手术机器人系统化能力提升：从硬组织操作到血管内导航

近年来，手术机器人技术从单一区域突破，正逐步迈向更复杂的应用场景。脊柱与骨科等“硬组织”结构，以及血管内等“微创通路”场景，同步迎来系统平台的迭代更新。近日出现的两项重要进展——瑞士LEM Surgical的Dynamis Robotic Surgical System在美国完成首次临床操作，以及美国Stereotaxis的GenesisX通过FDA 510(k)批准——折射出手术机器人在多维度空间中加速走向成熟化的趋势。

这些进展既源于底层技术路线的不断升级，也与行业整体对“更高精度、更低侵入、更广适配性”的长期需求紧密相关。在高端装备制造体系中，手术机器人逐渐从单点创新走向系统化创新，正在成为新一代医疗装备的重要组成部分。

一、硬组织手术机器人迈向工程化成熟：Dynamis系统的临床验证

2025年11月10日，瑞士手术机器人公司LEM Surgical宣布其核心平台Dynamis Robotic Surgical System在美国首度完成临床应用。手术由美国The Robotic Spine Institute的临床团队在拉斯维加斯执行，涵盖多例单节段及多节段脊柱融合操作。对于脊柱等结构复杂、位置深、稳定性高要求的硬组织手术而言，机器人辅助技术的落地标志着这一细分领域的商业化进程明显加速。

在此之前，LEM Surgical已于2025年获得FDA 510(k) 认证，成为硬组织领域少数具备商业使用资格的机器人平台供应商之一。此次临床操作的顺利实施，意味着Dynamis已从研发验证阶段走向了实际场景应用阶段，为公司未来在欧美及全球市场的推广奠定了关键技术基础。

1. 多臂架构推进空间可达性提升

Dynamis 的系统架构为三机械臂协作形式，区别于传统的“单臂+导航”路线。其核心是通过多臂分工提升狭窄空间内的操作灵活性，避免导航视线遮挡、术具路径受限等传统难题。

• 双侧机械臂负责导针定位与螺钉植入

• 第三臂集成导航与摄像模组

•  软件自动协调各臂运动轨迹，避免机械干涉

这种“动态避障”能力使其能够在长节段、多角度及再入手术等复杂脊柱手术中发挥优势，从而提高操作效率与精度。

2. 导航系统一体化：从“外部辅助”走向“内嵌协同”

与市面上一些高度依赖外部追踪装置的导航系统不同，Dynamis将导航能力直接集成于机械臂结构之中，使得系统能够实时追踪骨骼与器械位置的微小偏移。

这种“近场导航”带来的优势包括：

• 避免外部红外装置的遮挡影响

•  通过AI算法进行图像重建与误差补偿

• 可实现亚毫米级定位能力

•  支持术中CT/C臂影像的无缝配准

导航、机械臂与视野系统的深度耦合，使系统具备高精度的路径规划能力，减少校准步骤，缩短了手术准备时间。

3. 开放式器械兼容：降低推广成本

为了适应不同品牌与型号的植入工具，LEM Surgical 提供了可兼容直径3mm至20mm的“Dynacans”末端执行器。该开放式接口减少了系统在使用层面的封闭性，使得医院无需置换现有植入工具体系。此类设计对于硬组织手术尤为关键，有助于降低成本并加速机器人在临床端的接受度。

4. 从原型到产业化：便携化与可部署性提升

Dynamis将导航模块、视觉系统与机械臂整合于低轮廓移动平台之中，可在手术台周围自由部署，并兼容现有手术室布局。这种可部署性提升，使其更容易在普通手术室场景下落地，而无需对基础设施进行大规模改造。

从整体来看，Dynamis展现了硬组织机器人从“能做”向“能用、好用”过渡的趋势：空间、导航、器械接口与部署方式的全链路工程化，使其具备了进入规模化市场的基础。

二、血管内手术机器人迈向轻量化与可扩展：GenesisX平台的结构性创新

与硬组织手术机器人不同，血管内手术机器人主要聚焦于心血管、神经血管、电生理等通过微创通路完成的治疗方式。Stereotaxis作为血管内机器人领域的代表企业，其磁导航系统在全球已应用多年。2025年11月10日，通过FDA 510(k)的最新一代GenesisX系统，为该领域带来了新的设计方向。

1. 从“磁屏蔽依赖”到“结构内置化”

传统的机器人磁导航（RMN）系统通常需要在手术室墙壁安装大型磁屏蔽结构，这不仅占用空间，也对医疗机构的施工改造提出较高要求。GenesisX通过将磁屏蔽直接融入系统结构中，实现了重要的工程化突破：

• 去除墙体磁屏蔽

•系统机柜体积缩小约80%

•运行仅需常规120/230 V电源

•无需结构锚固即可安装

这让需要传统大型基础改造的机器人磁导航技术可以更方便地进入现有导管实验室，并扩展到规模更大的医院群体。

2. 轻量化平台增强工作流程效率

GenesisX采用更小、更轻的结构设计，可直接部署在手术台下。其更轻的机械结构带来的优势包括：

• 更流畅的磁响应和操作速度

•更高效的设备移动与场景切换

• 增强了设备与X射线系统的兼容性

Stereotaxis也在同步扩展其导管兼容产品组合，使系统能覆盖更多品牌的影像设备。

3. 灵活的商业模式与系统可拓展性

在工程设计趋于紧凑化之后，GenesisX被定位为一个能够支持后续技术迭代的平台。Stereotaxis计划未来在系统上叠加更多创新能力，使其具备长期扩展性。与此同时，公司提供包括销售、租赁、按使用付费等多种商业模式，以提升市场采纳度。

4. 从CE认证到美国市场：逐步推进的临床与商业路径

GenesisX在2024年获得CE标志后，已首先进入欧洲市场；随后提交FDA审核并获得批准。公司正在美国与欧洲进行限量推出，以在全面推广前进一步完善供应链、安装流程与商业体系。这种稳健路径体现了血管内手术机器人在大型医疗体系中的产业化逻辑：既强调技术更新，也注重部署风险和临床稳定性的逐步验证。

三、两类手术机器人的共同趋势：系统化、可部署性与适配性提升

尽管Dynamis与GenesisX面向的手术类型不同，一个聚焦硬组织骨结构，另一个聚焦血管内的软路径通道，但它们在工程设计、临床需求与商业化逻辑上呈现出明显的相似趋势。

1. 轻量化与空间友好型设计成为行业共识

两套系统均采取“更小、更轻、更容易部署”的路线：

• Dynamis：低轮廓移动平台，无需改造手术室

• GenesisX：内置磁屏蔽，无需墙体施工

这种趋势意味着未来手术机器人将具有更高的场景适配性，从而降低医院部署成本，推动更广范围的应用普及。

2. 导航与执行的深度融合

现代手术机器人正在从“机器人+外部导航”的组合模式，向“导航即系统核心”的一体化模式转变：

• Dynamis 将导航能力嵌入机械臂结构

• GenesisX 将磁导航能力在系统内部结构中强化

导航的深度融合使系统能够更稳定地处理复杂路径、骨结构与微创通路，提高了整体安全性与可预测性。

3. 开放式接口与兼容性设计促进行业协同

在手术机器人产业链中，器械、影像设备、植入物等生态复杂。两家公司均采取开放式技术路线：

• Dynamis 支持不同品牌的硬组织器械

• GenesisX 扩展其兼容导管产品组合

• 两者均强调与现有医疗影像系统的协同

这类兼容性设计有助于提升系统落地速度，降低对单一厂商生态的依赖。

四、结语

无论是脊柱融合这类复杂的硬组织操作，还是血管内导管通路这类高精度、微创路径，手术机器人都在不断突破传统手术的可达性与可视性限制。在高端装备制造产业体系中，这类装备不仅代表着医疗器械的前沿方向，也体现了机器人技术、导航技术、影像技术、算法技术等多领域交叉创新的成果。

Dynamis与GenesisX的两项进展，表明手术机器人正从单点突破进入到工程化、平台化阶段，更强调可部署性、临床适配性与长期可持续的技术路线。这种趋势将推动手术机器人从专业中心向更多类型的医院普及，为复杂手术的标准化与精细化提供新的路径。在未来的技术迭代中，随着多模态导航、高度协同机械臂、开放式接口和平台化架构的不断成熟，手术机器人的应用场景将进一步拓展，也将成为高端装备制造领域的重要增长方向。

 

文献来源：

1. LEM Surgical Achieves Major US Clinical Milestone With Dynamis Robotic Surgical System[EB/OL].(2025-11-10)[2025-11-20]. https://thespinemarketgroup.com/lem-surgical-achieves-major-us-clinical-milestone-with-dynamis-robotic-surgical-system/

2. Dynamis Robotic Surgical System[EB/OL]. [2025-11-20]. https://lemsurgical.com/product-robotic-surgery-system/

3. GENESISX ROBOTIC MAGNETIC NAVIGATION SYSTEM RECEIVES U.S. FDA CLEARANCE [EB/OL].(2025-11-10)[2025-11-20].https://ir.stereotaxis.com/news-releases/news-release-details/genesisx-robotic-magnetic-navigation-system-receives-us-fda