英偉達下場，聯手手術機器人企業挑戰達芬奇！

近期，手術機器人行業掀起“英偉達合作熱潮”，目前已有超8家手術機器人企業宣布牽手英偉達。

例如，內腔機器人企業EndoQuest Robotics計劃將英偉達的IGX Thor平臺集成到其下一代手術機器人系統中；英國CMR Surgical宣布成為英偉達IGX Thor平臺的全球首批應用企業。據了解，IGX Thor是英偉達最新推出的頂級物理AI與機器人平臺，具備5581 FP4 TFLOPS人工智能算力與400GbE網絡連接能力，較前代平臺實現了算力能效與感知能力的全面飛躍。

此外，強生、XCath、Asensus、Moon Surgical、Virtual Incision、Neptune Surgical、Stereotaxis等手術機器人企業均與英偉達達成了合作。

從合作內容看，這些手術機器人企業接連與英偉達合作，主要是為了智能化創新與機器人自動化變革。而在這兩方面，國內企業早有布局。

智能化方面，微創機器人、精鋒醫療、天智航、瑞龍外科等國內企業推出的手術機器人均配備了影像重建、智能導航、手術規劃、輔助決策等智能化功能。

機器人手術自動化方面，國內創新企業則較海外企業走的更遠。如歌銳科技近期在第十七屆COA學術大會上展示“牛頓”智能化內鏡微創機器人手術解決方案，并完成首次公開全自動化演示。目前，其手術機器人自動化等級正向L4+突破，預計高階自主化機器人能自主完成更多核心手術步驟，降低對醫生經驗依賴，消除人為誤差。

同時，奧朋醫療首創奧朋具身智能機器人自動手術平臺“FARS”智能體。此前，奧朋醫療使用搭載了FARS”智能體的第一代介入手術機器人在某動物實驗研究中心成功實施了自動化介入手術動物實驗。手術全程由“FARS”智能體自主完成導絲操控、導管輸送及支架釋放，術中依賴多模態影像（DSA-CT融合）實現亞毫米級操作精度，嘗試挑戰介入智能化的“自動駕駛”終極目標。

國內學術界在機器人輔助血管介入的垂直領域中，同濟大學齊鵬教授團隊攜手復旦大學附屬中山醫院葛均波院士的臨床團隊，并聯合西門子醫療、香港中文大學等多方頂尖研究力量，共同探索基于仿真學習的具身智能驅動血管介入手術機器人自主操作路徑。目前，該團隊已在國際機器人頂級會議 ICRA 與 IROS 上完成初步技術演示：通過在虛擬環境中訓練“數字孿生”控制模型，并將其遷移至實體機器人系統，在模擬人體血管結構的實驗環境下，實現了高精度導航與器械操控任務，首次在血管介入這一高風險、高精度場景中，驗證了“仿真→實體”技術路徑的可行性，為后續系統優化、算法魯棒性提升及真實環境適配提供了關鍵方向與方法論基礎。這些基于虛擬仿真訓練和算力支撐的最新成果，也在與英偉達的合作中進一步優化，將仿真系統、 AI 訓練框架與實時執行引擎深度融合，突破在人體器官的柔性仿真和實時計算支撐下的智能手術操作。

面對手術機器人企業和研究機構集體牽手英偉達，我們需要思考的是：英偉達支持的這些手術機器人能與壟斷市場的達芬奇扳手腕嗎？已在智能化、自動化方面處于領先地位的國產手術機器人，未來能否占據一席之地？要實現未來的智能化、自動化手術機器人，還存在哪些難點？

01

算力成為手術機器人未來創新的基礎？

過去，手術機器人的智能化主要依賴算法，但隨著數據量的增長、智能化功能的增加以及臨床需求的提升，手術機器人企業難以再單純利用算法來滿足需求，而是需要更多算力的支撐。

英偉達作為全球領先的AI計算解決方案提供商，在算力解決方案方面占據絕對優勢地位。這也是手術機器人企業紛紛與其合作的原因之一。

目前，手術機器人對于算力的需求主要體現在實時環境感知、數據處理、多模態數據的融合和分析三方面。具體到對應的功能上，可從術前、術中、術后分析。

第一是術前，包括數據獲取、影像數據三維重建、醫學影像自動化勾勒、病灶體積計算、手術入路規劃等數據的處理，均需一定的算力支持。而這些功能幾乎已成為手術機器人的基礎必備功能。

以歌銳科技自主研發的牛頓手術機器人為例，其搭載的“牛頓3D”是全球首款全電動8軸/一體化術中移動影像系統，可實現0.16mm超高清掃描與低劑量實時配準，并可基于智能規劃模塊根據患者解剖結構自動生成個性化手術方案。其中的三維重建、數據傳輸、智能規劃手術方案等功能均需算力支持。

第二是術中，包括術中實時導航、輔助決策、機械臂控制、多模態數據融合等功能，均需強大算力支持。相比于術前，術中的智能化方案對實時性要求更高。例如，在輔助手術時，手術機器人需同步完成手術視野圖像分割、器械軌跡跟蹤、患者生命體征分析等多任務，任何延遲都可能影響手術操作，甚至影響手術安全。

同時，手術機器人在術中還需對手術器械實時跟蹤數據、力反饋數據、X光數據、內窺鏡數據、系統響應數據、其他影像數據等多模態數據進行融合并實時處理，以確保手術機器人的精準性與安全性。

第三是術后，包括術后評估、量化操作標準、并發癥研判等功能。如直覺外科就計劃依托最新推出的達芬奇5手術機器人將手術進行量化分解成多個關鍵步驟，結合手術類型、客觀量化手術工作流程以及患者實際臨床效果進行關聯分析，從而得出其中較為重要的客觀指標，建立手術機器人的基礎標準。

直覺外科還試圖將這些客觀指標與過往案例數據結合，以預測當前患者的治療效果，進而在手術過程中提出更具價值的建議，并讓醫生將其意見與當前患者情況相結合，選擇更佳的手術方式。而這些數據分析功能，均需要一定的算力支持。

總的來看，手術機器人的智能化必然以算力為基礎，其各項智能化功能均需不同的算力支持。其中，傳感器數據采集、數據傳輸、數據處理等基礎感知功能，只需要中等算力，但此類功能對實時性要求較高；手術規劃、導航定位等輔助決策功能，需要較高等算力，且這些功能需要在極短事件內完成，算力相對集中（其他時間使用較少），企業需平衡成本與算力安全；而自動化手術操作等智能決策功能，則需超高等算力支持。

另外，不同的算力對手術機器人性能也有影響。強大的算力可以提高手術機器人的響應速度，降低各個環節的延時，使其操作更絲滑；提升手術機器人的控制精度和可靠性，確保高精度操作和手術安全；強大算力也有助于機器人自動化手術的探索。

當然，強大算力意味著更高成本。各企業也不可硬堆算力，需要考慮臨床需求、產品性能及成本的平衡點。

02

英偉達支持，這些手術機器人能和達芬奇一較高下嗎？

盡管手術機器人企業接連牽手英偉達，但合作的深度與方向卻各有不同。而這些差異化的布局，正是各企業的特色創新之處。

首先，是智能化方面的創新。手術機器人企業EndoQuest Robotics與CMR Surgical均計劃將英偉達的IGX Thor平臺集成到其手術機器人中。

據了解，英偉達的IGX Thor平臺專為“物理AI”和機器人場景打造，具備強大算力與高速互聯能力，能支持低延時多模態感知與實時控制。與上一代平臺IGX Orin相比，該平臺在集成GPU上的AI算力提升至8倍，在獨立GPU上的算力提升至2.5倍，其連接性能也提升2倍，可在手術機器人端運行多個AI大模型。

因此，EndoQuest Robotics將利用英偉達的算力和技術實現低延遲傳感器處理和3D可視化、精確且時間同步的運動控制以及安全云連接；還將利用英偉達的技術平臺將更多AI功能集成部署到其手術機器人上。

CMR Surgical則是通過英偉達IGX Thor平臺提供的250-600 TOPS算力提升其手術機器人Versius的智能化性能。Versius手術機器人是全球首個通過FDA的多端口軟組織通用機器人，可完成肺部、胸腺、食道等部位的復雜術式。

相較于以往，IGX Thor平臺支持下的Versius手術機器人，實時AI血管識別能力提升3倍，延遲控制低至10毫秒。在該平臺的支持下，Versius可保持0.3毫米定位精度，并首次實現了非接觸式靜脈放置與導管自動插入。

此外，Moon Surgical、Neptune Medical、Asensus Surgical等手術機器人企業也通過英偉達的其他算力平臺或解決方案增長、創新智能化功能。如Moon Surgical依托英偉達的Holoscan實時感知平臺打造的人工智能應用ScoPilot，已在其手術機器人Maestro上實現運行，該智能化功能可賦予外科醫生“雙手機械臂掌控三器械”的能力，并提供穩定、持續優化且安全的手術視野，顯著提升手術室效率……

其次，是自動化方面的創新。機器人手術自動化是創新企業探索的另一重要方向，如手術機器人企業Virtual Incision計劃使用英偉達的Isaac for Healthcare（用于AI醫療健康機器人的開發者框架）開發下一代手術機器人——通過生成手術合成數據提升機器人任務自主性。

事實上，不止是海外企業，國內多個創新企業已在手術機器人自動化領域取得一定成效。例如，在植發機器人領域，磅策醫療研發的的第二代發智星植發機器人在智能規劃、發流識別、自動提取與打孔等方面實現突破。相較于海外機器人側重于毛囊識別等局部輔助，發智星植發機器人則走向了“自動化執行+智能化決策”。

在直覺外科一家獨大的腔鏡手術機器人領域，國內也有創新企業探索手術機器人自動化操作。2025年8月，康諾思騰聯合香港中文大學多學科研究團隊，實現了全球首例臨床場景下自主手術驗證，并將論文發表于機器人領域頂級期刊《Science Robotics》。本次手術在活體動物（活豬）上開展，全程僅依靠手術機器人內窺鏡視覺反饋，在算法的驅動下，由已獲批的康諾思騰Sentire腔鏡手術機器人自主執行三項內窺鏡手術操作：紗布抓取、血管夾閉和軟組織牽引。結果表明，在無人員介入的情況下，Sentire腔鏡手術機器人能夠準確且高效地完成自主操作，三項任務的成功率分別達到83%、77%和67%。

此外，之前提到的奧朋醫療、歌銳科技等國內創新企業也在機器人自動化手術方面取得進展。自動化是手術機器人領域未來發展的重要方向，而機器人自動執行手術操作需要手術機器人具備更高的實時感知、智能決策能力。這都需要手術機器人擁有更高的算力支持。以此來看，預計英偉達將在手術機器人未來的創新中扮演更關鍵的角色。而奧朋醫療、歌銳科技等國內創新企業也在持續關注英偉達推出的多種解決方案。

值得一提的是，與眾多挑戰者相比，直覺外科最新推出的達芬奇5手術機器人也具備多種智能化功能，且其算力較前代產品提升1萬倍。基于算力的大幅提升，達芬奇5手術機器人集成了多種新系統和智能化功能。但是，在自動化手術方面，直覺外科卻布局較少。這或許是后來者彎道超車的機遇所在。

最后，英偉達已深度介入手術機器人的研發環節。2025年10月，強生宣布與英偉達合作，將英偉達的Isaac for Healthcare平臺（用于AI醫療健康機器人的開發者框架）引入其手術機器人系統研發流程。

據悉，Isaac平臺是一套面向機器人開發的完整技術棧，涵蓋高精度仿真、數字孿生、AI模型訓練和推理能力，核心技術包含Omniverse高保真仿真平臺、Cosmos世界基礎模型和多模態能力。通過該平臺，強生可在手術機器人開發階段利用逼近現實的虛擬環境進行手術機器人的設計、驗證、優化，如在虛擬環境中提前開發、試驗力反饋響應、術中導航算法、空間路徑優化、異常情況處理等功能。

以往，研發一款手術機器人需要大量實驗室實驗、動物實驗，耗費巨大。而有了Isaac平臺，就可以在逼近現實的虛擬環境中測試和優化術式路徑，減少物理試錯的成本。這意味著未來手術機器人的研發不只是依賴實體硬件，而是可以在虛擬環境中提前測試研發。這將大幅縮短手術機器人的研發周期，降低研發成本，加快商業化進程。該平臺也可用于培訓環節，幫助醫生更早適應、熟練手術機器人。

此前，英偉達就曾與多倫多大學、加州大學伯克利分校、蘇黎世聯邦理工學院、佐治亞理工學院等高校的研究人員合作推出ORBIT-Surgical仿真手術機器人訓練框架，用于增強手術團隊的技能，減少外科醫生的認知負荷。ORBIT-Surgical引入了十多項用于手術訓練的基準任務，包括單手拿起一塊紗布、將分流管插入血管、將縫合針舉到特定位置，將針從一只機械臂遞給另一只、將穿好線的針穿過環形桿等。

2024年，ORBIT-Surgical研究團隊在ICRA機器人大會上演示了如何在實驗室環境中將仿真訓練中的數字孿生移植到實體機器人上。這一示范證實了：研究人員可在虛擬環境中訓練手術機器人，優化到一定程度后再移植到實體機器人上。而此類方法可大幅降低研發成本、縮短研發周期。

總的來看，仿真平臺、數字孿生等技術用于手術機器人研發極具優勢。此背景下，預計英偉達將在手術機器人的未來創新中占據重要地位，尤其是手術機器人逐步從硬件創新邁入軟件驅動、算力驅動的新階段，加速向智能化、自動化方向發展。

不過，目標是明確的，路徑是曲折的。智能化、自動化是公認的未來方向，但是想要實現這兩大技術卻困難重重，如手術機器人需要大量準確數據，卻存在數據孤島難題；機器人自動化手術在臨床上存在監管、倫理等方面問題，需要監管部門支持；產業生態上，也需要完善產業鏈、供應鏈、支付體系等方面內容。這些難點均需要創新企業逐個解決。后續，手術機器人領域將有怎樣的新變化，動脈網將持續關注。

*感謝歌銳科技、奧朋科技對本文的支持

* 封面圖片來源：123rf

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