陸00後博士操控宇樹G1機器人完成全球首例活體手術,精度達1.3mm(公釐)。(示意圖:shutterstock/達志)
科幻電影中「人形機器人主刀」的橋段終於在現實中實現,全球首次有通用人形機器人在活體上完成了一整套微創手術流程。據「醫學界」公眾號報導,7月8日,國際頂尖期刊《Nature》在線發表了一篇題為《人形機器人用於外科手術的活體可行性研究》的重磅論文。研究團隊將一台市售的通用型人形機器人——宇樹G1搬進手術室,讓它握著普通腹腔鏡器械,透過遠程操控為兩頭活豬成功完成了標準的腹腔鏡膽囊切除術。
這項跨越工程與臨床的里程碑研究,由00後中國博士生梁澤楷擔任第一作者兼通訊作者。梁澤楷2023年畢業於華中科技大學,2025年在加州大學聖地亞哥分校取得碩士學位,目前正於該校Michael C. Yip教授的實驗室攻讀博士。
過去二十多年來,醫療機器人多以達芬奇手術系統等專用平台為主。這類系統雖然性能成熟,但造價高昂、耗材專用,且龐大的機械臂需要佔據大量空間,導致機器人手術長期被限制在三甲級醫療中心。
相比之下,人形機器人與人類共享相似形態,能直接融入人類設計的空間與工作流程,握持普通手術器械即可操作,無需依賴昂貴的專用耗材。此外,具備靈巧操作能力的人形機器人還能承擔床旁輔助、醫院物流等任務,極具一機多用的潛力。
腹腔鏡手術要求器械必須圍繞一個固定的穿刺支點(遠程運動中心,簡稱RCM)運動,否則易造成組織損傷。達芬奇等專用系統依靠機械結構固定RCM,而宇樹G1則必須依靠視覺感知和算法來維持虛擬RCM。
為此,團隊搭建了遠程操作框架:醫生佩戴立體頭戴顯示器,透過主操作手將手部動作按比例縮放,映射為機器人手腕運動;機器人頭部攝像頭則借助ArUco視覺標記來定位RCM位置。實驗室數據顯示,該機器人在直線運動時精度可達約1.30公釐,但在弧線運動時誤差約為10.40公釐;系統端到端延遲約為156毫秒(臨床建議150毫秒以內);且其約45公分的臂展相比人類(1.6至1.8公尺)略顯不足,存在「夠不著」的問題。
真正的考驗在活體手術台上。研究團隊在機構外科模擬中心,為兩頭分別約11周齡和16周齡的雌性家豬實施了手術。所有操作均獲動物護理倫理批准,由持證獸醫全程監護。
兩例手術均由主刀醫生遠程操控人形機器人完成,床旁助手負責扶鏡與牽拉。第一例手術中,還一度動用第二台人形機器人短暫負責扶鏡和牽拉。最終,兩例手術均順利完成,無一中轉開腹。第一例無重大併發症;第二例出現輕微膽汁溢出和肝床出血,經妥善處理。第二例手術更為熟練,主動操控時間從約56分鐘縮短至約32分鐘,機器人重新部署次數從8次降至4次。
儘管取得突破,研究團隊坦言系統距離進入人類手術室仍有距離。目前面臨三大難題:一是豬呼吸起伏與底座漂移導致RCM位置變化,需反覆暫停校準,耗時遠長於達芬奇系統;二是商用人形機器人缺乏可高溫高壓滅菌的部件,僅能套無菌手套,無法滿足人體手術無菌標準;三是活動範圍受限與力量不足,增加了主刀醫生的認知與操作負擔。不過,團隊對前景保持樂觀,認為隨著技術迭代,人形機器人手術的效率未來將得到顯著改善。
2026/07/10 09:58
轉載自中時新聞網: https://www.chinatimes.com/realtimenews/20260710001384-260409






