科创中国
智能介入手术机器人
发布时间: 2025-10-25
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
新一代信息技术产业,人工智能
成果介绍
在介入手术领域，医生长期面临两大核心痛点：一是手术过程中需穿着沉重的铅衣以抵御射线辐射，不仅体力消耗大，还可能因疲劳影响操作精度；二是手术依赖医生手动操作导丝、导管，长时间暴露于射线环境下，且操作失误率较高，尤其在复杂血管路径中，手术效率和安全性难以兼顾。
本项目由清华大学研发的智能介入手术机器人，针对上述问题提供了系统性解决方案。该机器人完全符合医生传统介入手术操作方式，采用远程无延时遥控技术，使医生可在安全位置完成手术，彻底摆脱铅衣束缚；通过基于电机控制的力反馈系统和图像导引系统，为医生提供真实的手术触感与精准的图像引导，显著降低失误率；结合深度学习和图像识别的导丝导引模块，能辅助医生快速完成导丝定位与路径规划，缩短手术时间，提升医疗效率。
目前，项目已完成工程样机设计和动物试验，启动临床注册程序，正在推进专利布局和型式检验。预期产品包括介入手术机器人设备（含软硬件）及手术耗材，未来将为各级医院介入手术室提供安全、高效的智能化手术解决方案，填补国内介入手术机器人在力反馈与智能导引融合技术上的空白。
成果亮点
当前介入手术机器人市场存在三大技术瓶颈：一是远程操作延时明显，影响医生操作手感与同步性；二是力反馈精度不足，无法真实还原手术器械与血管壁的交互力，易导致血管损伤；三是缺乏智能化辅助导引功能，复杂病例中仍依赖医生经验，手术效率提升有限。
本项目的技术亮点在于构建了 “远程精准操控 + 智能辅助决策” 的创新体系：其一，突破远程无延时遥控技术，信号传输延迟控制在 10 毫秒以内，确保医生操作与机器人动作完全同步，操作手感与传统手术一致；其二，力反馈系统精度达 0.1N，可实时感知血管壁阻力变化并反馈给医生，避免过度用力导致的血管破裂风险，较同类产品精度提升 50%；其三，导丝导引模块基于深度学习算法，对血管路径的识别准确率达 98%，能自主规划最优导丝行进路线，在复杂分叉血管中可将手术时间缩短 30% 以上。
此外，机器人兼容性强，可适配现有主流介入手术器械（如造影导管、球囊扩张导管），无需医院更换耗材体系，降低了临床应用门槛，具备快速推广的技术基础。
团队介绍
1. 郑钢铁：项目负责人，清华大学数字医疗与医用机器人研究中心主任，教授，长期深耕骨科手术机器人、肿瘤治疗及神经外科机器人领域，学术成果丰硕，发表学术论文近 200 篇，授权发明专利 30 余项，主导本项目的整体技术架构设计与临床需求对接；
2. （控制算法专家）：副教授，专注于机器人远程控制与力反馈算法研究，负责远程无延时遥控系统的研发，突破信号传输延迟瓶颈，保障操作同步性；
3. （图像处理专家）：研究员，主导基于深度学习的导丝导引模块开发，优化血管图像识别与路径规划算法，提升智能辅助决策精度；
4. （临床协作专家）：主任医师，与北京协和医院、301 医院等合作，将临床需求转化为技术指标，负责动物试验与临床试验方案设计，确保产品符合临床实际操作规范。
团队涵盖机器人控制、医学影像、临床医学等多学科领域，形成 “研发 - 临床” 协同创新模式，为项目从实验室到产业化提供全流程支撑。
成果资料
产业化落地方案
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