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武汉自研AI模拟器,给外科医生搭起虚拟手术室

2026/09/22 2.0w 阅读 378 点赞

手术机器人仿真训练体系,是决定一个国家未来外科医疗整体上限的核心竞争力。

在武汉江岸人工智能大厦,武汉晓闻科技有限公司(以下简称“晓闻科技”)创始人梁潇带领团队,专为国内医生操作国产手术机器人,打造仿真训练模拟器。产品已落地武汉大学中南医院、武汉大学人民医院(湖北省人民医院)、首都医科大学附属北京胸科医院等十余家知名医疗机构,并已进入联影、康多等国产手术机器人龙头供应链。企业今年营收预计较去年增长超4倍。

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晓闻科技研发的手术机器人模拟器操作控制台。

手术机器人将普及,训练却“卡”住中国医生

近年来,微创精准外科成为全球医疗发展主流趋势,手术机器人会逐渐成为医院标配。

但手术机器人真机昂贵精密,不能拿来给年轻医生反复练手。梁潇举了个例子,培训操作稍有不慎弄断一根传动钢线,维修成本就要8万元。于是手术机器人模拟器就应运而生,青年外科医生、规培医师等在虚拟空间反复练习缝合、切除等机器人手术动作。

一次行业论坛上,已在仿真领域连续创业的梁潇和武大医学领域的专家交流,一个行业空白点摆在眼前:国内手术机器人快速普及,但专门适配国产手术机器人的训练模拟器几乎是空白,市场基本被美国某品牌垄断,是国内医疗机构采购的主流手术机器人训练设备。

“国外设备不适配国产手术机器人的机械臂传动逻辑与国内医生操作习惯,甚至都无法模拟真实的手术场景。”业内专家道出现实痛点。

真实外科缝合,对手指握力、操作稳定性、翻腕角度都有极高的临床要求。“我们打算设计一项训练科目,让医生在虚拟场景握住一支虚拟毛笔,保持握力稳定写出指定字体,以此打磨手部精细稳定性。你能想象吗?这套针对性训练,国外卖给我们的设备完全没有。”梁潇介绍。

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医生手握操作台的模拟手柄,开展手术机器人针对性实操训练。戴上3D眼镜即可获得立体成像,实现身临其境的手术视角。

国外难道做不出这类训练?“他们有底层技术能力,但面向中国市场销售的版本并未开发适配科目。更关键的是,国外整套软体仿真依托英伟达闭源底层物理库,不向国内企业开放源代码。等于房子钥匙攥在别人手里,我们想结合国内临床需求重新‘装修改造’,连门都进不去。”

据全球医疗仿真行业最新数据,欧美发达国家超72%的外科规培体系,已将VR手术仿真纳入必修考核科目。未来外科医生的能力差距,或许不再是设备差距,而是仿真训练体系的差距。

看不见的技术高墙,挡在了手术刀的比拼之前;无形的门,也立在了国产厂商面前。

要不来讨不来,就自己造出“虚拟手术室”

梁潇坦言,最开始团队也尝试“隔着门”二次开发,但很多贴合本土临床的医疗仿真效果始终做不出来,反复碰壁。

逼到绝境,团队下定决心绕开这套闭源底层,自研一整套物理引擎算法。“我们可以不去追求和国外完全一样华丽的渲染画面,但是要把软体器官切割、组织拉扯、机械臂力反馈手感做到位,贴合真实手术感受。”

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梁潇介绍手术机器人模拟器。

为打磨这套底层算法,团队熬过无数个日夜。机械臂精度不足、虚拟手臂莫名抖动等难题,曾死死困扰他们好几个月。依托武大遥感信息学院教授的产学研技术支持,团队一遍遍调试动力学参数,终于啃下这块“硬骨头”,打造出“腕关节操控技能训练模块”。

多个模块组成的模拟器操作控制台等硬件,同样从零起步。晓闻科技400多平方米的加工厂里,先用3D打印快速试错,结构验证完成后再做冲压量产。

记者在江岸区人工智能大厦晓闻科技研发办公区看到,整个公司一共15个人,除去1名市场人员对接医院需求,其余全员投身研发,其中电路、结构研发4人,软件算法研发10人。

神助攻!本土三甲医院开放真机场景

“我们以技术研发为核心,每一套手术训练科目,都必须和武汉大学中南医院、武汉大学人民医院(湖北省人民医院)的临床专家反复论证之后,才会正式开发上线。”梁潇说。

武汉大学中南医院作为省内手术机器人重要培训基地,向这家初创企业敞开了临床大门。专家们在实际使用进口设备后,提出大量真实使用痛点,还允许研发团队近距离记录真机机械臂的运动轨迹、阻尼手感、反向动力学姿态,把真实临床手感复刻进虚拟系统。

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一个外科医生要学会操作手术机器人,要过的关还不少。

现在晓闻科技的模拟器已经拥有36个基础训练科目,6套成熟手术科目,阑尾、胆囊、子宫切除、肺结节切除等术式都可以开展完整模拟训练,另有4套手术科目正在紧锣密鼓研发。而对标那台进口标杆设备,仅仅配置5个基础科目、2套手术科目。

源自武汉的这套国产模拟器还拥有独家能力:可以复刻远程手术网络延迟场景。“举个例子,医生在上海,为新疆患者开展远程机器人手术,会产生80毫秒网络延迟,我们的模拟器就可以把这种延迟效果完整复刻出来,提前训练医生适应远程手术的操作节奏。”梁潇介绍。

全套科目国产模拟器操作控制台售价,相较进口设备下降了超三成。同时全部训练数据在本地硬盘物理存储,不上传外网,从根源守住医疗训练的数据安全边界。

目前产品已经落地全国十余家医疗机构,同时对接康多、联影等多家国产手术机器人整机厂商,提供硬件整机以及软件授权两种合作模式。企业今年营收相比去年增长超4倍。

编辑:张靖

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标签:武汉要闻

评论 (2)

苏州市民2026-03-18 15:30

非常实用的信息,感谢分享!

科技爱好者2026-03-18 14:20

这篇文章写得很详细,有帮助!