{"id":"513537","toptitle":"","toptitle_color":"","title":"国产腔镜手术机器人力反馈技术落地","title_color":"","subtitle":"","subtitle_color":"","crtime":"2026-09-02 08:14:13","condition":"来源:健康报","thumb": ""}
近日,3台跨越2400公里的特殊远程机器人手术顺利完成。这些手术有效验证了由东南大学宋爱国教授牵头研发的手术机器人力反馈技术在国产手术机器人超远距离手术场景下,具备良好的稳定性、操作精准度与实时响应能力。□特约记者程守勤通讯员吴涵玉视觉触觉脱节风险长期存在在传统的腔镜手术中,医生...
  近日,3台跨越2400公里的特殊远程机器人手术顺利完成。这些手术有效验证了由东南大学宋爱国教授牵头研发的手术机器人力反馈技术在国产手术机器人超远距离手术场景下,具备良好的稳定性、操作精准度与实时响应能力。

□特约记者 程守勤 通讯员 吴涵玉

视觉触觉脱节风险
长期存在

  在传统的腔镜手术中,医生可通过器械传导感知病灶组织的张力与质地。常规手术机器人设备由于缺乏力反馈功能,医生仅能依靠视觉经验完成操作,使得此类手术存在视觉触觉脱节引发的操作风险。

  直观来看,若手术医生操作力度过大,可能损伤病灶周边的神经、血管等重要正常组织,引发术中出血或术后功能障碍;若操作力度不足,则可能无法完整切除病灶,影响手术治疗效果。因此,为常规手术机器人配置可靠的力反馈功能,是解决该临床痛点、提升手术机器人操作安全性与精准度的核心方向。

  当前,在全球范围内,力反馈技术已成为下一代腔镜手术机器人的核心竞争方向。国外已有机器人系统通过在器械尖端集成传感器,实现了三维力的实时感知与触觉﹢视觉双反馈。

  与之相比,国产手术机器人在力反馈领域长期受物理与工程多重瓶颈制约。

  一方面,由于腹腔镜手术器械杆直径通常小于9毫米,在狭小空间内集成多维力传感器、传动结构与信号处理电路,存在极高的微型化设计与制造难度。

  另一方面,手术器械需要进行反复的高温和高压灭菌,加装传感组件对材料的生物相容性与耐久性提出更高的要求,还会显著提高单次使用成本。

  此外,我国在微型高精度传感器、信号调理算法等底层核心技术领域仍存在短板,导致国产设备此前难以在复杂体内环境中实现稳定、低耦合的力觉测量。

给手术机器人机械臂
装上“电子指尖”

  医生操作常规手术机器人时,就像戴着厚重的皮手套,虽然通过3D高清影像可以看得很清楚,但指尖无法感觉组织的软硬和操作阻力。

  宋爱国团队基于电阻应变原理,自主研发了新型结构的三维力手术提拉力传感器和夹持力传感器,在不到9毫米的器械杆内实现了多维力感知。团队通过仿真优化结构设计、精确规划敏感器件布局、设计专用的信号调理电路及温度补偿策略,搭建高精度标定平台进行解耦标定,实现了末端组织接触力的高精度测量。

  这套小型化、高精度、低耦合多维力传感器,让手术机器人具备接近人手的精细力觉感知能力,填补了国产腔镜手术机器人力感知领域技术空白,具有重要的临床应用价值和产业化前景。

  此外,团队还进一步研发了腔镜手术机器人力反馈控制技术与力觉临场感遥操作关键设备。该设备与3D4K荧光内窥镜形成“视觉﹢触觉”双重感知升级,在清晰呈现手术视野的同时,能为术者提供精细且真实的术中触觉反馈,大幅提升操作手感与手术安全性。目前,相关成果经过多轮动物实验后已正式进入临床试验阶段。

让远程机器人手术
更有现场感

  在此次临床试验中,郑州大学第一附属医院泌尿外科张雪培团队与新疆医科大学第一附属医院泌尿外科木拉提·热夏提团队密切合作。术前,两地泌尿外科团队深入讨论,细致明确了手术方案及各环节配合要点。术中,主刀医生张雪培坐在控制台前,操控远在2400公里外的机械臂,完成分离、游离、切割等核心操作。手术全程的定位精度完全满足临床手术规范要求。

  手术机器人搭载的3D 4K荧光影像系统,可将患者体内组织纹理放大10至20倍并清晰成像。依托机器人高倍放大视野与稳定的机械臂操控,手术团队顺利完成了病灶精准切除、创面缝合、尿道重建等关键步骤,在确保肿瘤根治效果的同时,最大限度地保留了患者的正常组织,降低了手术创伤及并发症发生风险。其中的前列腺癌根治术全程仅用时1小时9分,有效缩短了患者麻醉时间,进一步降低了术后恢复的潜在风险。

  张雪培术后表示:“虽然距离患者2400公里,但力反馈技术让我的操作手感和在同一家医院开展手术几乎没有差别,现场感非常强。机械臂的响应速度、影像清晰度和整体稳定性都能满足手术要求。高倍放大的视野、稳定的机械支撑以及力反馈感知,让在狭小空间里操作的难度显著低于常规开放手术和传统腔镜手术。”

  木拉提·热夏提感慨道:“力反馈腔镜手术机器人远程手术打破了地域壁垒,让优质医疗资源不再受空间限制。顶尖专家的技术能力可以直接下沉到边疆地区,帮助偏远地区的疑难重症患者免去跨域求医的奔波,在家门口就能享受到国内顶级的微创诊疗服务,这对提升区域整体医疗水平、改善患者就医体验有着非常重要的现实意义。”

  据了解,目前,由宋爱国团队等研发的力交互腔镜手术机器人已获得国家药品监督管理局三类医疗器械注册证,应用范围覆盖普外科、泌尿外科、妇科及胸外科术式,并已完成首台商业化交付。