全球首例!美遠端操控中國機器人完成活體手術 《Nature》刊登中國博士生研究

美國加州大學聖地牙哥分校研究團隊,近日完成一項人形機器人醫療應用重大突破,首次利用大陸宇樹科技製造的通用型人形機器人,透過遠端操控完成活體豬隻腹腔鏡膽囊切除手術。相關研究刊登頂尖科學期刊《自然》(Nature),研究第一作者暨通訊作者為中國博士生梁澤凱,引發全球醫療界高度關注。
這項研究被外媒形容為「全球首例」,但研究團隊強調,這並非人工智慧(AI)自主執刀,而是由人類外科醫師透過遠端操控系統操作人形機器人完成手術。此次突破的核心價值,在於證明原本用於通用任務的人形機器人,經改裝後,也能具備執行複雜外科手術的潛力,未來可能降低高階醫療設備成本,並協助解決偏鄉、戰場甚至太空任務中的醫療資源不足問題。
宇樹G1改造成「Surgie」 首次挑戰複雜外科手術
根據《自然》(Nature)期刊論文,研究團隊使用的是中國機器人企業宇樹科技(Unitree Robotics)推出的G1人形機器人,並將其改造成專門用於外科手術測試的平台,研究團隊暱稱為「Surgie」。
這款G1機器人原是通用型人形機器人,高度約1.5公尺,重量約27公斤,主要設計用途包括人機互動、研究開發與一般操作任務。研究人員為了讓它能夠執行醫療任務,重新設計機械手臂與操作介面,製作特殊適配器,使機器人的雙手能夠握持人類外科醫師使用的標準手術器械。
研究團隊指出,傳統手術機器人如美國直覺外科公司(Intuitive Surgical)開發的達文西手術系統,雖已廣泛應用於微創手術,但這類設備通常高度專業化,價格昂貴,且需要專門手術室與設備配置。
相較之下,人形機器人的優勢在於通用性更高,理論上可直接適應現有醫療環境,使用目前醫院已有的器械與設施,不必建立完全不同的操作系統。研究團隊認為,若未來技術成熟,人形機器人可能提供一種成本較低、部署更容易的遠端手術方案。
加大聖地牙哥分校完成兩次豬隻手術 人類醫師遠端操控完成操作
根據加州大學聖地牙哥分校發布的研究說明,此次實驗共完成兩次活體豬隻腹腔鏡膽囊切除手術。
第一次手術中,一台G1人形機器人在人類外科醫師及助手協助下完成操作;第二次則進一步測試兩台G1機器人合作,由兩台機器共同完成整個手術流程。
研究高級作者、加州大學聖地牙哥分校電子與電腦工程系教授葉普(Michael Yip)表示,遠端操控及未來自主運行的人形機器人,具有擴大醫療服務覆蓋範圍的潛力,尤其是在醫師不足或醫療資源有限地區,可以提供新的解決方案。
葉普指出,這項技術不只是解決美國醫療人力短缺問題,也可能改善全球醫療不均現象。若未來能進一步提升機器人的精準度與可靠性,遠端手術可能讓世界任何角落的患者,都有機會接受高水準外科治療。
參與研究並負責操控機器人的加大聖地牙哥分校醫學院外科學助理教授劉尚雷也表示,這類技術未來具有高度部署彈性,從偏遠農村、災害現場,到戰場甚至太空環境,都可能成為應用場景。
外媒關注突破性,但也指出距離人體手術仍有距離
《南華早報》指出,這項研究的重要性在於,它證明人形機器人不再只是工業或展示用途設備,而可能進入高度專業的醫療領域。
報導指出,過去手術機器人市場主要由專用設備主導,如達文西系統,這些設備雖然精密,但成本高昂,限制了部分醫療機構使用。人形機器人若能達到類似精準度,將可能改變未來醫療設備市場格局。
不過,外媒也強調,目前這項技術仍處於早期階段,不能視為人形機器人已經取代外科醫師。
研究團隊坦言,此次手術雖然成功完成,但機器人操作速度明顯慢於人類醫師及成熟手術機器人系統。主要原因包括機器人需要反覆重新校準位置,且目前動作連續性與靈活度仍不如人體。
在第二次手術中,研究人員也觀察到輕微膽汁洩漏及肝床出血情況,不過均成功控制,沒有造成嚴重併發症。研究團隊認為,透過更多訓練資料、更精密控制系統,以及人工智慧輔助能力提升,未來可望縮短手術時間並降低風險。
並非AI自主開刀 人類醫師仍是核心角色
另據《富比世》報導指出,外界最容易誤解的地方,是將這項研究視為「AI機器人自己完成手術」。事實上,此次實驗仍由人類醫師掌握決策與操作。
研究中的人形機器人比較像是外科醫師的「遠端身體延伸」,醫師透過控制設備傳遞動作指令,再由機器人完成精細操作。
這與目前部分醫療AI研究不同。現階段AI主要協助影像分析、診斷建議或手術規劃,而真正涉及切割、縫合等高風險操作,仍由醫師負責。
報導說,全球醫療體系正面臨醫師不足問題,尤其外科專科人才集中於大城市,使偏鄉地區難以獲得高品質醫療服務。遠端操控人形機器人若成熟,可能讓專家醫師透過網路跨越距離提供手術支援。
例如,一名位於大型醫學中心的外科專家,未來可能遠端操控數百公里外醫院的機器人設備,協助當地患者接受手術。
人形機器人進入醫療 低成本與全球部署成未來方向
此次研究也被視為人形機器人產業進入新階段的重要案例。過去,人形機器人主要集中在工業展示、物流、自動化工廠及研究領域。但隨著機器人感測、控制、人工智慧技術快速進步,醫療成為下一個重要應用方向。
研究團隊認為,人形機器人的最大優勢,是能模仿人類操作環境。醫院現有設備、手術器械與工作流程,都是依照人類醫師設計,因此具有人類身體結構的機器人,比專用機械平台更容易融入現有醫療體系。
然而,專家提醒,從動物實驗到人體臨床應用,中間仍有大量監管、安全與倫理問題需要解決。未來若要真正進入醫院,必須通過人體試驗,證明長時間運作穩定性,並建立責任歸屬、醫療安全及資料管理制度。
此外,AI若逐漸加入手術流程,也將衍生新的問題,如機器判斷錯誤時由誰負責、遠端連線遭受攻擊如何防護,以及患者是否能接受由機器協助完成重大醫療程序等。