我國首款完全自研HX自研機械臂骨科手術(shù)機器人實施首臺臨床手術(shù)

“真正的問題從來不是做不出一臺能動的機器人，而是做不出一臺在手術(shù)室里值得生命托付的機器人醫(yī)生。”

當HX自研機械臂骨科手術(shù)機器人（以下簡稱HX系統(tǒng)）在四川大學華西醫(yī)院的手術(shù)室中，完成其首次全膝關(guān)節(jié)置換的臨床截骨時，一位在場的醫(yī)生低聲說道。這一刻，中國手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)等待了超過十年。

2026年2月11日，這個日期本身并無特殊。但對元化智能及其背后的中國高端醫(yī)療裝備賽道而言，這是一次關(guān)于“執(zhí)行權(quán)”的宣言。一臺由主控臺、導航儀到機械臂100%自主研發(fā)的骨科手術(shù)機器人，在頂級臨床殿堂完成了它的首臺手術(shù)。

沒有宏大虛無的敘事，有的，只是一個六軸機械臂在亞毫米級的精度要求下，平穩(wěn)、確定地運動。它輔助切除的不僅是患者的病變骨骼，更是長期以來橫亙在國產(chǎn)手術(shù)機器人面前的集成依賴高墻。

我們見證了太多國產(chǎn)手術(shù)機器人“發(fā)布即巔峰”的故事，它們往往擁有華麗的算法和軟件界面，但打開機殼，核心的零部件卻往往貼著海外品牌的Logo。HX這次的不同在于，它將最沉重、最復雜、風險最高的機器人執(zhí)行環(huán)節(jié)，牢牢攥在了自己手中。

01.

從“外科大腦”到“外科手”

過去五年，中國手術(shù)機器人賽道熱潮洶涌。“AI規(guī)劃”、“智能導航”、“三維重建”……這些聚焦于“決策”與“感知”層的軟件創(chuàng)新，構(gòu)成了絕大多數(shù)國產(chǎn)故事的核心。資本市場也為之傾心，畢竟，算法的邊際成本低，想象空間大。

然而，一個尖銳的問題始終存在：當完美的術(shù)前規(guī)劃落于屏幕，誰去執(zhí)行？

手術(shù)機器人的價值閉環(huán)，最終必須由一支在現(xiàn)實物理世界中精準、穩(wěn)定、安全運動的機械臂來完成。這支“手”的素質(zhì)，直接決定了智能的“大腦”能否安全落地。

骨科手術(shù)，尤其是關(guān)節(jié)置換，是檢驗這支“手”的終極試煉場。它要求極高的剛性從而以對抗切割骨骼時產(chǎn)生的反作用力，避免振動導致的精度流失；靈活的構(gòu)型以在狹小、深邃的術(shù)野內(nèi)進行多角度操作；極強的本質(zhì)安全，從而能任何異常運動都可以被預判和抑制，因為失誤的代價不可逆。

長期以來，這個領(lǐng)域是海外巨頭如史賽克（Mako）、捷邁邦美（ROSA）的絕對領(lǐng)地。它們的壁壘，不僅在于軟件和數(shù)據(jù)，更在于數(shù)十年積累的精密機電一體化能力，如何讓金屬、電機與代碼協(xié)同成一支可靠的“外科手”。

元化智能HX系統(tǒng)的自研機械臂，選擇正面攻堅。其技術(shù)路徑清晰而務實。在設計上，其通過采用“串聯(lián)基座+并聯(lián)腕部”混合構(gòu)型創(chuàng)新。串聯(lián)部分保證大范圍工作空間，并聯(lián)腕部則在末端提供高剛度與敏捷性，這是對骨科手術(shù)空間約束與力學要求的直接回應。

同時，機械臂的每個關(guān)節(jié)均為獨立驅(qū)動的主動關(guān)節(jié)，搭載高響應伺服系統(tǒng)。這種全關(guān)節(jié)驅(qū)動意味著更強的主動控制能力與更優(yōu)的動力分配，為復雜的復合運動奠定基礎(chǔ)。

不僅如此，通過直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的混合布局，在關(guān)鍵部位提升剛性，同時在非承重關(guān)節(jié)優(yōu)化慣量。控制算法上，這種混合驅(qū)動與剛?cè)狁詈峡刂圃O計，結(jié)合位置、力與阻抗控制，讓機械臂能實現(xiàn)“遇剛則剛，遇柔則柔”的交互能力。

元化智能的研發(fā)負責人對機器人大講堂坦言，更優(yōu)秀的手術(shù)機器人，需要從手術(shù)的物理本質(zhì)反推機電需求。比如截骨時，末端瞬間沖擊力可能超過200N，機械臂的臂體結(jié)構(gòu)、軸承選型、電機扭矩儲備，都必須為此做冗余設計。

如今，這支“中國臂”在華西手術(shù)室里的首次揮動，其象征意義在于：中國手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)，終于開始補齊從“智能決策”到“精準執(zhí)行”這最后、也是最重的一公里。

02.

比精度更難的“安全”

在手術(shù)室，精度是入場券，安全才是生命線。

一臺手術(shù)機器人要獲得外科醫(yī)生的信任，尤其是一臺國產(chǎn)全自研的機器人，它必須構(gòu)建起一套讓人無需時刻揪心的多重、冗余、可解釋的安全體系。元化智能HX系統(tǒng)在華西的這場手術(shù)首秀中，展示了其對“安全”的工程化理解。這一切流暢體驗的背后，是一套立體的“三重安全防護”體系。

第一重，是無延時隨動結(jié)合“空氣墻”虛擬邊界技術(shù)。機械臂能實時感知阻力，一旦觸碰虛擬安全邊界，便會立即停止，防止誤切重要組織。

第二重，是對截骨邊緣、深度、角度的三重硬性安全限制，從多維度為手術(shù)劃定不可逾越的紅線。

第三重，是安全范圍內(nèi)的實時隨動與動態(tài)補償。當患者因呼吸等產(chǎn)生微小移動時，系統(tǒng)能實現(xiàn)“手-眼”聯(lián)動，自動補償，確保手術(shù)工具始終對準預定路徑。

當然，精準且安全的執(zhí)行，離不開智慧的“眼睛”和“大腦”。HX系統(tǒng)的智能導航系統(tǒng)，扮演著術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導航的“如影隨形”角色。

在術(shù)前，系統(tǒng)能基于患者CT數(shù)據(jù)，快速重建出高度還原的股骨與脛骨三維模型。傳統(tǒng)的配準方式需要上百個點，而HX系統(tǒng)通過優(yōu)化算法，僅需約30個特征點即可完成高精度配準，大幅縮短了手術(shù)準備時間。

進入術(shù)中，導航系統(tǒng)進入實時動態(tài)模式。它能持續(xù)追蹤手術(shù)器械和骨骼的位置，并根據(jù)實際情況，動態(tài)調(diào)整并顯示假體的最佳放置位置、下肢力線以及關(guān)節(jié)間隙平衡數(shù)據(jù)。無論是追求精準力線的初次置換，還是處理復雜畸形的翻修手術(shù)，系統(tǒng)都能提供智能化支持。

其核心算法的定位精度達到亞毫米級，并能進行多維度的關(guān)節(jié)運動模擬，為醫(yī)生提供超越肉眼觀察的決策信息，智能劃定每一步操作的安全邊界。

尤為重要的是，該系統(tǒng)的開發(fā)基于龐大的國人解剖數(shù)據(jù)庫。這使得手術(shù)規(guī)劃更加貼合中國患者的骨骼形態(tài)特征，不僅提升了手術(shù)的適配性和成功率，也從根本上保障了國內(nèi)醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全。

03.

從一臺設備到開放生態(tài)平臺

元化智能的野心不止于打造一臺優(yōu)秀的手術(shù)機器人。HX系統(tǒng)被設計為一個開放、可拓展的智能骨科手術(shù)平臺，旨在賦能整個行業(yè)的科研與臨床創(chuàng)新。

系統(tǒng)支持全面的科研數(shù)據(jù)導出與分析功能，將每一臺手術(shù)變?yōu)橐粋€數(shù)據(jù)采集點。這為骨科手術(shù)技術(shù)研究、假體設計優(yōu)化、人工智能算法訓練提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源，助力打造“科研型臨床應用平臺”。

目前，元化智能已與全國多家頂級醫(yī)療機構(gòu)建立了深度合作關(guān)系，共同推動“產(chǎn)學研醫(yī)”的深度融合。通過臨床反饋驅(qū)動技術(shù)迭代，再以先進技術(shù)解決臨床痛點，形成創(chuàng)新的良性閉環(huán)。

這種開放生態(tài)的建設，將加速手術(shù)機器人技術(shù)在更多術(shù)式（如脊柱、創(chuàng)傷）中的應用探索，推動精準醫(yī)療理念在骨科的全面落地。

04.

結(jié)語與未來

隨著HX自研機械臂骨科手術(shù)機器人在華西醫(yī)院完成歷史性的首秀，它推開的不只是一間手術(shù)室的大門，更是中國高端醫(yī)療裝備自主化的大門。

從核心芯片到核心執(zhí)行部件，中國科技企業(yè)正一步步夯實智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的基石。當“中國臂”在手術(shù)臺上穩(wěn)定揮動，它傳遞的不僅是精準，更是一種擺脫依賴、掌握核心命脈的產(chǎn)業(yè)自信。

這臺機器人未來或?qū)⒆呷敫嗷鶎俞t(yī)院，讓頂尖的精準外科技術(shù)不再是大城市的專屬，這正是高端醫(yī)療設備自主化帶來的最深遠意義。

這也使的華西醫(yī)院手術(shù)室里的燈光雖然已經(jīng)熄滅，但一場更漫長的競賽剛剛鳴槍。