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INVITATION·WELCOME YOU

中国智造再突破!

中科院最新眼科手术机器人


创新

突破

    眼睛,作为人体最精密的器官,其内部结构纤细脆弱,手术操作空间仅桂圆大小,甚至需要在细如发丝的血管上完成穿刺、注射等操作——这对眼科医生的经验、稳定性提出了极高要求,人手的生理性震颤、疲劳等因素,始终是眼底手术精准度的“隐形瓶颈”。

    2026年1月,这一行业痛点被中国科研团队打破!中科院自动化所边桂彬研究员团队研发的自主显微眼科手术机器人系统(ARISE),成功实现眼内全空间自主注射,相关成果正式发表于国际顶刊《Science Robotics》(《科学-机器人》),并完成临床可行性验证,标志着我国在眼科手术机器人领域跻身国际领先行列,为眼底病治疗开启智能化、精准化新时代。



01

文献核心成果

100%成功率+微米级定位

刷新行业标准

2026


    该研究成果以《Autonomous microsurgical robot for intraocular injections》(《用于眼内注射的自主显微手术机器人》)为题,发表于2026年1月19日的《Science Robotics》,研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院相关项目的联合支持,其核心数据与技术突破,为临床应用提供了坚实的科研支撑。


    不同于传统主从操作机器人需要医生全程操控,这款自主手术机器人实现了“感知-定位-控制”全链路自主,在眼球假体、离体猪眼球、活体动物眼球的严格验证中,交出了令人惊艳的成绩单:

注射成功率100%

    无论是视网膜下注射,还是难度更高的眼底血管内注射(含细分支静脉),均实现零失误,彻底突破人工操作在复杂病例中的成功率瓶颈——要知道,传统人工视网膜下注射的成功率约为85.5%,复杂病例中还会进一步下降;

定位误差大幅降低

    平均定位误差仅11.71微米(不足人类头发丝直径的1/5),较医生手动操作(58.17微米)降低79.87%,较传统主从操作机器人(25.80微米)降低54.61%,从根源上减少医源性损伤风险;

手术效率显著提升

    从目标定位到完成注射,平均仅需79.16秒,大幅缩短手术时间,减少患者术中不适与眼部暴露风险,为复杂眼底手术提供了更高效的解决方案。


02

技术解密

三大核心突破

破解眼底手术“精准难题”


2026


    眼底手术的核心难点的在于:空间狭小、组织脆弱、眼球易动态移动,传统手术中,医生需俯身于显微镜下,克服自身生理震颤完成操作,学习曲线长、操作难度大,尤其对基层医生而言,高端眼底手术难以开展。

    中科院研发的这款自主手术机器人,通过三大核心技术创新,构建了全链路智能操作体系,完美破解上述痛点,其技术细节被《科技日报》《央广网》等权威媒体详细报道:


突破一:

术中动态三维感知,打造“眼内导航地图”

    团队创新采用多视角空间融合方法,将术前OCT(光学相干断层扫描)、眼底彩照,与术中显微镜、针尖集成OCT(iOCT)实时对齐,克服了多模态眼内成像的异质性和动态空间失准问题,构建了术中动态更新的全局三维眼内地图,局部区域以14Hz频率实时刷新,实现对眼内每一处组织的全面、精准感知,即便眼球轻微移动,也能实时校正定位偏差。

突破二:

跨尺度微米级定位,实现“针尖级精准”

    采用基于准则加权的多传感器数据融合技术,统一光学跟踪、机器人运动学与iOCT的量程和采样差异,创新采用“粗定位-精调-微米级定位”分层策略:先通过显微镜视野完成全局粗定位,再通过后节段几何校正精调,最终在视网膜附近实现iOCT微米级相对定位,确保手术器械尖端精准抵达目标区域,杜绝偏差导致的视网膜损伤、血管破裂等并发症。

突破三:

安全自主轨迹控制,兼顾“自主化+安全性”

    基于多约束目标优化方法,对机器人末端执行器的轨迹进行精准规划,严格遵循手术远心点(RCM)、组织保护边界等核心规则,同时融入“人在回路”的力-位置-影像混合控制模式——一旦出现异常,医生可在3秒内接管机器人,或系统自动撤出,既实现了手术自主化,又最大限度保障患者安全,真正做到“智能不缺位,安全不打折”。

03

临床价值

不止于“精准”

更要让优质医疗普惠大众

2026


    据《科技日报》报道,全球视力受损或失明人数已超过22亿,而眼底病(如糖尿病视网膜病变、湿性AMD、视网膜脱离等)是导致视力丧失的主要原因之一,传统眼底手术对医生的经验要求极高,导致优质眼科医疗资源集中在大城市三甲医院,基层患者难以获得高水平治疗。

    这款中科院自主眼科手术机器人的诞生,不仅改写了眼底手术的精准度标准,更在医疗普惠、行业革新上具有深远意义,央视网、央广网等权威媒体均对其临床价值给予高度评价:

为了构建整合运营,战略合作,本次科技论坛以“智慧科技 拥抱未来”为主题,在深度的交流中聚焦新格局,打造智慧科技新前景。


降低手术门槛,缩短医生培养周期

    机器人可将顶级医生的手术经验数字化、标准化,规避人为误差,让基层医生或年轻医生也能开展高端眼底手术,大幅缓解眼科专家资源紧张的现状,推动眼底手术从“经验依赖”向“标准普惠”转型;

拓展治疗场景,破解医疗公平难题

    依托5G远程通讯技术,该机器人未来可实现远程眼科手术,为偏远地区、医疗资源匮乏地区的患者提供精准治疗,甚至可应用于太空医疗、应急救援等极端场景,让“精准复明”不再是大城市患者的“专属福利”;

推动行业升级

实现“精准手术+靶向治疗”一体化

    该系统具备强大的兼容性,可适配微型注射针、微型镊、视网膜刷等多种手术工具,未来可搭载药物递送系统,实现眼底手术与靶向给药同步完成,为复杂眼底病提供更全面的治疗方案,推动眼科手术向智能化、一体化方向升级。

    

    作为该研究的通讯作者,中科院自动化所研究员边桂彬在接受《中国科学报》采访时表示,团队自2007年起便深耕医疗机器人领域,研发眼科手术机器人的初心,就是利用机器人技术、人工智能技术,降低手术难度,让科研成果真正应用于临床,守护每一个人的光明。


    “机器人不会取代医生,而是让医生成为更好的自己。”边桂彬强调,这款自主手术机器人的核心价值,是成为延伸医生能力的“数字之手”,让医生从繁琐的精准操作中解放出来,更专注于手术策略设计和突发情况决策,重构医生与器械的关系,推动眼科医疗生态的革新。


愿中国科研持续突破,愿每一双眼睛,都能被科技温柔守护❤️


文献来源&权威报道

1. 边桂彬团队. Autonomous microsurgical robot for intraocular injections[J]. Science Robotics, 2026, 11(107): eabq7892.(2026.01.19上线)

2. 中国科学院. 面向眼内手术的自主机器人系统研发成功[EB/OL]. 2026.01.20. https://www.cas.cn/syky/202601/t20260120_5096660.shtml

3. 科技日报. 眼科手术自主机器人系统研发成功[EB/OL]. 2026.01.20. https://www.cas.cn/cm/202601/t20260120_5096668.shtml

4. 央广网. 有望推动眼科手术智能化升级 这款自主机器人系统已验证临床可行性[EB/OL]. 2026.01.20. https://www.toutiao.com/group/7597332946306990642

5. 央视网. 医疗领域机器人从技术攻坚向临床广泛应用迈进[EB/OL]. 2025.10.29. https://local.cctv.com/2025/10/29/ARTIpiHpJN0OwX0xSpWkmi3j251029.shtml

6. 中国科学报. 边桂彬:在手术机器人攻关中坚定信念[EB/OL]. 2021.06.29. https://www.cas.cn/zt/sszt/qzjd100zn/mt/202107/t20210702_4796644.shtml 


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