在手术机器人领域,向人体最精微、最脆弱的空间发起挑战,是公认最难的方向。眼底视网膜薄如蝉翼,耳蜗则深藏于全身最坚硬的颞骨之中,路径曲折且操作空间以毫米计。在这样的尺度下,机器人需同时满足微型化、高灵巧度和组织感知能力,这几乎是相互冲突的多重约束-。然而,这也正是临床长期未被满足的刚需,是机械、控制、传感与临床医学交叉领域一块难啃的“硬骨头”。
哈尔滨工业大学机电工程学院张赫教授,正是长期锚定这一方向的学者-。十余年来,他带领团队从眼科到耳科,从机构创新到智能感知,在微创医疗机器人前沿不断取得原创性突破。

从眼科起步:从源头确定技术信条
张赫的科研起点,落在对精度要求极为苛刻的眼科手术机器人领域。视网膜手术要求器械在亚毫米乃至微米尺度上稳定操作,对微型化、运动精度与抖动抑制提出了极高要求。
作为国内较早从事眼科手术机器人研发的学者之一,张赫在此确立了贯穿其研究工作的技术原则:面向临床的手术机器人,必须同时实现足够的微型化、精准的运动控制和灵敏的力感知。
人手存在约150微米的生理性震颤,而视网膜下注射等操作要求精度远超于此。针对这一临床痛点,张赫团队研发的眼底显微手术机器人,通过多级滤抖算法与远程运动中心结构设计,可实现微米级运动精度。其自主研发的模块化微量注射系统,支持药物的匀速精准递送。2023年,团队完成了国际首例活体动物视网膜下自主注射试验,截至目前已完成20例活体动物实验及8例人体临床试验,手术成功率达100%。
攻坚耳科:经自然腔道内耳手术登《自然·通讯》
在眼科取得技术积累后,张赫团队将目光投向更深的内耳手术领域。
内耳深藏于颞骨内部,传统治疗方式中,系统给药受血-迷路屏障限制,局部给药又存在药物渗透不足的问题。从外耳道到圆窗膜的通路仅2至5毫米宽,且存在多平面弯曲。长期以来,内耳诊疗面临“难到达、难取样、难精准治疗”的困境。
2026年4月,张赫团队在国际期刊《自然·通讯》上发表研究成果,报道了一种经耳道入路的双节段微型灵巧连续体手术机器人系统(DS-MDCR)。
这款机器人实现了多项关键技术突破:机器人外径仅2毫米,长度小于7毫米,可实现最大±136°的平面弯曲角和1.9毫米的最小弯曲半径,能在耳道内形成C形和S形三维构型,绕过关键结构抵达圆窗膜。系统配备了集成光纤布拉格光栅传感器的微针,具备实时力反馈能力,微针定位精度达到17.9±4.1微米。该系统通过耳道这一人体自然腔道完成手术入路,避免了传统磨开颞骨的高创伤路径。动物实验显示,术后鼓膜切口可逐步愈合,未见明显并发症。
该研究首次为内耳疾病建立了经自然腔道、微创精准干预的全新技术路径。结合基因治疗手段,这一方向有望为先天性耳聋等疾病提供从早期诊断、早期干预到术后恢复的全新方案。
推动转化:让技术从实验室走向临床
张赫不仅从事基础研究,也是技术产业化的重要推动者。他深刻认识到,从原型到合规产品之间的鸿沟,是制约手术机器人临床应用的关键瓶颈。
目前,张赫团队已申请国家发明专利60余项,其中7项已实现转化。2025年初,由其担任董事长的智视觉医疗机器人(哈尔滨)有限公司成立,核心产品正源自实验室多年积累的眼底显微手术机器人。该产品已在中俄博览会等平台展示,其智能防抖过滤系统可实现微米级操作精度。
从眼底到耳蜗,从学术突破到产业转化,张赫团队用十余年的积累验证了一条路径:将研究聚焦于临床最需要的方向,才能让原创性技术真正从实验室走向应用。这条向人体最精微之处进发的道路仍在延伸,而每一步精进,都在为微创手术机器人的技术积累和临床应用提供基础支撑。(门雅婷)
