搜狐AI健康 | Nature發文：宇樹人形機器人開出活體手術“第一刀”

圖說 / Nature近期刊載了一項人形機器人用於外科手術的研究成果

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作者 | 劉家碧

編輯 | 袁月

在春晚舞台上看到的那個翻跟頭、跳街舞的宇樹機器人，現在已經開始嘗試做手術了。

Nature近期刊載了一項人形機器人用於外科手術的研究成果。研究團隊通過改造後的宇樹G1機器人Surgie完成了兩台切除活體豬膽囊的微創手術。這是全球首個由人形機器人完成的活體手術。

在專用手術機器人平台發展日趨成熟的今天，宇樹為什麼還要投資人形手術機器人賽道？原因很簡單：人形機器人更便宜，用途還更廣。和動輒數百千克、費用上千萬的專用機器人相比，人形機器人體型輕量、價格低廉，大大提升了醫療機器人走進基層醫療機構的可能性。此外，人形機器人還能走出手術室，適應手術室外的非常規醫療場景，例如野外、災難救援甚至是太空。

有專用手術機器人之後，為什麼還需要人形手術機器人？

手術機器人並不是新發明。我國早在2006年就引入了第一台手術機器人。截至目前，Intuitive Surgical研發的達芬奇手術機器人全球裝機量已突破1.1萬台，在中國的總裝機量也已突破500台。但這類機器人在落地應用過程中有兩個不可忽視的難點：體積大、成本高。一個完整的達芬奇手術機器人平台由外科醫生控制台、床旁機械臂系統、成像系統三部分組成，重量在800千克以上。大多數情況下，醫院要想部署達芬奇機器人，需要專門對手術室進行改造。部署達芬奇機器人所需的成本也讓許多醫院“望而卻步”：國產的達芬奇機器人價格約為1500萬元，進口的價格更高。部署成功後，由於所需耗材並非手術通用，還需要專門采購用以維護。這些特點決定了此類專用手術機器人平台大多只能在綜合實力強的三甲醫院或高端私立醫院部署。

而人形手術機器人則恰好能填補這些缺口。用於手術的這台Surgie機器人，由通用版的宇樹G1人形機器人改造而成，高約1.5米、重量僅27千克，比一個正常成年人還要小。目前宇樹方面尚未公開Surgie的價格，其通用版本宇樹G1機器人的官網售價為8.5萬起。即使考慮到Surgie的改造成本，也比當前的專用手術機器人平台要低很多。加州大學聖迭戈分校外科助理教授Shanglei Liu是本次手術的操作者，他在接受媒體采訪時表示，Surgie的價格與所需空間都只有專用手術機器人平台的零頭，這使得在農村地區、戰地醫院甚至是空間站應用Surgie成為可能。

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人形機器人如何完成腹腔鏡手術？

在腹腔鏡手術中，器械需要穿過一個固定的小切口，並始終圍繞這個支點運動，這個支點被稱為遠程運動中心（RCM）。RCM不能被“過度撬動”，否則就可能造成組織損傷。

達芬奇手術機器人通過精密的機械結構把RCM硬性固定住，人形機器人沒有這種專用結構，必須靠視覺感知和控制算法“虛擬地”維持支點位置。研究團隊在機器人頭部前置攝像頭，則借助一個特殊的視覺“路標”ArUco來定位RCM的位置。醫生在控制台上戴著立體頭顯，通過主操作手把直觀的手部動作按比例縮放後，映射為機器人手腕的運動，完成手術操作。

人形機器人的手術水平怎麼樣？

人形手術機器人的應用前景如何，與其手術水平緊密相關。Surgie的精度夠不夠、是否靈敏、能否完成手術動作，是研究考察的關鍵指標。

在進行活體手術前，研究團隊先在乾實驗環境下做了測試。在一項雙手橡皮圈替換任務中，18 名不同經驗水平的參與者分別使用人形機器人、dVRK（達芬奇研究套件）和徒手操作三種方式完成任務，精度幾乎一樣。但在用時方面，dVRK的表現明顯更優。Surgie系統的操作端到執行端延遲約為156毫秒，而臨床上普遍認為，手術機器人的延遲最好控制在150毫秒以內。總體而言，精度尚可，但速度還有待提升。

活體手術印證了乾實驗中的結論。研究團隊在外科模擬中心用Surgie為兩頭雌性家豬實施了腹腔鏡膽囊切除術。第一例由一台人形機器人主刀，一名人類外科醫生擔任床旁助手，術中一度還動用了第二台人形機器人，短暫負責扶鏡和牽拉。第二例同樣由人形機器人主刀，床旁協助仍以人類為主，但未進行兩台機器人的協作。兩例手術均以機器人方式順利完成，無一中轉開腹。第二台手術出現了輕度膽汁泄漏和肝床出血，用吸引器和電凝處理後解決，未造成嚴重並發症。

但手術中多次出現超過 3 分鐘的長暫停，原因都是虛擬 RCM 的漂移：動物呼吸引起腹壁起伏，加上機器人底座的微小位移，虛擬支點不斷偏離，漂移過大就必須暫停、重新校准整套系統。此外，機器人活動範圍受限，力量不足，也增加了主刀醫生的認知和操作負擔。

人形手術機器人會取代外科醫生嗎？

研究團隊重要成員、加州大學聖迭戈分校電氣與計算機工程系Michael Yip教授明確表示：“我們的目標是開發一個自主的手術助手。”Michael Yip教授提到，許多社區正手術團隊人員不足，他們希望建立一個“未來手術室”：無論是在普通的醫院還是非常規的手術場景下，人形機器人和人類都可以作為一個整體的團隊並肩工作。

另外，沒有手術的時候，這些人形機器人執行還能搬運器械、清理手術室、在病房執行其他輔助任務，這也將大大減輕醫務工作者的負擔。

目前人型手術機器人的研究僅僅在活體豬身上完成了試驗，距離真正臨床應用還有很長的路要走。參與手術的外科醫生在研究反饋中直言，在技術可行性和臨床可用性之間存在明顯的鴻溝。但研究團隊依然充滿希望，因為技術的革新總是始於“不切實際”的第一次。Shanglei Liu 教授舉例：1997 年，第一台機器人腹腔鏡膽囊切除術花了好幾個小時，而如今，同樣的手術 30 分鐘就能完成。

Surgie在活體豬身上的“第一刀”雖然暴露了諸多技術缺陷，卻也證明了人形機器人跨越手術室門檻的可能性。我們有理由期待：未來某一天，人形手術機器人能走進基層醫院、戰地帳篷甚至太空艙，成為外科醫生真正可靠的“第三只手”。

參考資料：

1、Liang, Z., Thareja, N., Zhang, P. et al. In vivo feasibility study of humanoid robots in surgery. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10796-x

2、New Atlas.Teleoperated humanoid robots complete first-ever live surgery

https://newatlas.com/robotics/first-live-surgery-teleoperated-humanoid-robots/

3、UC San Diego Today.Surgeons Use Teleoperated Humanoid Robots to Perform Live Surgery – a World First

https://today.ucsd.edu/story/surgeons-use-teleoperated-humanoid-robots-to-perform-live-surgery-a-world-first

4、Intuitive Surgical.Intuitive Announces First Quarter Earnings

https://isrg.intuitive.com/news-releases/news-release-details/intuitive-announces-first-quarter-earnings-7

5、上海市科學技術委員會. 首台國產達芬奇Xi手術系統問世！手術機器人顛覆傳統還有多遠？

https://stcsm.sh.gov.cn/xwzx/mtjj/20231013/83df3c5d0a86467f90cb088d60c195fe.html

6、金華市公共資源交易網.金華市政府采購中心關於金華市中心醫院腹腔內窺鏡手術系統 （手術機器人）項目中標（成交）結果公告

http://ggzyjy.jinhua.gov.cn/art/2024/9/23/art_1229641559_473155.html返回搜狐，查看更多