新型缝合打结技术在中国开发让新手医生缝合精度提升121%

by Yun Seulgi

Published 08 Dec.2025 11:09(KST)

中储藏台研究团队成果刊登《自然》
开发机器人手术缝合恒定张力技术
“经验不足医生的力量控制精确度提升121%”

中国研究团队开发出一种用于机器人手术的新型结扣，可在缝合时自动帮助调节所需张力。外界评价称，这项技术无需复杂传感器，就能实现堪比熟练外科医生水平的精细缝合。

图片与报道具体内容无关。Pixabay供图

据香港《南华早报》(South China Morning Post, SCMP)当地时间8日报道，中国浙江大学融合研究团队关于在无复杂传感器情况下实现恒定张力的“智能结”技术的相关研究论文，于上月27日刊登在国际学术期刊《自然》(Nature)上。

在手术过程中，缝合和打结阶段的关键在于控制力度。如果缝得过紧，可能阻碍血流；过松则有伤口裂开的风险。基于这一原因，中国前沿的医学与机器人领域一直在研究如何通过机械臂精确控制并传递力量。尤其是在医生难以利用手感的腹腔镜手术和机器人手术中，如何以机械方式再现经验丰富外科医生的触觉，一直被视为长期课题。

研究负责人、浙江大学教授Cai Shujun在校方新闻稿中表示：“在开腹手术中，医生可以直接感受组织的柔软程度，从而调节缝合的张力。但在腹腔镜或机器人手术中，医生是通过画面操控机械臂，触觉反馈消失，容易陷入‘力量盲区’。”

中国浙江大学融合研究团队发布的“Sleep Future”缝合技术。Nature 提供

核心构想是在多学科研究人员共同讨论的过程中产生的。工学机械工程专业研究者、论文共同通讯作者Yang Xuxu利用“绳子两端的张力始终相同”这一力学原理，提出“要不要先在旁边打一个‘滑结’(slip knot)预备着”的想法。

研究团队解释称：“如果在手术用结扣前方额外打一个滑结，当拉线的力量达到一定水平时，这个滑结会自动松开，从而精确校准张力。”这意味着它起到防止张力收紧超过设定值的控制作用。

根据论文，研究团队通过调节结扣叠加方式和材料特性，实现了以约95%目标张力精度持续传递力量的效果。该滑结可稳定维持最长32天，即便拉动速度不同，也像“机械保险丝”一样，只传递预设的力量。

在实验中，这一缝合系统被命名为“Sliputure”，能够精确维持约1.3牛(N)，即与系鞋带时相近的张力。研究团队指出，在相同条件下，一般机器人缝合往往会施加2至3牛的过大力量。

在对实验小鼠器官进行缝合并比较恢复速度的实验中，使用Sliputure缝合的部位在术后第5天就恢复到健康水平，比传统方式的恢复速度快2天。在猪器官腹腔镜缝合手术实验中，应用Sliputure后，组织被压迫或变形的现象减少，结扣也保持得更加均匀。

论文评价称：“采用这一机制后，即便是经验不足的外科医生，打结力量控制的准确度也能提高121%，从而实现接近熟练外科医生水平的缝合。该系统不仅可作为训练工具，也有望在医疗资源受限的环境中替代现有缝合材料。”

浙江大学在声明中表示，此次研究为不依赖电子传感器的“机械智能”(mechanical intelligence)开辟了新路径。研究团队预测，这一系统即使在停电或网络故障情况下也能立即工作，因此不仅适用于深部手术，在深海、外太空、地下等极端环境中也具有广阔的应用前景。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。