，将患者的颅内结构直接投影到头皮表面，形成了一种增强现实的效果。这种AR导航在实际手术操作中，具体起到了什么样的作用？它对于缩短手术时间、提高医生操作的直观性，有哪些实际的帮助？
伊志强教授：
从结构光头皮投影技术本身来看，这次应用给我的感觉比之前更直观，也让我更有信心。它使切口设计更加个体化，尤其对于一些特殊情况，比如头皮有瘢痕或手术史、头颅前后径较短或其他形态异常的患者，我们能够实现更贴合的术前规划。
对整个团队而言，这项技术也让团队术中配合更有把握。大家能清晰地看到硬件该如何布局，心中更有数。在面向患者及家属进行术前沟通时，这种直观的展示也让他们更容易理解手术方案，从而更容易接受和配合。
对于未来术式的推广，包括年轻医生的学习以及向基层医院普及，结构光确实能带来很大帮助。它让整个过程非常直观，有望缩短学习曲线，推动这项技术更快速、更顺畅地落地。
我们目前已完成两例植入，之前一例未能使用该技术。通过这次对比，我们也能清楚地看到结构光带来的实际帮助。它给予我们一个重要启示：未来或许可以将所有要植入的脑机接口硬件模型，通过结构光提前投射到头皮表面，这样在术前就能清晰看到每个硬件的轮廓与位置，实现完全精准的个体化设计。在切开头皮之前，整个手术方案已经了然于胸，无疑会让手术流程更加流畅、高效。
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脑医汇-神外资讯：
目前脑机接口主要包括非侵入、半侵入和全侵入三种类型。本次手术选择了“半侵入式”方案，是出于哪些医学层面的考量（如安全性、信号质量、术后恢复等）？您认为该方案未来最适合哪类患者群体（例如瘫痪、癫痫或语言障碍患者）？
伊志强教授：
目前国内将脑机接口分为非侵入式和植入式。非侵入式例如使用高密度脑电帽采集信号，更多应用于游戏、学习、康复、心理或睡眠调节等场景。而在医疗领域，医院目前侧重推进的是难度和风险相对更高的植入式方案，包括半侵入式与侵入式。这两者实际上是人为划分的：我们将打开头皮但不进入硬膜下的方式称为“半侵入式”，例如本例中将128导柔性电极置于硬脑膜表面；而将进入硬膜下的方式称为“侵入式”。
这次选择半侵入式植入，主要基于以下几点考量：首先，它消除了头皮与颅骨对信号的干扰，使得电极采集的信号更准确，传输延迟更小、效率更高。同时，相较于直接将电极植入脑内的侵入式方案，它避免了与脑组织直接接触的相关风险，因此安全性相对更高。简言之，半侵入式在信号质量上优于非侵入式，在风险上又低于侵入式，兼顾了两方面的优点，这也是目前国内主流推进的设计方案。
目前，我们开展的植入式脑机接口手术，其适应症主要集中在脊髓损伤患者，这对运动解码是较好的方向。此外，对于符合条件的脑卒中（脑出血、脑梗塞）患者，也已尝试并观察到效果。同时，我们在合作单位也针对肌萎缩侧索硬化（ALS）患者的语言解码进行了尝试。
未来的适应症还会进一步拓展，例如癫痫治疗、意识促醒等，都是潜在的应用场景。包括我们正在探索的视觉重建，通过皮层视觉脑机接口让失明者重获视觉感知，这些方向都令人兴奋。当然，这一切都需要稳步、循序渐进地推进。
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脑医汇-神外资讯：
随着首例手术的成功完成，您认为“机器人AR增强现实辅助技术”是否会成为未来脑机接口植入定位的标准流程？北大一院神经外科接下来在脑机接口的临床转化与科研探索方面，有哪些进一步的计划或愿景？
伊志强教授：
从目前来看，机器人辅助及增强现实（AR）技术在半侵入式脑机接口植入中的优势已十分明显，未来必定会对此类手术带来积极助力。接下来，我们计划从以下几个方面进一步推进：首先，是临床适应症的拓展。目前我们主要针对颈椎脊髓损伤患者，未来将逐步尝试拓展至脑梗塞、闭锁综合征等疾病方向。
其次，在植入方式上也会继续探索。除了现有的半侵入式植入，我们已计划尝试侵入式方案。同时，我们设立的脑机接口病房（也称脑机接口体验中心）也正与多家非植入式设备厂家合作，利用各类设备辅助患者进行康复体验与锻炼。这意味着未来我们将在侵入式与非侵入式两个方向同步推进。此外，其他领域如感觉输入，例如皮层视觉脑机接口，我们也正在进行技术储备，后续将开展相关工作。
在临床操作层面，我们将致力于推动术前多模态融合模拟与精准化设计，确保手术植入既安全又精确，并努力将这一流程标准化。这是我们临床医生可以着力推进的重要环节。与此同时，我们也将积极配合研究机构、工科团队及相关企业，在信号编解码、信号采集以及电极改进等方面共同推进，力求为脑机接口整体事业的发展贡献我们团队的力量。
华科精准手术机器人搭载的结构光技术与导航系统形成的“双系统”协同，正将脑机接口植入手术推向一个更直观、更精准、流程更规范的新阶段。从术前个体化布局规划，到术中实时验证，不仅提升了手术效率与安全性，更通过其直观的可视化效果，为团队协作、医患沟通乃至技术普及带来了深远影响。从脑机接口的精准植入到各类复杂病灶的微创切除，机器人智能与导航精准的协同，正将“更安全、更彻底、更微创”的目标，转化为可标准化推广的临床现实。
案例分享
专家简介
伊志强 主任医师
北京大学第一医院
● 医学博士，主任医师，北京大学第一医院神经外科主任
● 从事神经外科工作20余年，擅长神经外科各类疾病的诊治，在颅内外沟通肿瘤的诊治方面有丰富经验
● 参加及主持国自然、教育部、十一五、十二五等科研课题多项。目前承担前沿交叉、医工结合等课题及多项临床试验。在国内外核心期刊发表论文80余篇，其中SCI收录20余篇。主译、参译及参编神经外科专著10余部
● 2021年获王忠诚中国神经外科医师青年医师奖。受聘为备战2024巴黎奥运会医疗专家。被评为2024年北京优秀医师
● 目前担任中国医师协会神经外科分会青年委员，中华医学会运动医疗分会医务监督学组委员，北京医学会神经外科分会青年委员及颅底学组委员，北京医师协会神经介入专科医师分会常务理事，北京大学医学部神经外科学系青年委员会主任委员，北京慢性病防治及健康教育研究会神经外科分会副主任委员，中国医师协会神经修复专业委员会听觉修复学组副主任委员，欧美同学会颅底外科分会副秘书长，中国人体健康科技促进会神经肿瘤专委会副主委及神经调控与康复委员会常委，中国解剖学会神经外科分会常委
● 任《中国微侵袭神经外科杂志》, 《中华神经外科疾病研究杂志》，《国际神经病学神经外科学杂志》，Chinese journal of traumatology，Journal of Aging and Rehabilitation，Brain Science Advances等多家期刊编委及审稿专家
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