匡紹龍：國產手術機器人將于2030年前后進入全球領先梯隊 | 10年回顧

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手術機器人的發展為醫療領域帶來革命性變革和深遠影響。相較于傳統手術，機器人輔助手術展現出的顯著優勢已成為推動醫療手術發展的重要動力。深圳技術大學教授匡紹龍認為，未來手術機器人將向四大方向發展，即精準化和智能化、專科化和工具化、多適應癥、微小化。

我國手術機器人經歷了從技術跟蹤到自主創新、從實驗室研究到臨床應用的關鍵十年，手術機器人作為高端醫療設備的典范，成為推動精準醫療和智慧醫院建設的關鍵力量。

腹腔鏡手術、骨科手術等傳統手術對醫生的技能和體能要求極高，相比之下，機器人輔助手術展現出顯著優勢，已成為推動醫療手術行業發展的重要動力。借助機器人提供的增強型可視化、操作靈活性和精確控制，臨床效果得到了顯著提升。術后并發癥的減少以及住院時間的縮短，進一步鞏固了市場對這項技術的青睞。

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國產手術機器人實現多項技術突破

手術機器人是多學科交叉融合的產物，集醫學、計算機科學、控制工程等多領域技術于一體。隨著AI、5G等前沿技術的融入，手術機器人的性能實現了質的飛躍。

更微創的手術有利于減少大創口給病人帶來的痛苦，加快術后恢復速度，這是推動手術機器人研發應用的重要因素。手術機器人主要包括，神外手術機器人、骨科手術機器人、腔鏡手術機器人、經自然腔道手術機器人、血管介入手術機器人和經皮穿刺手術機器人。目前，手術機器人已在普外科、神經外科、泌尿外科、骨科、婦科等多個領域得到應用，在需要精細操作的手術場景中發揮重要作用。

深圳技術大學教授匡紹龍表示，手術機器人、AI、大模型、5G等技術的發展對醫療行業產生了變革性的影響。“對于醫生而言，傳統的開放手術不僅對他們的技能和體能提出了非常高的要求，同時也會對他們的身體造成一定的損傷。比如，在胃鏡手術中，醫生需要長時間站立操作，在骨科、穿刺等手術中，醫生則有暴露在CT中的風險。”他表示，應用手術機器人，不僅能緩解醫生的體能消耗，降低醫生的術中風險，還可以通過微創手術的方式減少對病人的創傷，加快出院速度，特別是借助遠程手術，能夠顯著提升基層醫院的手術水平。

圖1 骨科混合現實手術導航系統

國產手術機器人作為我國自主創新的代表性成果之一，實現了多項技術突破，包括高精度影像引導技術、多自由度機械臂設計與控制技術、人機交互技術，以及結合人工智能的實時手術數據分析。

在遠程手術領域，借助5G網絡的支持，手術機器人大幅提升了醫療資源的可及性，實現了跨越數千公里的精密操作，為偏遠地區和資源匱乏地區的患者提供了優質的醫療資源。

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醫工結合是手術機器人研發的關鍵挑戰

匡紹龍指出，在我國手術機器人發展的早期階段，成果主要集中在高校，很多市場化的產品都源自成果轉化。其中，骨科領域成果主要集中在北航，轉化出天智航、鑄正、羅森博特等企業，腔鏡領域成果則分布較廣，包括哈工大轉化的思哲睿、天大轉化的威高、上海交大轉化的術銳等。

隨著技術的發展與普及，國內逐步出現了以手術機器人為核心的校企聯動等創新發展機制。“中關村智友研究院、蘇州協同創新醫用機器人研究院、北京市醫療機器人產業創新中心等多方共建的成果轉化平臺，也為手術機器人的發展貢獻了力量。”匡紹龍介紹。

圖2 骨科人機協作機械臂

匡紹龍表示，手術機器人在研發過程中遇到的最大挑戰就是醫工結合。他指出，每個醫生都有自己的手術習慣，因此對手術機器人的設計提出了很多個性化要求，造成需求描述不統一，進而導致臨床通用性難題。

匡紹龍以關節置換手術機器人為例介紹，從工科視角來看，把骨頭當作剛體，按照數控銑模方式進行設計就能滿足要求，但因手術安全和醫療倫理等限制，這樣的手術機器人是不能應用于臨床的，并且每個醫生都希望按照自己的邏輯去設計和操作機器人，導致按照個別專家設計的操作模式不能保證適應其他醫生的需求，因此基于人因和工效的分析是解決手術機器人臨床需求的首要任務。

此外，手術機器人不是單一的機械臂，而是一套集成性的醫療系統，需要包含配套的影像處理、術中導航、狀態感知等技術，設計難度大，成本也很高。“操作手術機器人對醫生而言，也是一種挑戰，需要一定的培養周期。”匡紹龍表示，未來手術機器人將向四大方向發展，即精準化和智能化、專科化和工具化、多適應癥、微小化。

圖3 關節置換手術機器人

精準化和智能化意味著手術機器人造成的創口更小，給患者帶來的病痛更輕；專科化和工具化能夠解決現有手術機器人存在的人機交互難、系統占地面積大等問題，降低安全隱患；多適應癥則是將單臺手術機器人的經濟價值最大化，僅需更換作業模式和對應的末端執行器就能適用于更多科室；微小化則使得手術機器人能夠用于體內診療，包括腫瘤、血管內、呼吸道內等。

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我國手術機器人進入快速發展期

隨著國家政策的支持以及醫療裝備研發的不斷突破，我國手術機器人國產化進程加速推進。《機器人產業發展規劃（2016—2020年）》《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》《“機器人+”應用行動實施方案》《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》等政策，為手術機器人的研發應用提供了方向指引和有力支持。

匡紹龍表示，北京、上海、深圳等地深度布局手術機器人，多樣化產業政策推動了區域手術機器人產業鏈的快速發展。“北京的微眸醫療?、深圳的精鋒醫療、上海的微創醫療等，都是近年來手術機器人賽道涌現出的杰出榜樣。像我所在的深圳，也為手術機器人產業發展提供了諸多扶持，包括我個人提出的智慧手術室項目，得到了當地給予的從資金到樣本的全方位支持，對技術轉化、成果落地起到了巨大且關鍵的作用”，匡紹龍介紹道。

圖4 未來手術室

過去十年，我國手術機器人已從技術追趕邁向局部領先，但要實現更高水平的產業化，仍任重道遠。

在2025年全國兩會期間，全國政協委員、中國科學院院士、同濟大學附屬東方醫院院長陳義漢建議，要優化管理流程，促進國產手術機器人規范化應用；強化醫療質量監管，確保國產手術機器人安全有效應用；加強政策扶持，推動國產手術機器人的技術升級和產業規模化。

匡紹龍表示，隨著“機器人+醫療”生態不斷完善，我國有望在2030年前后成為全球手術機器人產業領先梯隊中的一員。中國手術機器人將為精準醫療貢獻“中國智慧”和“中國方案”，開啟全球醫療健康事業新篇章。

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