当手术机器人在宽阔术野大展身手，面对脊柱区域空间逼仄、解剖复杂、神经密布的极端手术环境，行业始终面临技术壁垒。近日，由华西医疗机器人研究院联合四川大学华西医院团队历经两年潜心攻关打造的MicroSpine 柔性脊柱微创手术机器人取得重磅突破，核心研究成果正式发表于国际顶级期刊《Science Robotics》，这一系统的诞生，标志着手术机器人正式跨入“极小尺寸与超柔性灵巧操控”的新战场。
论文链接：www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adu0590
攻克“硬骨头”与“软神经”的极致挑战
腰椎退行性疾病是全球高发的慢性病，导致严重的腰腿痛。传统前路手术（OLIF）虽然创伤小，但受限于硬质直筒器械，难以绕过障碍进行彻底减压；而后路手术虽直观，却面临创伤大、恢复慢的难题。我们需要的是能在骨头缝里“跳舞”，同时又不伤及神经分毫的工具。
MicroSpine完美回应了这一挑战。它首次采用了创新的同轴推拉机器人（CPPR）的结构。
游丝之微，灵蛇之巧：三支器械臂外径仅为2 mm，被巧妙集成在8 mm的微小鞘管中。它们具备6自由度和双段式弯曲能力（远端弯曲达 120°），如同灵巧的触角，能够精准绕行至传统直视野无法企及的椎间隙深处与盲区。
刚柔并济，攻坚克难：柔性机器人最大的难题是“软弱无力”。MicroSpine首创榫卯狭缝结构，在弯曲时自动互锁。这使得2 mm的纤细器械瞬间拥有强悍的刚性（提供高达4.4 N的操作力），不仅能轻柔分离娇嫩的神经根，更能搭载铥激光高效切除坚硬的骨赘。
三阶验证：从实验室走向真实解剖
从3D打印重建模型、活体动物实验到严苛的大体模拟，MicroSpine展现了惊人的临床潜力：
极致精准：路径跟踪误差控制在亚毫米级（RMSE 0.9 mm）。
颠覆效率：在人体尸体实验中，仅需3 cm小切口，15分钟即可完成双侧小关节增生组织的彻底切除。相比传统手术1-1.5小时的耗时，效率实现了质的飞跃。
安全守护：活体实验中出血量低至5 mL，且全程无神经热损伤。
MicroSpine并非现有系统的改良，而是一次底层技术路径的重构。它将传统的“间接减压”彻底升级为精准的“直接减压”。在这个由亚毫米级精度和柔性仿生控制主导的新战场，MicroSpine正为数以千万计的高龄与高危腰椎退疾患者，开辟出一条更加安全、微创的康复之路。
作者简介
共同第一作者：赵清祥（qingxiang@wchscu.cn),四川大学华西医院生物医学大数据研究院助理研究员，博士后。主要从事连续体机器人、微创手术机器人等领域的研究。
共同第一作者：王贤帝（wxdfrank@126.com），四川大学华西医学模拟中心副教授、脊柱微创外科医生。骨科学博士、医工结合博士后，中国医师协会模拟教学专家委员会委员，中国模拟医学教学联盟理事，北美脊柱外科学会（NASS）会员，2020年作为主要完成人获得四川省科技进步二等奖，主持及参与省部级课题5项，2021年第8届“金手奖”骨科病例大赛脊柱组全国冠军；2018年获海峡两岸脊柱内镜手术大赛总决赛冠军，第4届中国“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖项目第一导师。
共同通信作者：曾建成（tomzeng5@163.com），四川大学华西医院骨科脊柱中心主任，主任医师、教授、博士生导师，主攻脊柱疾病的精准诊断及微创治疗，担任亚太微创脊柱外科学会理事、亚太脊柱创新学会理事及国际脊柱内镜学会理事,中华医学会骨科分会微创外科学组委员，中华中医药学会脊柱微创专家委员会副主任委员，四川省医学会脊柱疾病多学科联合委员会创会主委，四川省医促会脊柱微创专委会创会主委等职务。四川省“卫生健康英才计划”首席专家，“天府青城计划”医疗卫生领军人才。
国内率先开展“脊柱后路内镜椎管减压椎间盘摘除”及“OLIF联合前路固定”术式；开创“OLIF应力终板强化”、“前路三皮质螺钉固定”、“OLIF联合内镜组合微创”等前沿技术；率先探索并报道“脊柱内镜切除骨样骨瘤”、“OLIF治疗关节突囊肿”，主刀脊柱微创手术1万多台。应邀赴新加坡、泰国、印尼、中国台湾及国内大型三甲医院行专题讲座及手术演示300余次。
承担国家科技部重点研发项目，国家自然科学基金项目等多个国家级/省部级项目。以第一/通讯作者发表国际高质量论文80多篇。主编及参编脊柱微创专著9部，牵头制定“经皮腰椎内镜手术加速康复外科实施流程专家共识”，参与制订脊柱外科加速康复专家共识10项。脊柱微创研究成果荣获2020年“四川省科技进步奖”二等奖、2021年“中华医学科技奖”三等奖、2023年“上海市科学技术发明奖”特等奖。
共同通信作者：李康（likang@wchscu.cn），四川大学华西医院生物医学大数据研究院研究员，博士生导师，四川大学匹兹堡学院科研副院长，中国生物医学工程学会科普工作委员会副主任委员。主要从事医学人工智能、医疗机器人、生物力学、人机交互等领域的研究。牵头成立华西医院-商汤科技联合实验室和“岷山计划”华西医疗机器人研究院，旨在促进机器人、人工智能和医疗领域的科技创新和技术升级。曾担任美国知名大学医学院副教授，计算机系和生物医学工程系博士生导师，主持/联合主持国内外项目30余项，在国际重要刊物和国际权威会议上发表论文300余篇。
医工协同聚力，持续解锁智慧医疗新未来
作为成都高新区“岷山行动” 首批揭榜项目，华西医疗机器人研究院自成立以来，始终坚守医工结合、产研一体的发展理念，深度扎根临床痛点，构建 “临床需求 - 技术研发 - 成果验证 - 产业应用” 全链条创新体系，致力于用前沿机器人技术破解临床诊疗难题，填补国内高端医疗机器人技术空白。本次 MicroSpine 柔性脊柱微创手术机器人的成功研发，正是我院联动脊柱外科、机器人工程、生物力学、医学人工智能等多学科力量，实现临床需求与硬核技术深度融合的标杆成果。
从手术室里的精密助手，到攻克疑难病症的创新利器，医疗机器人是智慧医疗发展的核心方向。未来，华西医疗机器人研究院将继续深耕微创外科、康复医疗、智能诊疗等赛道，坚持以临床需求为导向，不断突破关键核心技术，产出更多兼具学术价值与临床价值的创新成果，以“华西智造” 赋能医疗健康事业发展，惠及更多患者。
