本文由滨州医学院附属医院的董维凯、李伟与青岛科技大学的董维天共同撰写，发表于Chinese Journal of Robotic Surgery（机器人外科学杂志（中英文））2025年第11期。这是一篇关于血管介入手术机器人研究进展的综述性论文。文章系统性地梳理了该领域近年来的技术发展、设计理念、临床应用现状，并对未来发展趋势进行了展望。
综述主题与核心观点
本文的核心主题是全面回顾和总结血管介入手术机器人的发展脉络，从关键技术突破到临床实际应用，旨在展示该技术如何从实验室走向临床，并分析其面临的挑战与未来方向。全文围绕几个核心层面展开论述，并提供了详实的研究证据支撑。
关键技术进展
论文首先详细阐述了推动血管介入手术机器人发展的四项关键技术，这是整个领域发展的基石。
导丝摩擦与拖曳力减少技术：这是提高手术操作流畅性和安全性的基础。文中重点介绍了径向微振动技术。作者引用了Zhang C N等人的研究，指出通过施加高频微振动，可将导丝与血管壁间的最大摩擦力减少高达85.19%。这项技术的意义在于显著降低了手术过程中因摩擦力过大而对血管壁造成的潜在损伤风险，从而提升了操作的安全性和精确性。
电磁定位与导航系统技术：精确的定位与导航是机器人实现精准操作的核心。论文提到了两方面进展。其一是由Zhong P J等人提出的新型电磁定位原型系统，该系统通过简化接收器设计，提升了手术器械的定位精度和稳定性。其二，也是更为重要的方向，是多模态信息融合导航系统，如Guan S Y等人研发的系统。该系统能够将术前的CT（计算机断层扫描）图像与术中的DSA（数字减影血管造影）图像进行整合，为医生提供增强的术中视觉引导。这种融合导航极大地提升了在复杂血管路径中操作的准确性和安全性，是智能化手术的重要体现。
磁控机器人技术：这一技术代表了柔性、微型化器械的发展方向，旨在实现更灵巧、创伤更小的操作。文章列举了多个研究实例：Fu S X等人提出的具有转向和推进能力的磁控导丝机器人系统，增强了可控性；Zhang L S等人开发的基于磁流变液的系统，能够提供触觉反馈和碰撞检测功能；Wang Z L等人提出的磁控柔性连续体机器人，则具有高灵活性和多种变形模式。这些技术均通过外部磁场实现对微型器械的精确控制，为在迂曲细小血管中的导航提供了创新解决方案。
力反馈技术：力反馈是解决机器人手术中医生“手感”缺失问题的关键，直接关系到手术的安全性。文章梳理了多种实现路径：利用磁流变液构建触觉反馈装置，为医生操作导管提供实时阻力感；双模态振动-触觉反馈系统，通过触觉提示改善组织定位感知；主从式机器人系统通过力感应模块检测阻力并动态调整运动，以及基于LabVIEW的预警系统，在接近安全力限时向医生发出警报。这些技术的核心目标是恢复或增强医生对操作器械与组织之间作用力的感知，防止因力控不当导致的医源性损伤。
设计理念与系统集成
在关键技术创新之外，文章总结了当前血管介入手术机器人的主流设计理念，即通过集成上述技术，构建一个完整、高效、人性化的手术系统。设计目标明确：提升精度、减少辐射、优化结果。具体设计特点包括： - 模块化与通用性：开发了模块化的双运动滚轮盒组件，能适配不同尺寸的导管、导丝和球囊/支架导管，并实现同步的平移与旋转运动，提高了操作的效率和准确性。 - 主从控制与远程操作：采用主从控制策略，医生在防护罩外的控制台操作，机器人臂在患者侧执行，这从根本上降低了医生的辐射暴露风险，并支持远程手术的潜力。 - 人机交互与安全性：集成先进的传感器和力反馈机制，力求模拟传统手术的触觉感受。同时，设计全面的安全预警系统，以适应不同患者的解剖结构，提高系统的可靠性和容错性。 - 辅助训练与规划：利用虚拟现实环境进行手术规划和模拟，以提升医生的训练水平和术前准备。
临床应用与效果验证
本文用了大量篇幅，通过引用多项临床研究数据，实证了血管介入手术机器人在不同领域的应用效果。
在冠状动脉疾病中的应用：重点介绍了机器人辅助经皮冠状动脉介入治疗（Robot-assisted Percutaneous Coronary Intervention， RPCI）。文章引用了多项关键研究来证明其安全性与优势：Weisz G等人的多中心前瞻性研究（PRECISE研究）显示，RPCI技术成功率达98.8%，临床成功率97.6%，同时使主要操作者的辐射暴露降低了95.2%。Mahmud E等人的CORAPCI研究证明，即使在治疗复杂冠状动脉病变时，RPCI也具有与传统PCI相当的临床成功率（99.1%）。Patel T M等人的研究进一步证实，RPCI不仅能降低患者辐射剂量，还能缩短总手术时间。Hirai T等人的研究则表明，RPCI显著降低了术者辐射暴露，且未增加不良事件。这些证据强有力地支持了RPCI在减少职业伤害、同时保持高效安全方面的价值。
在主动脉及外周血管介入中的应用：文章列举了机器人技术在复杂血管疾病治疗中的表现。Riga C V等人的研究显示，在复杂胸腹主动脉瘤治疗中，机器人技术能显著缩短手术时间、减少导丝/导管移动次数，并优化整体操作评分。Bismuth J和Cochennec F等人的研究分别证实了机器人在处理髂股动脉病变和复杂主动脉分支血管穿刺中的可行性与精准性。Perera A H的研究发现，在胸主动脉腔内修复术中，机器人放置导管可减少术中脑栓塞信号，提示其能提升手术安全性。Mahmud E团队的两项研究（RAPID和RAPID II）则系统评估了机器人辅助外周血管介入治疗的安全性和有效性，结果显示临床成功率高达100%，并显著降低了操作者的辐射暴露（减少96.9%），同时减少了造影剂用量。
总结、展望与论文价值
在总结部分，文章重申了血管介入手术机器人的核心优势：通过远程控制减少医生辐射、提高手术精确性和效率。关键技术与系统设计的进步，已使其在冠状动脉、主动脉及外周血管疾病的治疗中展现出明确的应用价值和临床效益。
对于未来发展，文章提出了七个重要的研究方向： ① 优化力反馈技术，提高力感知精度；② 增强导航系统智能化，结合人工智能与机器学习实现自动路径规划与调整；③ 增强系统自主性与适应性，开发能根据患者解剖自动调整策略的机器人；④ 降低设备成本并提升易用性，以促进更广泛普及；⑤ 推动多模态信息融合，整合CT、MRI（磁共振成像）、DSA等多源影像数据；⑥ 拓展远程手术应用，借助5G/6G通信技术实现更广泛的远程医疗；⑦ 发展个性化医疗，结合患者个体特征制定个性化机器人手术方案。
论文的学术价值与现实意义
本综述的学术价值在于，它对血管介入手术机器人这一快速发展的交叉学科领域进行了及时、系统且深入的梳理。文章不仅总结了技术原理，更重要的是通过大量引用近年来的高质量临床研究数据，将技术进展与临床实证紧密结合，为读者提供了一个从实验室创新到临床验证的完整视角。这有助于研究者把握领域热点、技术瓶颈和未来趋势。
其实践意义在于，为临床医生和医院管理者提供了关于该技术安全性、有效性及优势的客观评估依据。文章用数据说话，明确了机器人技术在减少医患辐射暴露、提高复杂手术成功率、优化手术流程等方面的具体效益，对推动该技术在临床的合理应用与普及具有指导作用。同时，文中指出的未来发展方向，也为产业界和后续科研工作提供了清晰的路线图。