歌銳科技：機器人重塑骨科手術精度

ROBOT INDUSTRY

通過融合主從操控、力反饋等前沿技術，手術機器人實現(xiàn)了從輔助工具到智能伙伴的跨越。它不僅賦能醫(yī)生，也為患者帶來更安全、更精準的醫(yī)療體驗，開啟了精準手術的新紀元。

在全球醫(yī)療科技高速發(fā)展的今天，手術機器人正從一個前瞻性概念，迅速轉變?yōu)楦淖冡t(yī)療格局的現(xiàn)實力量。骨科手術機器人賽道技術壁壘高、臨床需求迫切，吸引了全球頂尖醫(yī)療科技巨頭與本土創(chuàng)新企業(yè)競相布局。

在這片競爭激烈的高地上，北京歌銳科技有限公司（以下簡稱“歌銳科技”）—一家專注于領先性創(chuàng)新的中國企業(yè)，憑借其“牛頓”系列智能手術機器人系統(tǒng)，以獨特的技術路徑與產(chǎn)業(yè)視野，不斷拓展骨科手術的精度邊界，引領行業(yè)邁向智能化、遠程化的新未來。

1

從“輔助工具”到“智能伙伴”的進化

歌銳科技自創(chuàng)立之初，便專注于全新一代智能診療平臺的研發(fā)，致力于構建覆蓋術前、術中、術后的完整智能手術生態(tài)。依托自主開發(fā)的“精密復合引導”技術平臺，其產(chǎn)品矩陣已拓展至脊柱/神外手術機器人、智能移動影像、遠程手術系統(tǒng)等多個關鍵領域。核心產(chǎn)品“牛頓”手術機器人，更是全球首個實現(xiàn)“主從操控+力反饋+全流程輔助”的脊柱/神外內(nèi)鏡微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)，標志著中國企業(yè)在高端醫(yī)療裝備領域?qū)崿F(xiàn)了從跟跑到領跑，在關鍵技術上取得了原創(chuàng)性突破。

歌銳科技高級副總裁兼產(chǎn)品創(chuàng)新總經(jīng)理劉建勛指出，在骨科這一高度依賴經(jīng)驗和手部穩(wěn)定性的領域，傳統(tǒng)手術模式正面臨諸多瓶頸。“骨科手術，特別是在脊柱這一精密區(qū)域，本質(zhì)上是在毫米級的神經(jīng)血管中穿行。”劉建勛進一步解釋道，“操作誤差若超過1毫米，便可能導致不可逆的神經(jīng)損傷或大出血；此外，醫(yī)生在微創(chuàng)手術中需承受大量X射線輻射，年均輻射劑量相當于連續(xù)拍攝上千張胸片。這些都是亟待解決的臨床難題。”

圖1 歌銳科技高級副總裁兼產(chǎn)品創(chuàng)新總經(jīng)理 劉建勛

劉建勛強調(diào)，臨床需求是技術創(chuàng)新的唯一出發(fā)點，而工程技術則是實現(xiàn)臨床理想的必要途徑。醫(yī)工交叉，恰恰將手術中醫(yī)生的“痛點”轉化為工程師圖紙上的“焦點”，最終成為患者受益的“亮點”。正是這些嚴峻挑戰(zhàn)，凸顯了手術機器人的臨床價值。

劉建勛認為，手術機器人絕非冰冷的機械臂，而是醫(yī)生的“智能伙伴”。其價值體現(xiàn)在三個維度：一是精度跨越，操作精度可提升至亞毫米級，遠超人手極限；二是安全屏障，通過力反饋和智能邊界保護，為手術提供“安全籠”；三是效率革命，顯著縮短手術時間，減少醫(yī)生輻射暴露和疲勞度，并加速患者康復。他分享了一組數(shù)據(jù)：在“牛頓”機器人的輔助下，患者住院時間有望從超過1周縮短為日間手術。

對于“手術機器人是否會取代醫(yī)生”這一經(jīng)典問題，劉建勛給出了明確否定的答案：“機器人不會，也永遠不可能取代醫(yī)生。它的角色是‘增強’而非‘替代’，旨在提升醫(yī)生的操作精度、決策能力和耐力，將醫(yī)生從重復性、高體力消耗和輻射暴露的工作中解放出來，使其更專注于核心臨床決策與人文關懷。未來的手術室，將是‘人機協(xié)同’的智慧空間。”

2

融合AI、5G與大模型的核心技術破局

近兩年，手術機器人與AI、5G、大模型等前沿技術的融合，推動其進入發(fā)展“快車道”。在劉建勛看來，這些技術的結合并非簡單的“1+1=2”，而是相互激發(fā)、彼此放大的“化學反應”，共同構成新一代智能手術生態(tài)系統(tǒng)。

劉建勛以“牛頓United”大模型為例，解釋了AI如何賦能臨床。“它正在將頂尖專家的手術經(jīng)驗數(shù)字化、結構化，轉化為可學習和可復用的智能標準。這意味著年輕醫(yī)生能夠站在AI‘巨人’的肩膀上快速成長。”他進一步指出，在手術過程中，決策不再僅僅依賴于醫(yī)生的個人經(jīng)驗和瞬時判斷，而是融入了基于海量數(shù)據(jù)的智能分析與實時建議，這能顯著降低意外風險，從而提升整體手術質(zhì)量。

針對脊柱內(nèi)鏡手術這一高難度領域，劉建勛詳細介紹了“牛頓”系統(tǒng)如何攻克術中定位和力控精度等技術難點。“當前市場上許多產(chǎn)品仍屬于‘導航定位系統(tǒng)’，核心解決‘看得準’和‘指得準’的問題。而‘牛頓’作為全球首個主從式帶力反饋的脊柱/神外內(nèi)鏡微創(chuàng)機器人，實現(xiàn)了從‘單一工具’到‘感知-決策-執(zhí)行-反饋’智能伙伴的本質(zhì)跨越。”

他將核心技術支柱歸納為三點。力反饋主從操控系統(tǒng)是“牛頓”的核心突破。其7自由度機械臂末端的重復定位精度更是達亞毫米級。劉建勛特別強調(diào)了力反饋的臨床價值：“這是‘力控’的核心。機械臂末端的傳感器能實時感知并反饋器械遇到的阻力，讓遠在控制臺的醫(yī)生獲得如親手操作般的‘觸覺’。”當鉆頭接近神經(jīng)等關鍵組織時，該系統(tǒng)能觸發(fā)即刻急停響應，將手術安全性提升到了一個全新的高度。

圖2 歌銳"牛頓META"智能遠程手術（培訓）系統(tǒng)

“牛頓3D”全電動8軸一體化移動影像設備解決了術中成像的便捷性與精準度問題。“它能在12秒內(nèi)完成400幀210度高速旋轉采集，圖像精度達0.16毫米。”劉建勛補充道，“創(chuàng)新的AGV機器人底盤設計賦予自主移動能力，能在狹窄醫(yī)院走廊精準穿梭。”

自研的Mate-5G解決方案使“牛頓”系統(tǒng)實現(xiàn)了真正的跨地域主從操控。“我們已成功完成標準商用5G網(wǎng)絡下的遠程脊柱微創(chuàng)手術，術中醫(yī)生感受到零延遲，幾百千米外的機械臂精準復現(xiàn)了主控端醫(yī)生的操作。”劉建勛認為，這不僅是技術展示，更是實現(xiàn)醫(yī)療資源“能力下沉”的關鍵，讓頂尖專家的手術技巧能夠無損地“輸送”到任何有網(wǎng)絡的地方。

面對復雜解剖結構、手術入路困難等臨床挑戰(zhàn)，劉建勛指出，“牛頓”系統(tǒng)通過“具身智能”體系構建了從感知到?jīng)Q策的閉環(huán)。“在術前，AI能進行精準的3D解剖結構重建與生物力學仿真；在術中，強化學習模型能基于海量手術數(shù)據(jù)提供實時決策支持。這一切，都是為了將高復雜、高風險、高時長的手術，轉變?yōu)闃藴驶⒖煽刂啤⒖深A測、更高效的流程。”

3

在紅海中開辟藍海航道

骨科手術機器人賽道匯聚了史賽克、美敦力等海外巨頭以及眾多國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)。劉建勛認為，當前市場既是紅海，也是藍海。“說是紅海，是因為在傳統(tǒng)的‘導航定位’領域，競爭已非常激烈。但說是藍海，是因為像歌銳科技這樣致力于打造‘主從操控+力反饋+全流程輔助’智能生態(tài)的企業(yè)仍鳳毛麟角。我們正處在一個全球巨頭與國內(nèi)新銳同臺競技的時代，歌銳科技的目標不是成為另一個競爭者，而是創(chuàng)新引領者。”

談及如何在激烈競爭中保持行業(yè)地位，劉建勛強調(diào)了兩個關鍵詞：“技術代差”與“商業(yè)模式”。

“技術代差體現(xiàn)在我們從‘導航定位’到‘主從操控’的本質(zhì)跨越。”劉建勛重申，“醫(yī)生可以坐在控制臺前，精準、省力地遠程控制床旁機械臂，這不僅是舒適度的提升，更是穩(wěn)定性和安全性的革命。我們的‘全流程輔助’將術前規(guī)劃、實時影像引導與機器人操作、術后評估融為一體，形成智能閉環(huán)，這與僅提供定位輔助的產(chǎn)品形成了代際差異。”

圖3 中國人民解放軍總醫(yī)院丁宇團隊使用歌銳科技機器人完成多臺高難度實驗

在商業(yè)模式上，歌銳科技采取“設備驅(qū)動”“耗材接力”疊加“開源共贏”的三重引擎策略。“在市場開拓期，我們憑借產(chǎn)品力提升醫(yī)院裝機量。從長遠看，當設備保有量穩(wěn)定后，為‘牛頓’系統(tǒng)配套的專用高值耗材將發(fā)揮關鍵作用，成為公司穩(wěn)定、可預期的現(xiàn)金流來源。”劉建勛分析道，“這種模式能有效平滑單一依賴昂貴設備銷售帶來的業(yè)績波動，支撐企業(yè)進入更健康、更可持續(xù)的成長通道。”疊加歌銳“競合共生、協(xié)作共贏”的理念，其開放的部分核心模塊和子系統(tǒng)則以市場化合作機制賦能行業(yè)伙伴，有力提升公司收益，并構建了一個差異化創(chuàng)新的新生態(tài)。

對于全球市場容量，劉建勛表現(xiàn)出堅定信心。“全球有超過10億脊柱疾病患者，中國約有4億相關醫(yī)療需求。隨著老齡化加劇，脊柱疾病發(fā)病率持續(xù)攀升，市場空間巨大。關鍵在于，我們能否提供真正解決臨床痛點，并具有優(yōu)越衛(wèi)生經(jīng)濟學價值的產(chǎn)品。”

在產(chǎn)業(yè)布局上，歌銳科技積極借力國家“組合拳”政策—從前端研發(fā)加計扣除，到中端審批綠色通道，再到后端應用示范，有效加速產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化；此外，公司還主動參與制定團體與國家行業(yè)標準，深度參與起草兩項手術機器人新行標，分別是YY/T 1992-2025《采用機器人技術的輔助手術設備 總結性可用性測試方法》和YY/T 1993-2025《采用機器人技術的輔助手術設備 可靠性驗證方法》，推動技術接口統(tǒng)一，減輕醫(yī)院多設備適配負擔，助力產(chǎn)業(yè)從“野蠻生長”邁向“成熟規(guī)范”。

此外，歌銳科技構建了嚴謹?shù)乃募壟R床證據(jù)鏈體系—從離體骨模型測試、動物實驗、多中心臨床試驗到真實世界研究，用扎實的數(shù)據(jù)證明產(chǎn)品的安全有效性。同時，與監(jiān)管機構保持積極、透明的溝通，利用好國家的創(chuàng)新醫(yī)療器械審批通道，有效加速這一進程。

4

讓卓越技術廣譜可達

如何降低高端醫(yī)療機器人的成本并提高其普及程度，是關乎行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心議題。歌銳科技高級副總裁劉建勛從公司實踐出發(fā)，提出了一套多維度、系統(tǒng)性的解決方案。

源頭創(chuàng)新，重塑成本結構。劉建勛指出，技術創(chuàng)新是從根本上優(yōu)化成本的關鍵。歌銳科技摒棄了“堆料”式的硬件比拼，轉而采用“一體化平臺設計”策略。“我們致力于打造一個強大的通用主控平臺，通過搭載可靈活配置的軟件與專用工具，構建一個能覆蓋多科室需求的‘手術中樞’。”他解釋道。這種平臺化思路極大地攤薄了研發(fā)和制造成本，使得醫(yī)院能夠通過一次投入，滿足多個外科的手術需求，從而顯著提升了設備的利用率和投資回報率。

圖4 歌銳科技亮相第十七屆COA學術大會

軟硬協(xié)同，實現(xiàn)成本革新。在硬件基礎上，歌銳科技通過自主研發(fā)的核心算法，實現(xiàn)了“軟件定義硬件”的成本革新。“我們通過在軟件和算法上的深度創(chuàng)新，在保證甚至超越傳統(tǒng)精度的前提下，優(yōu)化或替代了部分昂貴的硬件模塊。”劉建勛補充道。同時，智能規(guī)劃與影像引導功能可大幅縮短醫(yī)生的學習曲線和單臺手術時間，從使用端直接降低了每次手術的綜合成本。

系統(tǒng)優(yōu)化，兌現(xiàn)全周期價值。劉建勛強調(diào)，醫(yī)療機器人的價值絕不止于手術室內(nèi)的幾小時，其真正價值在于嵌入從術前診斷到術后康復的完整臨床路徑。“手術精準度的微小提升，能帶來住院時間顯著縮短和并發(fā)癥率大幅下降，這為醫(yī)院和醫(yī)保支付方節(jié)約了巨大的隱性成本。”他指出，這是一種更高維度、更具深遠意義的“降本”。

劉建勛用三個詞評價歌銳科技：“破局者，深耕者，遠見者”。“‘破局者’代表了我們的入場姿態(tài)與創(chuàng)新基因。”他闡釋道，“在高手如云的領域，我們選擇了一條難而正確的路，用‘牛頓’機器人實現(xiàn)了從導航到主從操控的關鍵跨越，重新定義了技術標準。‘深耕者’代表了我們的發(fā)展策略與務實精神，不追逐概念的喧囂，而是沉下心來，深耕‘機器人微創(chuàng)解決方案’這一完整生態(tài)，從精準規(guī)劃、智能執(zhí)行到專用器械，打造一個真正為臨床賦能的閉環(huán)。‘遠見者’則是我們的產(chǎn)業(yè)視野和戰(zhàn)略雄心。我們的目光看向未來手術的形態(tài)和整個產(chǎn)業(yè)的升級。我們構建的是一個可擴展的技術基座，并積極推動供應鏈本土化和行業(yè)標準建設，希望為中國醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)的整體崛起貢獻力量。”

閱讀更多內(nèi)容，歡迎訂購《機器人產(chǎn)業(yè)》雜志。

點擊跳轉！圈內(nèi)人都在看的專家觀點