宇树机器人首次操刀活体手术 开启医疗新篇章

DeepTech深科技 2026-07-15 14:08:31
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宇树机器人首次操刀活体手术 开启医疗新篇章。一台身高1.5米、体重27公斤的通用人形机器人成功完成了一头猪的腹腔镜胆囊切除术。这项研究来自加州大学圣迭戈分校,研究成果发表在《自然》杂志上。研究团队进行了两台手术:第一台由一台人形机器人主刀,一名人类外科医生辅助;第二台则由两台人形机器人协作完成。两台手术均未转为传统腹腔镜或开放手术,这是通用人形机器人首次完成活体手术。

宇树机器人首次操刀活体手术

执行手术的机器人名为Surgie,基于宇树G1机器人改造而成。研究团队设计了连接装置,使机器人的手能够握住商用腕式腹腔镜器械。器械末端的开合由伺服驱动的手指接口控制,夹持角度实时映射到0至45度范围。外科医生通过立体视频头显观看内窥镜画面,并使用主手操控器驱动机器人双臂。

宇树机器人首次操刀活体手术 开启医疗新篇章

整套遥操作框架由UCSD电气与计算机工程系在读博士生梁泽楷设计搭建。相比之下,目前广泛使用的达芬奇手术机器人系统需要配备三到四条专用机械臂、专有器械和软件系统,重约816公斤,售价在180万到250万美元之间,通常需要专门改造手术室才能容纳。而Surgie重量仅为27公斤,可以轻松进入手术室工作。

宇树机器人首次操刀活体手术 开启医疗新篇章

要让通用人形机器人进行腹腔镜手术,必须解决一个核心问题:所有器械都需绕穿刺口旋转。达芬奇通过精密机械结构固定旋转支点,但人形机器人没有这种结构,必须依靠视觉感知和控制算法维持支点位置。研究团队在套管口贴上视觉标记码,由机器人头部摄像头识别定位,再通过逆运动学求解器实时调整手臂姿态,确保器械始终绕穿刺口旋转。

宇树机器人首次操刀活体手术 开启医疗新篇章

论文对比了不同经验水平的参与者使用人形机器人、dVRK(达芬奇研究套件)和徒手操作完成双手橡皮圈替换任务的情况。结果显示,人形机器人的精度几乎与dVRK相当,但在完成时间上有明显差距。另一项基础腹腔镜技能测试中,达芬奇Xi在评分和用时上领先。Surgie的精度已经足够,但速度还需提升。

在实际手术中,这套系统在组织解剖等核心步骤上的执行效率较高,但多次出现因虚拟RCM漂移导致的长暂停。第一台手术中,第二台人形机器人曾短暂接管持镜和组织牵引,实现了机器人之间的实时协作。第二台手术出现了轻度胆汁泄漏和肝床出血,经处理后未造成严重并发症。

这项研究的意义在于,全球约67%的人口无法获得基本的外科手术服务,许多低收入国家每10万人中受过训练的外科医生不足1名。即使在美国,预计到2036年也将面临超过1万名外科专科医生短缺。达芬奇系统因其高昂的成本和复杂的安装要求,难以部署到偏远地区。而人形机器人在物理条件上具备优势,可以更灵活地应用于各种环境。

此外,人形机器人在非手术时间还可以搬运器械、清理手术室和执行其他辅助任务,具有多功能性。然而,从实验到临床应用还有很长的路要走。当前存在的问题包括运动范围受限、力输出不足、校准漂移频繁以及无菌方案未解决等。参与手术的外科医生也指出,在技术可行性和临床可用性之间存在明显的鸿沟。

责任编辑:卢其龙 CN070

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