北京
在外科手术中，同一块组织内部，可能同时存在柔软、坚韧甚至钙化的区域。对于采用固定转速、固定运动参数的手术器械而言，这种差异可能影响切割效率，甚至增加组织损伤和碎片播散的风险。
未来的手术器械，能否像医生的手一样感知组织特性，并据此调整操作？
2026年8月20日，华中科技大学医疗装备科学与工程学院、华中科技大学同济医学院附属同济医院等单位的研究团队，在学术期刊《Research》发表综述论文《Overcoming Mechanical Blindness: Adaptive Surgical Instrument Design for the Heterogeneous Landscape of Uterine Fibroids》，围绕子宫肌瘤手术中的组织力学差异，提出了面向自适应智能手术器械的技术发展路线。
# 从子宫肌瘤手术发现器械设计难题
子宫肌瘤是女性常见的良性肿瘤。微创手术中，对于部分体积较大的肌瘤，需要通过旋切等方式将组织分割取出。
然而，子宫肌瘤内部的力学特性可能存在显著差异。研究团队梳理的既有数据表明，不同肌瘤及其内部区域的组织刚度存在较大变化。胶原纤维分布、组织退变钙化等因素，均可能改变组织的切割表现。
传统器械通常采用相对固定的运动参数，难以根据组织变化实时调整切割方式。
研究团队将这种缺乏组织力学感知、反馈与自适应能力的现象概括为“力学盲区”（Mechanical Blindness）。
这一问题并不限于妇科手术。在肿瘤切除、软组织操作及机器人辅助手术中，器械与组织之间的力学相互作用同样是影响操作安全性和精准度的重要因素。
# 从组织力学测量到智能手术器械
围绕如何克服这一局限，论文系统梳理了组织力学测量、手术器械结构优化、仿生设计和人工智能控制等领域的相关进展，提出三个值得关注的技术方向。
一是术前组织力学建图。 将磁共振成像、超声弹性成像等技术与组织力学测量结合，探索预测不同区域组织刚度的方法，为手术规划提供更多信息。
二是术中实时感知与自适应控制。 通过力传感器、光学检测等技术获取组织与器械之间的相互作用信息，未来有望根据切割阻力变化动态调整器械运动参数。
三是仿生手术器械设计。 借鉴鲨鱼皮肤、七鳃鳗口器、章鱼吸盘等生物结构的力学特征，探索降低摩擦、增强组织固定能力、减少非预期组织运动的新型器械结构。
上述方向既涉及基础生物力学研究，也涉及医学影像、传感器、机械设计、人工智能和机器人控制等多学科技术。
论文同时指出，相关方案仍需要进一步开展组织力学数据积累、器械原型开发和实验验证。
# 医工交叉研究提供新的技术方向
本研究由华中科技大学同济医学院附属同济医院妇产科联合华中科技大学医疗装备科学与工程研究院开展，体现了临床医学与医疗装备研发的深度交叉。
临床团队方面，同济医院普通妇科主任孙朝阳教授担任论文通讯作者之一，刘嵘副教授为共同第一作者。团队立足妇科微创手术临床实践，聚焦子宫肌瘤旋切过程中组织质地差异、切割效率及组织碎片播散等问题，深入分析传统器械在组织感知与自适应调节方面的局限，推动临床痛点向可研究、可验证的技术问题转化。
工程团队方面，华中科技大学医疗装备科学与工程研究院刘稷轩老师参与相关医工交叉研究，从医疗装备设计与智能器械研发角度探索解决方案。此次合作将临床需求与组织力学、仿生设计及智能控制相结合，为新一代自适应手术器械的研发提供了新的研究思路。
# 思宇MedTech观察
随着手术机器人及智能外科技术发展，器械对组织状态的感知能力正成为值得关注的研究方向。从术前影像到术中力学反馈，再到实时调整操作参数，相关技术的融合有望推动手术器械向更精细、更具适应性的方向发展。
这也为临床与工程团队开展联合研究、推动新型器械研发提供了新的合作空间。
# 思宇MedTech内容索引
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