英伟达下场，联手手术机器人企业挑战达芬奇

械闻康策12-13 00:01

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Surgical、Stereotaxis等手术机器人企业均与英伟达达成了合作。从合作内容看，这些手术机器人企业接连与英伟达合作，主要是为了智能化创新与机器人自动化变革。而在这两方面，国内企业早有布局。智能化方面，微创机器人、精锋医疗、天智航、瑞龙外科等国内企业推出的手术机器人均配备了影像重建、智能导航、手术规划、辅助决策等智能化功能。机器人手术自动化方面，国内创新企业则较海外企业走的更远。如歌锐科技近期在第十七届COA学术大会上展示“牛顿”智能化内镜微创机器人手术解决方案，并完成首次公开全自动化演示。目前，其手术机器人自动化等级正向L4+突破，预计高阶自主化机器人能自主完成更多核心手术步骤，降低对医生经验依赖，消除人为误差。同时，奥朋医疗首创奥朋具身智能机器人自动手术平台“FARS”智能体。此前，奥朋医疗使用搭载了FARS”智能体的第一代介入手术机器人在某动物实验研究中心成功实施了自动化介入手术动物实验。手术全程由“FARS”智能体自主完成导丝操控、导管输送及支架释放，术中依赖多模态影像（DSA-CT融合）实现亚毫米级操作精度，尝试挑战介入智能化的“自动驾驶”终极目标。国内学术界在机器人辅助血管介入的垂直领域中，同济大学齐鹏教授团队携手复旦大学附属中山医院葛均波院士的临床团队，并联合西门子医疗、香港中文大学等多方顶尖研究力量，共同探索基于仿真学习的具身智能驱动血管介入手术机器人自主操作路径。目前，该团队已在国际机器人顶级会议 ICRA 与 IROS 上完成初步技术演示：通过在虚拟环境中训练“数字孪生”控制模型，并将其迁移至实体机器人系统，在模拟人体血管结构的实验环境下，实现了高精度导航与器械操控任务，首次在血管介入这一高风险、高精度场景中，验证了“仿真→实体”技术路径的可行性，为后续系统优化、算法鲁棒性提升及真实环境适配提供了关键方向与方法论基础。这些基于虚拟仿真训练和算力支撑的最新成果，也在与英伟达的合作中进一步优化，将仿真系统、 AI 训练框架与实时执行引擎深度融合，突破在人体器官的柔性仿真和实时计算支撑下的智能手术操作。面对手术机器人企业和研究机构集体牵手英伟达，我们需要思考的是：英伟达支持的这些手术机器人能与垄断市场的达芬奇扳手腕吗？已在智能化、自动化方面处于领先地位的国产手术机器人，未来能否占据一席之地？要实现未来的智能化、自动化手术机器人，还存在哪些难点？01算力成为手术机器人未来创新的基础？过去，手术机器人的智能化主要依赖算法，但随着数据量的增长、智能化功能的增加以及临床需求的提升，手术机器人企业难以再单纯利用算法来满足需求，而是需要更多算力的支撑。英伟达作为全球领先的AI计算解决方案提供商，在算力解决方案方面占据绝对优势地位。这也是手术机器人企业纷纷与其合作的原因之一。目前，手术机器人对于算力的需求主要体现在实时环境感知、数据处理、多模态数据的融合和分析三方面。具体到对应的功能上，可从术前、术中、术后分析。第一是术前，包括数据获取、影像数据三维重建、医学影像自动化勾勒、病灶体积计算、手术入路规划等数据的处理，均需一定的算力支持。而这些功能几乎已成为手术机器人的基础必备功能。以歌锐科技自主研发的牛顿手术机器人为例，其搭载的“牛顿3D”是全球首款全电动8轴/一体化术中移动影像系统，可实现0.16mm超高清扫描与低剂量实时配准，并可基于智能规划模块根据患者解剖结构自动生成个性化手术方案。其中的三维重建、数据传输、智能规划手术方案等功能均需算力支持。第二是术中，包括术中实时导航、辅助决策、机械臂控制、多模态数据融合等功能，均需强大算力支持。相比于术前，术中的智能化方案对实时性要求更高。例如，在辅助手术时，手术机器人需同步完成手术视野图像分割、器械轨迹跟踪、患者生命体征分析等多任务，任何延迟都可能影响手术操作，甚至影响手术安全。同时，手术机器人在术中还需对手术器械实时跟踪数据、力反馈数据、X光数据、内窥镜数据、系统响应数据、其他影像数据等多模态数据进行融合并实时处理，以确保手术机器人的精准性与安全性。第三是术后，包括术后评估、量化操作标准、并发症研判等功能。如直觉外科就计划依托最新推出的达芬奇5手术机器人将手术进行量化分解成多个关键步骤，结合手术类型、客观量化手术工作流程以及患者实际临床效果进行关联分析，从而得出其中较为重要的客观指标，建立手术机器人的基础标准。直觉外科还试图将这些客观指标与过往案例数据结合，以预测当前患者的治疗效果，进而在手术过程中提出更具价值的建议，并让医生将其意见与当前患者情况相结合，选择更佳的手术方式。而这些数据分析功能，均需要一定的算力支持。总的来看，手术机器人的智能化必然以算力为基础，其各项智能化功能均需不同的算力支持。其中，传感器数据采集、数据传输、数据处理等基础感知功能，只需要中等算力，但此类功能对实时性要求较高；手术规划、导航定位等辅助决策功能，需要较高等算力，且这些功能需要在极短事件内完成，算力相对集中（其他时间使用较少），企业需平衡成本与算力安全；而自动化手术操作等智能决策功能，则需超高等算力支持。另外，不同的算力对手术机器人性能也有影响。强大的算力可以提高手术机器人的响应速度，降低各个环节的延时，使其操作更丝滑；提升手术机器人的控制精度和可靠性，确保高精度操作和手术安全；强大算力也有助于机器人自动化手术的探索。当然，强大算力意味着更高成本。各企业也不可硬堆算力，需要考虑临床需求、产品性能及成本的平衡点。02英伟达支持，这些手术机器人能和达芬奇一较高下吗？尽管手术机器人企业接连牵手英伟达，但合作的深度与方向却各有不同。而这些差异化的布局，正是各企业的特色创新之处。首先，是智能化方面的创新。手术机器人企业EndoQuest Robotics与CMR Surgical均计划将英伟达的IGX Thor平台集成到其手术机器人中。据了解，英伟达的IGX Thor平台专为“物理AI”和机器人场景打造，具备强大算力与高速互联能力，能支持低延时多模态感知与实时控制。与上一代平台IGX Orin相比，该平台在集成GPU上的AI算力提升至8倍，在独立GPU上的算力提升至2.5倍，其连接性能也提升2倍，可在手术机器人端运行多个AI大模型。因此，EndoQuest Robotics将利用英伟达的算力和技术实现低延迟传感器处理和3D可视化、精确且时间同步的运动控制以及安全云连接；还将利用英伟达的技术平台将更多AI功能集成部署到其手术机器人上。CMR Surgical则是通过英伟达IGX Thor平台提供的250-600 TOPS算力提升其手术机器人Versius的智能化性能。Versius手术机器人是全球首个通过FDA的多端口软组织通用机器人，可完成肺部、胸腺、食道等部位的复杂术式。相较于以往，IGX Thor平台支持下的Versius手术机器人，实时AI血管识别能力提升3倍，延迟控制低至10毫秒。在该平台的支持下，Versius可保持0.3毫米定位精度，并首次实现了非接触式静脉放置与导管自动插入。此外，Moon Surgical、Neptune Medical、Asensus Surgical等手术机器人企业也通过英伟达的其他算力平台或解决方案增长、创新智能化功能。如Moon Surgical依托英伟达的Holoscan实时感知平台打造的人工智能应用ScoPilot，已在其手术机器人Maestro上实现运行，该智能化功能可赋予外科医生“双手机械臂掌控三器械”的能力，并提供稳定、持续优化且安全的手术视野，显著提升手术室效率……其次，是自动化方面的创新。机器人手术自动化是创新企业探索的另一重要方向，如手术机器人企业Virtual Incision计划使用英伟达的Isaac for Healthcare（用于AI医疗健康机器人的开发者框架）开发下一代手术机器人——通过生成手术合成数据提升机器人任务自主性。事实上，不止是海外企业，国内多个创新企业已在手术机器人自动化领域取得一定成效。例如，在植发机器人领域，磅策医疗研发的的第二代发智星植发机器人在智能规划、发流识别、自动提取与打孔等方面实现突破。相较于海外机器人侧重于毛囊识别等局部辅助，发智星植发机器人则走向了“自动化执行+智能化决策”。在直觉外科一家独大的腔镜手术机器人领域，国内也有创新企业探索手术机器人自动化操作。2025年8月，康诺思腾联合香港中文大学多学科研究团队，实现了全球首例临床场景下自主手术验证，并将论文发表于机器人领域顶级期刊《Science Robotics》。本次手术在活体动物（活猪）上开展，全程仅依靠手术机器人内窥镜视觉反馈，在算法的驱动下，由已获批的康诺思腾Sentire腔镜手术机器人自主执行三项内窥镜手术操作：纱布抓取、血管夹闭和软组织牵引。结果表明，在无人员介入的情况下，Sentire腔镜手术机器人能够准确且高效地完成自主操作，三项任务的成功率分别达到83%、77%和67%。此外，之前提到的奥朋医疗、歌锐科技等国内创新企业也在机器人自动化手术方面取得进展。自动化是手术机器人领域未来发展的重要方向，而机器人自动执行手术操作需要手术机器人具备更高的实时感知、智能决策能力。这都需要手术机器人拥有更高的算力支持。以此来看，预计英伟达将在手术机器人未来的创新中扮演更关键的角色。而奥朋医疗、歌锐科技等国内创新企业也在持续关注英伟达推出的多种解决方案。值得一提的是，与众多挑战者相比，直觉外科最新推出的达芬奇5手术机器人也具备多种智能化功能，且其算力较前代产品提升1万倍。基于算力的大幅提升，达芬奇5手术机器人集成了多种新系统和智能化功能。但是，在自动化手术方面，直觉外科却布局较少。这或许是后来者弯道超车的机遇所在。最后，英伟达已深度介入手术机器人的研发环节。2025年10月，强生宣布与英伟达合作，将英伟达的Isaac for Healthcare平台（用于AI医疗健康机器人的开发者框架）引入其手术机器人系统研发流程。据悉，Isaac平台是一套面向机器人开发的完整技术栈，涵盖高精度仿真、数字孪生、AI模型训练和推理能力，核心技术包含Omniverse高保真仿真平台、Cosmos世界基础模型和多模态能力。通过该平台，强生可在手术机器人开发阶段利用逼近现实的虚拟环境进行手术机器人的设计、验证、优化，如在虚拟环境中提前开发、试验力反馈响应、术中导航算法、空间路径优化、异常情况处理等功能。以往，研发一款手术机器人需要大量实验室实验、动物实验，耗费巨大。而有了Isaac平台，就可以在逼近现实的虚拟环境中测试和优化术式路径，减少物理试错的成本。这意味着未来手术机器人的研发不只是依赖实体硬件，而是可以在虚拟环境中提前测试研发。这将大幅缩短手术机器人的研发周期，降低研发成本，加快商业化进程。该平台也可用于培训环节，帮助医生更早适应、熟练手术机器人。此前，英伟达就曾与多伦多大学、加州大学伯克利分校、苏黎世联邦理工学院、佐治亚理工学院等高校的研究人员合作推出ORBIT-Surgical仿真手术机器人训练框架，用于增强手术团队的技能，减少外科医生的认知负荷。ORBIT-Surgical引入了十多项用于手术训练的基准任务，包括单手拿起一块纱布、将分流管插入血管、将缝合针举到特定位置，将针从一只机械臂递给另一只、将穿好线的针穿过环形杆等。2024年，ORBIT-Surgical研究团队在ICRA机器人大会上演示了如何在实验室环境中将仿真训练中的数字孪生移植到实体机器人上。这一示范证实了：研究人员可在虚拟环境中训练手术机器人，优化到一定程度后再移植到实体机器人上。而此类方法可大幅降低研发成本、缩短研发周期。总的来看，仿真平台、数字孪生等技术用于手术机器人研发极具优势。此背景下，预计英伟达将在手术机器人的未来创新中占据重要地位，尤其是手术机器人逐步从硬件创新迈入软件驱动、算力驱动的新阶段，加速向智能化、自动化方向发展。不过，目标是明确的，路径是曲折的。智能化、自动化是公认的未来方向，但是想要实现这两大技术却困难重重，如手术机器人需要大量准确数据，却存在数据孤岛难题；机器人自动化手术在临床上存在监管、伦理等方面问题，需要监管部门支持；产业生态上，也需要完善产业链、供应链、支付体系等方面内容。这些难点均需要创新企业逐个解决。后续，手术机器人领域将有怎样的新变化，动脉网将持续关注。（来源：动脉网）","kind":"news","is_publish_news":true,"is_publish_highlight":false,"is_publish_live":false,"is_publish_wemedia":null,"editions":null,"column":"","sentiment":"1","news_tag":"","news_rank":0,"symbols":[],"gpt_button":0,"need_auth":false,"code":"91000000","status":"200"},"commentList":[],"isCommentEnd":true,"newsSizeData":{"likeSize":0,"commentSize":0,"repostSize":0,"favoriteSize":0,"likeStatus":false,"favoriteStatus":false},"APP":{"userAgent":"Mozilla/5.0 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