切肾肿瘤像从一块会变形的果冻里挖出异物:刀一落下,原来的位置地图就不再可靠。部分肾切除术既要移除肿瘤,又要尽量保留正常肾组织;此前自主软组织手术主要停留在器官表面,难以在组织被牵拉和切开后继续定位内部目标。
这项工作让机器人用深度相机获取单一视角的点云——一组勾勒可见表面的三维采样点,再由占据网络补全肾脏、肿瘤和预定切除边界的完整三维结构。系统会随手术进展持续重建这些结构,并据此调整切割。模型完全在物理仿真中训练,手术平台则用双机械臂分别完成电外科切割和真空吸附操作。
在患者数据制作的水凝胶仿体上,机器人连续完成了 8 次自主肿瘤切除,共执行 77 刀。作者报告所有切割均实现阴性切缘——切下组织的边缘未触及肿瘤,切缘平均绝对误差为 1.61±0.48 毫米。值得注意的是,实验采用开放式手术场景和仿体,离真实患者中的临床应用仍有距离;但它把自主手术的感知范围从表面推进到了会变形、会被切开的组织内部。