我國首款完全自研HX自研機械臂骨科手術機器人實施首臺臨床手術

“真正的問題從來不是做不出一臺能動的機器人，而是做不出一臺在手術室里值得生命托付的機器人醫生。”

當HX自研機械臂骨科手術機器人（以下簡稱HX系統）在四川大學華西醫院的手術室中，完成其首次全膝關節置換的臨床截骨時，一位在場的醫生低聲說道。這一刻，中國手術機器人產業等待了超過十年。

2026年2月11日，這個日期本身并無特殊。但對元化智能及其背后的中國高端醫療裝備賽道而言，這是一次關于“執行權”的宣言。一臺由主控臺、導航儀到機械臂100%自主研發的骨科手術機器人，在頂級臨床殿堂完成了它的首臺手術。

沒有宏大虛無的敘事，有的，只是一個六軸機械臂在亞毫米級的精度要求下，平穩、確定地運動。它輔助切除的不僅是患者的病變骨骼，更是長期以來橫亙在國產手術機器人面前的集成依賴高墻。

我們見證了太多國產手術機器人“發布即巔峰”的故事，它們往往擁有華麗的算法和軟件界面，但打開機殼，核心的零部件卻往往貼著海外品牌的Logo。HX這次的不同在于，它將最沉重、最復雜、風險最高的機器人執行環節，牢牢攥在了自己手中。

01.

從“外科大腦”到“外科手”

過去五年，中國手術機器人賽道熱潮洶涌。“AI規劃”、“智能導航”、“三維重建”……這些聚焦于“決策”與“感知”層的軟件創新，構成了絕大多數國產故事的核心。資本市場也為之傾心，畢竟，算法的邊際成本低，想象空間大。

然而，一個尖銳的問題始終存在：當完美的術前規劃落于屏幕，誰去執行？

手術機器人的價值閉環，最終必須由一支在現實物理世界中精準、穩定、安全運動的機械臂來完成。這支“手”的素質，直接決定了智能的“大腦”能否安全落地。

骨科手術，尤其是關節置換，是檢驗這支“手”的終極試煉場。它要求極高的剛性從而以對抗切割骨骼時產生的反作用力，避免振動導致的精度流失；靈活的構型以在狹小、深邃的術野內進行多角度操作；極強的本質安全，從而能任何異常運動都可以被預判和抑制，因為失誤的代價不可逆。

長期以來，這個領域是海外巨頭如史賽克（Mako）、捷邁邦美（ROSA）的絕對領地。它們的壁壘，不僅在于軟件和數據，更在于數十年積累的精密機電一體化能力，如何讓金屬、電機與代碼協同成一支可靠的“外科手”。

元化智能HX系統的自研機械臂，選擇正面攻堅。其技術路徑清晰而務實。在設計上，其通過采用“串聯基座+并聯腕部”混合構型創新。串聯部分保證大范圍工作空間，并聯腕部則在末端提供高剛度與敏捷性，這是對骨科手術空間約束與力學要求的直接回應。

同時，機械臂的每個關節均為獨立驅動的主動關節，搭載高響應伺服系統。這種全關節驅動意味著更強的主動控制能力與更優的動力分配，為復雜的復合運動奠定基礎。

不僅如此，通過直線電機與旋轉電機的混合布局，在關鍵部位提升剛性，同時在非承重關節優化慣量。控制算法上，這種混合驅動與剛柔耦合控制設計，結合位置、力與阻抗控制，讓機械臂能實現“遇剛則剛，遇柔則柔”的交互能力。

元化智能的研發負責人對機器人大講堂坦言，更優秀的手術機器人，需要從手術的物理本質反推機電需求。比如截骨時，末端瞬間沖擊力可能超過200N，機械臂的臂體結構、軸承選型、電機扭矩儲備，都必須為此做冗余設計。

如今，這支“中國臂”在華西手術室里的首次揮動，其象征意義在于：中國手術機器人產業，終于開始補齊從“智能決策”到“精準執行”這最后、也是最重的一公里。

02.

比精度更難的“安全”

在手術室，精度是入場券，安全才是生命線。

一臺手術機器人要獲得外科醫生的信任，尤其是一臺國產全自研的機器人，它必須構建起一套讓人無需時刻揪心的多重、冗余、可解釋的安全體系。元化智能HX系統在華西的這場手術首秀中，展示了其對“安全”的工程化理解。這一切流暢體驗的背后，是一套立體的“三重安全防護”體系。

第一重，是無延時隨動結合“空氣墻”虛擬邊界技術。機械臂能實時感知阻力，一旦觸碰虛擬安全邊界，便會立即停止，防止誤切重要組織。

第二重，是對截骨邊緣、深度、角度的三重硬性安全限制，從多維度為手術劃定不可逾越的紅線。

第三重，是安全范圍內的實時隨動與動態補償。當患者因呼吸等產生微小移動時，系統能實現“手-眼”聯動，自動補償，確保手術工具始終對準預定路徑。

當然，精準且安全的執行，離不開智慧的“眼睛”和“大腦”。HX系統的智能導航系統，扮演著術前規劃、術中導航的“如影隨形”角色。

在術前，系統能基于患者CT數據，快速重建出高度還原的股骨與脛骨三維模型。傳統的配準方式需要上百個點，而HX系統通過優化算法，僅需約30個特征點即可完成高精度配準，大幅縮短了手術準備時間。

進入術中，導航系統進入實時動態模式。它能持續追蹤手術器械和骨骼的位置，并根據實際情況，動態調整并顯示假體的最佳放置位置、下肢力線以及關節間隙平衡數據。無論是追求精準力線的初次置換，還是處理復雜畸形的翻修手術，系統都能提供智能化支持。

其核心算法的定位精度達到亞毫米級，并能進行多維度的關節運動模擬，為醫生提供超越肉眼觀察的決策信息，智能劃定每一步操作的安全邊界。

尤為重要的是，該系統的開發基于龐大的國人解剖數據庫。這使得手術規劃更加貼合中國患者的骨骼形態特征，不僅提升了手術的適配性和成功率，也從根本上保障了國內醫療數據的安全。

03.

從一臺設備到開放生態平臺

元化智能的野心不止于打造一臺優秀的手術機器人。HX系統被設計為一個開放、可拓展的智能骨科手術平臺，旨在賦能整個行業的科研與臨床創新。

系統支持全面的科研數據導出與分析功能，將每一臺手術變為一個數據采集點。這為骨科手術技術研究、假體設計優化、人工智能算法訓練提供了寶貴的數據資源，助力打造“科研型臨床應用平臺”。

目前，元化智能已與全國多家頂級醫療機構建立了深度合作關系，共同推動“產學研醫”的深度融合。通過臨床反饋驅動技術迭代，再以先進技術解決臨床痛點，形成創新的良性閉環。

這種開放生態的建設，將加速手術機器人技術在更多術式（如脊柱、創傷）中的應用探索，推動精準醫療理念在骨科的全面落地。

04.

結語與未來

隨著HX自研機械臂骨科手術機器人在華西醫院完成歷史性的首秀，它推開的不只是一間手術室的大門，更是中國高端醫療裝備自主化的大門。

從核心芯片到核心執行部件，中國科技企業正一步步夯實智能醫療產業的基石。當“中國臂”在手術臺上穩定揮動，它傳遞的不僅是精準，更是一種擺脫依賴、掌握核心命脈的產業自信。

這臺機器人未來或將走入更多基層醫院，讓頂尖的精準外科技術不再是大城市的專屬，這正是高端醫療設備自主化帶來的最深遠意義。

這也使的華西醫院手術室里的燈光雖然已經熄滅，但一場更漫長的競賽剛剛鳴槍。