眾所周知,眼科手術長期以來對精度和穩定性有極高要求。視網膜膜剝離、玻璃體切除、視網膜注射等操作對外科醫生的手部控制能力提出了微米級的挑戰,傳統手術中難以避免的手顫和視覺–動作不一致增加了手術風險。
眼科手術機器人的出現,為上述難題提供了全新的技術解決方案。通過高剛性的機械臂結構和精密的運動控制演算法,機器人系統能夠有效濾除人手固有震顫,實現亞毫米級甚至微米級的定位穩定性。此外,手術機器人的應用也顯著提升了操作的精細度與可重複性。這不僅降低了因操作誤差導致的併發症風險,也使一些以往被視為過於複雜或風險極高的眼底手術成為可能。
近年來,隨著人工智慧技術,特別是以視覺-語言-動作協同為代表的具身智能(Embodied AI)的快速發展,眼科手術機器人正迎來新一輪技術變革。未來的機器人將不再僅僅是外科醫生的「放大鏡」和「穩定器」,而是逐步具備環境感知、決策分析與自主執行能力的手術夥伴。例如,在圖像識別和路徑規劃能力支持下,機器人有潛力實現從入眼定位到目標區域操作的全過程自主化這種高度自主化不僅將進一步提升手術效率與一致性,更可能為眼科手術的標準化、規模化普及開闢全新路徑,尤其在醫療資源相對匱乏的地區意義重大。
▍單臂與雙臂構型的差異與定位
從機械結構與操作模式來看,當前全球在研與已上市的眼科手術機器人主要可分為兩大類:單臂協同操作構型與雙臂主從控制構型。二者在設計理念、適用場景與技術路線上各有側重,反映出行業對不同臨床需求的響應。
•單臂協同操作機器人:以荷蘭Preceyes(現為蔡司旗下)、美國Johns Hopkins團隊、以及國內的微眸醫療、迪視醫療、瞳沐醫療等為代表。這類系統多採用「協同操控」模式,即醫生與機器人共同操控同一器械完成手術。其主要應用場景聚焦於視網膜下注射、黃斑裂孔封閉、視網膜前膜剝離等對單器械操作精度要求極高的步驟。該類系統的特點是結構相對簡潔、集成度高、學習曲線相對較短,能夠較快切入特定複雜操作場景,解決臨床痛點。

•雙臂主從控制機器人:以色列 Forsight robotic 的 ORYOM (其專利顯示為:two control-component arms)、Horizon Surgical Systems(德國/美國)、AcuSurgical(法國)以及國內的銜微醫療等為代表。這類系統更貼近眼科醫生傳統的「雙手操作」習慣,採用主從控制架構:醫生在控制端(主端)操作手柄,遠端的兩個機器人從臂則分別夾持不同器械(如光導、玻切頭、鑷子等),實時鏡像醫生的手部動作。
雙臂系統的優勢在於能夠支持更複雜、更完整的手術流程,其定位往往是打造覆蓋多術式的「眼科手術平台」,而非僅限於單一高精度任務。其在手術室中的集成度更高,旨在全面融入並優化現有眼科手術工作流。在核心的精度與穩定性指標上,優質的雙臂系統與單臂系統相差不大,但其在任務覆蓋廣度與手術流程完整性方面具備明顯優勢。

▍AI 自主化的探索與實踐
將人工智慧,特別是計算機視覺與自主決策能力嵌入手術機器人,是實現其從「輔助工具」向「自主智能體」轉變的關鍵。近年來,多家領先企業已在這一前沿領域展開實質性探索,並取得初步突破。
• 以色列 Forsight ORYOM 已實現機器人自動化白內障手術的動物實驗,預計 2025 年開啟面向美國市場的人體臨床試驗。白內障手術之外還規划了青光眼手術、視網膜手術等適應症。
• Horizon Surgical Systems 已實現自主完成白內障手術操作,可幫助醫療機構在醫護資源有限的情況下擴大日手術量。
• 銜微醫療 實現了機器人自主完成從對準眼球鞏膜口、入眼到到達眼底指定坐標點的全過程移動,展示了眼科機器人在術中自主定位與導航上的可行性。
• AcuSurgical 計劃在 2029 年前形成基於圖像識別的眼底手術全流程 AI 賦能,實現更高水平的自主化。
這些實踐共同表明,眼科手術機器人的自主化已不再是遙遠的概念,而是正在穩步推進的技術現實。其演進路徑預計將遵循「輔助控制→部分自動化→條件自主→高度自主」的階梯式發展,每一步都需經過嚴格的驗證以確保安全性與有效性。
▍全球與國內企業進展全景
從全球視野看,眼科手術機器人領域已形成產學研緊密聯動、多家企業並跑的格局。
海外方面:
• Forsight ORYOM 已完成多例機器人白內障手術的動物實驗,預計 2025 年開啟面向美國市場的臨床試驗。白內障手術之外還規划了青光眼手術、視網膜手術等適應症。
• Preceyes(荷蘭,現已被蔡司收購)是迄今臨床驗證最充分的眼科機器人,已獲得 CE 標誌,重點在膜剝離、視網膜注射等高精度操作。
• Horizon Surgical Systems 和 AcuSurgical 分別在自主手術和雙臂操作平台上有突破,正處於早期臨床和試驗擴展階段。
• Johns Hopkins 和 劍橋大學團隊 以科研驅動,在協同機器人與影像導航結合上持續推動學術前沿。
國內方面:
• 微眸醫療、迪視醫療等已開展高精度視網膜注射適應症的臨床註冊實驗。
• 銜微醫療 在雙臂主從控制與自主化操作上積極布局,在申請視網膜注射和剝膜適應症的同時亦在探索全流程機器人眼科手術平台的可能性。
▍與眼科設備的整合與行業格局展望
2022 年蔡司以約4240萬歐元(另有不超過4140萬歐元里程碑付款)收購 Preceyes,目的在於與其顯微鏡、iOCT 等影像與手術管線整合。這一動作凸顯了未來眼科機器人發展方向:機器人不僅是獨立產品,而是需要與顯微鏡、OCT、導航系統、藥物遞送等設備深度融合,構成完整的眼科數字化與智能化手術室。
展望未來,當多適應症眼科機器人平台進一步具備 AI 具身智能,能夠與影像系統、術中導航和診療設備協同工作時,將重塑眼科手術室的整體格局。這種趨勢可能對國內已經競爭激烈的眼科顯微鏡、OCT 等光學和診斷設備市場產生決定性影響。歷史經驗也表明,全球醫療器械巨頭如強生、美敦力、蔡司、愛爾康的成功均依賴多管線布局與全流程覆蓋。由此推演,中國未來的眼科產業領軍企業也必然是具備跨產品線整合能力,能夠覆蓋診斷、手術到隨訪全流程的多管線平台型企業。