手术机器人与英伟达共舞：智能化与自动化的未来挑战

近期，手术机器人行业掀起了一股“与英伟达合作”的热潮，目前已有超过8家手术机器人企业宣布与英伟达达成合作。

例如，内腔机器人企业EndoQuest Robotics计划将英伟达的IGX Thor平台集成到其下一代手术机器人系统中，以强化其智能化功能；英国CMR Surgical则宣布成为英伟达IGX Thor平台的全球首批应用企业之一。IGX Thor是英伟达最新推出的顶级物理AI与机器人平台，具备5581 FP4 TFLOPS人工智能算力与400GbE网络连接能力，较前代平台实现了算力能效与感知能力的全面提升。

此外，强生、XCath、Asensus、Moon Surgical、Virtual Incision、Neptune Surgical、Stereotaxis等手术机器人企业也都纷纷与英伟达达成了战略合作关系。

从合作内容来看，这些手术机器人企业纷纷与英伟达牵手，主要是为了推动智能化创新与机器人自动化变革。而在这两方面，国内企业早已开始布局。

在智能化方面，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、辅助决策等先进功能。

在机器人手术自动化方面，国内创新企业则走得更远。如歌锐科技在第十七届COA学术大会上展示了“牛顿”智能化内镜微创机器人手术解决方案，并完成了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，降低对医生经验的依赖，消除人为误差。

同时，奥朋医疗首创了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。

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。

面对手术机器人企业和研究机构集体牵手英伟达的现象，我们需要思考的是：这些受英伟达支持的手术机器人能否撼动达芬奇的市场垄断地位？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，手术机器人企业发现单纯依赖算法已难以满足需求，而需要更多算力的支撑。

作为全球领先的AI计算解决方案提供商，英伟达的算力解决方案在业界占据绝对优势地位。这也是众多手术机器人企业纷纷与其合作的重要原因。

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、数据处理以及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。

首先是术前阶段，包括数据获取、影像数据三维重建、医学影像自动化勾勒、病灶体积计算以及手术入路规划等数据处理工作。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。该系统可实现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。这些功能都需要强大的算力支持。

其次是术中阶段。术中包括实时导航、辅助决策、机械臂控制以及多模态数据融合等功能都需要强大算力支持。相比于术前阶段，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、器械轨迹跟踪以及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光数据以及内窥镜数据等多模态数据进行融合并实时处理以确保手术的精准性与安全性。

最后是术后阶段。术后包括术后评估、量化操作标准以及并发症研判等功能。如直觉外科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并结合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。

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。

02 英伟达支持这些手术机器人能和达芬奇一较高下吗？

尽管众多手术机器人企业纷纷牵手英伟达但合作的深度与方向却各有不同。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。

EndoQuest Robotics与CMR Surgical均计划将英伟达的IGX Thor平台集成到其各自的手术机器人中。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。相比上一代平台IGX Thor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。而CMR Surgical则是通过英伟达IGX Thor平台提供的250-600 TOPS算力提升其Versius手术的智能化性能。

其次是自动化方面的创新。

机器人手术的自动化是创新企业探索的另一重要方向。例如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合成数据提升任务自主性。

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的自动化领域取得一定成效。

在植发领域磅策医疗研发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取得突破并走向“自动化执行+智能化决策”。而在腔镜手术中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的验证并将论文发表于顶级期刊《Science Robotics》。

最后英伟达已深度介入手术的研发环节。

2025年10月强生宣布与英伟达合作将英伟达的Isaac for Healthcare平台引入其手术的研发流程中。Isaac平台是一套面向手术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研发阶段利用虚拟环境进行设计的验证优化减少物理试错的成本缩短研发周期加速商业化进程。此外该平台还可用于培训环节帮助医生更早适应熟练操作。

*感谢歌锐科技、奥朋科技对本文的支持