我国成功研制自主显微眼科手术机器人并完成临床验证

1月19日，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边桂彬研究员课题组宣布，其团队成功研制出一款自主显微眼科手术机器人系统，并已完成临床可行性验证。该系统可在眼内空间实现视网膜下和血管内的自主注射操作，显著提升眼底注射的精确度、安全性和一致性，有效降低由人为因素导致的组织损伤，使外科医生能够更专注于手术策略制定与整体流程监督。相关研究成果已发表于国际学术期刊科学·机器人。

视觉是人类获取外界信息最为重要的感知方式，然而全球范围内视力受损或失明人群已超过22亿。由于眼部组织结构精细、手术空间极为狭小，传统手工操作在眼内手术中面临极高技术要求与操作风险。在此背景下，自主型机器人手术系统的引入为眼科治疗带来新的突破路径。此类系统具备更高精度与稳定性，有助于提升手术安全性，缩短医生培训周期，并为多种难治性眼病提供更具前景的干预手段。

研究团队所开发的机器人系统在核心技术层面实现了多项创新，构建了涵盖术中三维空间感知、跨尺度精确定位及轨迹精准控制的完整算法体系。在三维感知方面，研究人员提出一种多视角空间融合方法，克服了多模态成像过程中存在的图像异质性与动态空间偏差问题，建立了可实时更新的全局三维眼内环境模型，实现了对手术区域的全面动态感知。

在定位精度方面，团队设计了一种基于准则加权的多传感器数据融合机制，有效协调不同传感器在检测范围、误差水平和采样频率上的差异，从而实现机器人器械末端在宏观与微观尺度下的高精度定位。在操作控制环节，系统采用多约束条件下的目标优化策略进行轨迹规划，并结合人力监督下的力-位置-影像混合控制模式，确保整个手术过程的安全可控。

实验阶段，该系统在眼球模型、离体猪眼以及活体动物眼中均完成了视网膜下注射与血管内注射测试，注射成功率稳定达到100%。相比传统人工操作和主从式机器人辅助手术，系统的平均定位误差分别降低了79.87%和54.61%，展现出显著优越的操作精度与安全性。

这项成果标志着眼内手术向自主化方向迈出了关键一步，不仅证实了自主机器人在显微外科领域应用的现实可行性，也为未来眼科治疗的智能化、标准化发展提供了技术支撑。特别是在远程医疗、资源匮乏地区及特殊环境等复杂场景中，该系统具备广阔的应用前景，有望推动优质医疗服务的均等化覆盖。