眼科手术长期存的“精准性”难题,正在被新技术逐步破解;中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室近日研发成功一套自主显微眼科手术机器人系统,并完成临床可行性验证。对应的成果发表于国际期刊《科学·机器人》,显示我国在医疗机器人关键技术上取得新进展。眼内手术之所以难,主要源于眼部特殊的解剖结构:眼内软组织精细且脆弱,操作空间极小,医生需在极短距离内完成高精度操作。传统手动手术中,手部生理性颤动、疲劳等因素可能带来医源性损伤,影响患者安全与手术效果。同时,眼科手术对操作者要求极高、训练周期长,也在一定程度上限制了高质量医疗服务的覆盖。该团队围绕这些关键问题开展了系统创新。在三维空间感知上,提出多视角空间融合方法,解决多模态眼内成像的异质性与动态失准问题,构建可术中动态更新的全局三维地图,使机器人实现对眼内区域的稳定、完整感知。精确定位上,采用基于准则加权的多传感器数据融合方法,协调不同传感器检测范围、误差幅度与采样频率上的差异,实现器械在眼内的宏观—微观精确定位。在轨迹控制上,设计多约束目标优化方法,对末端执行器轨迹进行精细规划,并结合人监督下的力—位置—影像混合控制策略,提升手术过程的可控性与安全性。实验结果验证了系统性能。眼球假体、离体猪眼球和活体动物眼球的视网膜下注射与血管注射实验中,系统均实现100%注射成功率。与医生手动操作相比,平均定位误差降低79.87%;与医生主从操作机器人手术相比,平均定位误差降低54.61%。结果表明,该自主机器人系统在定位精度与操作稳定性上具备优势。研究团队认为,该技术具备继续临床应用的潜力。对患者而言,自主机器人有望提升眼底注射的精确性与安全性,减少医源性损伤,为视网膜病变、血管病变等治疗提供更多选择。对医疗体系而言,该系统有望降低复杂眼科手术对个体经验的依赖,缩短培训与上手周期,推动优质医疗服务更广覆盖。对医疗创新而言,自主机器人也为远程医疗、极端环境等复杂场景提供了新的技术路径,支撑未来医疗服务模式的拓展。
从“手更稳”到“更准、更可控”,显微手术的每一次进步,都在推动医疗安全与治疗边界向前延伸。自主显微眼科手术机器人的最新进展提示我们:面向生命健康的技术创新,不仅要追求性能指标,更要以临床价值与安全底线为核心。在循证验证、规范监管与人机协同的框架下进行,才能让技术成果更可靠地转化为患者可获得的健康收益。