本报记者 刘苏雅
穿上重达十余公斤的铅衣重甲，在充斥着“无形箭雨”——X射线的环境中停留数小时，只为守护生命防线。一台心脏介入手术结束，汗透重衫。正因如此，从事介入手术的医生常被称为“铅衣战士”。一身铅衣就是他们抵御辐射的“盔甲”。
现在，医生可以卸下这个沉重的负担，在防护条件良好的房间内，动动手柄就能远程完成介入手术。
促成这个转变的关键，就是“北京技术”凝结成的介入手术机器人ETcath，这是我国首款全自主研发的介入手术机器人，也是国际上首款能观察、会动手、善思考的“眼-手-脑”一体的介入手术机器人。截至目前，机器人ETcath已经完成超过200例临床试验手术，成功率达到100%，2025年3月正式获批上市。
杨贺介绍血管介入手术机器人情况
血管介入手术机器人
工作人员演示血管介入手术机器人操作过程
7年打造“中国眼”
“我在亦庄工作了将近20年，这里的环境我太熟悉了。”11年前，杨贺决定从外企的研发工程师投身创业者队伍，在北京经济技术开发区与他人共同创建了唯迈医疗公司。他对首都浓厚的创新创业氛围有着切身感受，“北京有全国最优秀的研发人员，聚集了最尖端的科研院所和医疗机构，对于我们主攻的医疗器械领域来说，这里的科研土壤条件最好。”
医疗器械研发，是一个慢行业，也是一个高监管行业。“前期投入特别大，试错成本特别高。”杨贺说，他幸运地遇到了志同道合的合伙人。当时恰逢投资市场逐步活跃，他们组织起十几个人的小团队，向血管介入治疗领域发起探索。
“医疗器械领域常说的一句话是，10亿元资金、10年时间、10%的成功率。”杨贺感慨，创业初期，他们融来的资金全凭图纸，“就像人们笑谈的‘PPT融资’，当时我们能拿出的唯一的‘产品’，也只有图纸。”
不过，这套设计方案确实别出心裁。他们将研发方向分为“眼、手、脑”三个部分，“身高”两米的大型血管造影机，是精准的“透视眼”，帮助医生在手术过程中看清心血管的走向；血管介入手术机器人则是灵敏的手，先将作为“轨道”的导丝准确送到人体内指定位置，随后完成支架放置、血管栓塞等治疗工作；人工智能作为“大脑”，不仅可以全程辅助医生进行分析判断，甚至能让导丝实现一定程度的血管内“自动驾驶”。
医疗器械研发企业的发展过程通常分为两个阶段。第一个阶段，团队会基于自身已有的技术，研发拿手产品，站稳脚跟；第二阶段，则需要根据市场的需求，开发新技术、新产品。杨贺回忆：“当时我和团队在血管造影机领域有一定的工程经验，所以就把它作为公司攻关的第一个目标。”
在他们的设计方案中，一台大型血管造影机所需的硬件零部件超过3500个，其中一半的零部件有成熟的市场产品可供选购，但50%的进口零部件占比，还是让杨贺意识到了隐患。“‘拿来主义’固然能给我们提供一个相对成熟的方案，但从供应链的角度来说，风险还是比较大的。”
第一台样机，“东拼西凑”地诞生了。杨贺清楚地认识到，产品的关键核心技术必须自己掌握。
血管造影机的核心部件之一是平板探测器，它的功能与照相机底片相仿，用于设备的X射线成像。但与普通底片不同，它能将成像信号进行数字化，相关图片、数据都可以在电脑设备上呈现。七八年前，这个部件是进口产品的天下，价格昂贵且售后不便。
“其实不是国内的企业不具备技术条件，只是市场上没有相关需求。”杨贺说，平板探测器的制作方法和半导体制备类似，以前，类似的技术主要用于电视面板制作。团队和相关企业的研发人员根据血管造影机的实际需求反复磨合，突破了非晶体面板技术，实现了国产产品替代，价格降至进口产品的十分之一。“这可以说是一个翻天覆地的变化，国内供应链就是在这样反复磨合的过程中，一点点发展起来的。”
一款医疗器械获批上市的过程，是不断升级打怪的过程，其中临床试验是重中之重。要找到第一个“吃螃蟹”、愿意来参与试验的患者，并不是一件容易的事。“血管造影最主要的应用场景，就是辅助冠脉介入手术。而在心脏上开展的手术，没有小手术。”面对患者和家属的忧虑、质疑，杨贺深表理解。那段时间，他和同事天天守在医院，向每一位有意向的患者讲解技术细节，帮他们树立信心——血管造影机拍摄的影像，术前能帮助医生开展诊断、设计手术方案；术中能延展医生的视野，清晰展现血管走向和导丝行进的路线。
不断地被拒绝，不断地宣讲。终于，杨贺团队盼来了第一个愿意“吃螃蟹”的患者。手术结束，主刀医生点评了这台设备，“还不错。”
“乍听起来，这个评价不高，但这标志着，我们自主研发的血管造影机迈过了第一道坎。”杨贺和同事终于松了一口气。随后，第二例、第三例……历时近7年的研发，这款北京制造的“中国眼”终于“看清”了数百例患者的手术过程。
让机器人拥有“触觉”
在手术机器人的“眼”稳步推进临床试验的同时，杨贺和团队又开启了“手”的研发。
“六七年前，外科手术机器人行业刚刚起步，大家主要是围绕脊柱手术、腔镜手术等领域展开研发，血管介入机器人还鲜有人涉猎。”杨贺打了个比方，人体的血管就像是房屋内的水管，随着使用时间的增加，管道很容易老化，出现管道堵塞等情况。2023年，我国经皮冠状动脉介入治疗（PCI）手术量突破163万例，同比上升超26%，心血管介入治疗的需求激增。
患者需求猛增的同时，介入手术医生也面临着很大的辐射风险。在介入手术中，为了看清体内血管的走向，患者需要全程接受X射线透视。医生需要身着铅衣，在充满X射线辐射的手术室内完成操作。一场手术下来，不仅汗湿重衣，射线也难免会对人体造成损伤，日积月累就可能带来不可逆的损害。
杨贺在与医生交流的过程中发现，要想帮助他们改善手术环境、延长职业生涯，引入机器人是不二之选。
部分医院由于患者数量多，医生的手术日程从早排到晚，难免会因为疲劳而影响手术操作，而手术机器人的“手”能保持绝对稳定，医生只需指挥，机器人就能不知疲倦地操纵导丝精准就位。手术质量提升，能让患者损伤更小、恢复更快。
血管介入手术机器人的零部件数量仅为血管造影机的三分之一，看起来零部件的数量少了，但由于手术机器人运动精度要求明显提升，研发难度更大。2017年，一支平均年龄仅30岁左右的青年创新团队开始了探索，经过几个月的反复试验，用于原理验证的预研机组装完毕。
“预研机相当简陋，显示屏是黑白的，很多零件是3D打印生产的。”回想起当时的场景，杨贺笑道，“别看简陋，但我们成功验证了预想的机械结构，确认了思路可行。”在此基础上，团队历经3年，迭代15个版本，终于完成了血管介入手术机器人的样机设计，启动动物实验。
那是一个下午，各种问题不断出现，仿佛按下葫芦浮起瓢。
“有的导丝滑得像泥鳅，有的导丝表面涂层很涩，机器人掌握不好推力，无法将导丝准确推进血管。”杨贺说，血管内壁的黏膜很脆弱，哪怕是很柔软的导丝，在血管内经过几次摩擦后也会造成内壁损伤。要确保患者受到的伤害最小，就必须反复调试机器人的运动策略。
实验过程中，杨贺突然意识到一个被忽略的关键问题：传统介入手术中，如果推动导丝时“碰壁”了，医生能够通过手部的触觉感知并采取相应措施，但机器人不具备这种能力。“从图像上看，导丝已经被血管壁顶得明显弯曲，但机器人还在向前冲冲冲，这对患者来说风险太高了，必须尽快开发力反馈技术，让机器人也有‘触觉’。”
这是一个尚无人涉足的领域。
导丝的直径比头发丝还细，要在毫米级的血管内执行任务，显然无法额外搭载常规传感器。“导丝又细又软，我们需要搞清楚，它头部受力后传导到几十厘米后的尾部时，力度是如何变化衰减的。”杨贺和团队成员从导丝的尾部做文章，加装了灵敏度更高的传感器，反复调整精度和算法，终于让机器人学会了适时“刹车”。
“在手术中，机器人感受到0.01牛的极弱阻力时，就能及时反馈，这比轻触皮肤的力度还要小，甚至只有视障人士才能敏锐地察觉到。”杨贺说，这意味着，血管介入手术机器人的“触觉”灵敏度至少是人类双手触觉灵敏度的10倍。术中，机器人还能把手术区域的触感实时反馈给医生，让医生远程操控仍能保持“手感”，避免导丝在前进过程中出现损伤血管或穿透血管的情况。
一项国际首创技术就此诞生。
谈及力反馈技术的研发，杨贺的话语里透着骄傲：“在医疗器械领域，大量的行业标准、产品标准都是由外国团队制定的。如今，在力反馈技术领域，我们正在参与国家标准的制定，预计相关标准将在今年年底公布。能为‘中国标准’的建设出一份力，真的很自豪。”
解放“铅衣战士”
2025年10月，血管介入手术机器人在首都医科大学附属北京安贞医院迎来了第一次“大考”。
无影灯亮起，国产血管介入手术机器人的首例心血管介入手术正式开始。
这次，医生不再需要在手术台上“吃射线”——他与患者隔窗相望，在监控室操作手柄。手术室内，血管造影机呈现实时影像；手术机器人根据医生的操作指令，控制导丝稳定、准确地沿着股动脉一路向上，直抵病灶位置；人工智能算法则成为医生的“智囊”。
这道“考题”并不轻松。前期检查发现，患者病灶处的血管走向复杂，即使是经验丰富的医生，在徒手送入导丝的过程中，导丝也容易误入其他血管分支。不过，血管介入手术机器人早有准备，导丝能以微米级的精度前进、后退，还能模仿医生手捻导丝的旋转动作，精准控制角度，确保在血管中不会“迷路”。
面积不大的监控室里，挤满了医护人员，大家都想亲眼见证这台手术的全过程。杨贺和几位工程师同事站在角落，紧张中也透着自信：“我们和专家已经反复进行过练习，也通过模拟器训练积累了经验，各种突发情况都心中有数。”
导丝就位后，血管内超声检查结果显示，患者血管狭窄程度较重，如果不及时放置支架，日后病情可能会进一步加重。随后，导丝流畅递送，患者各项监控指标稳定正常，支架准确放置到位……手术进展平稳，监控室内的气氛逐渐轻松下来，40分钟后，手术顺利结束。
“全程没穿铅衣，真轻松。”术后，北京安贞医院教授周玉杰感叹道。
首战告捷后，一例例临床试验接续开展。杨贺时常会到现场观摩手术，观察设备的运行情况，与医生交流手术感受。“不少医生都表示，这套新设备的引入，让血管介入手术更加轻松。”
更多的好消息持续传来。术中导丝的一次性通过率提升，患者的血管损伤也明显降低，并发症比例有所下降。在200例临床试验手术中，该器械应用的成功率达到100%。
凭借优秀的成绩单，2025年3月，国产冠脉介入手术机器人终于拥有了“身份证”，获批上市。
目前，这款介入手术机器人正在进行新一轮迭代，机架运动的速度、稳定性，成像角度的广泛度，图像的处理能力……杨贺对于设备每项参数的提升都如数家珍，“从最终呈现的图像效果来看，迭代后，血管造影机的清晰度能提升20%至30%，这也意味着给患者使用更低剂量的造影剂，就能获得同样清晰度的图像，患者恢复也更快。”
接下来，团队将按计划开展多中心研究，在全国多个区域开展血管介入手术机器人临床应用示范。在此过程中，机器人也可兼任青年医生的“专业导师”。“介入手术的学习周期很长，培养一名经验丰富的介入手术医生并非易事。”杨贺说，这款机器人能发挥“传帮带”的作用，它师从大量专家级医生，学习了控制导丝的手法，捻、抖、旋转等动作十分熟练。年轻医生只需要借助机器人，实际操作一定量的手术后，就能像经验丰富的专家一样，独立开展冠脉介入手术。
最近两年，杨贺团队在机器人、智能导航等领域得到了市科委、中关村管委会等部门的多个科研项目支持，正在持续攻关手术机器人的“自动驾驶”能力。目前，血管介入手术机器人能读懂图像、理解病例，但无法完成决策和判断。杨贺说，团队下一步将推动手术机器人拥有与智能网联汽车L2级，即“辅助驾驶”的能力，帮助医生提升观察力。
杨贺团队的创新脚步，轻快又稳健。
“北京市在科技创新领域，给了我们团队自由发展的空间，特别是近几年揭榜挂帅的全新组织方式，对创新型企业是一种极大的支持。”杨贺说，从传统的评选制，转变为“能者上”的同台竞争模式，推动了更多企业将精力用于技术创新，“这种硬碰硬过招的形式，特别适合我们这种初创、小微企业，也激励着我们发扬创新精神，打造创新产品，让‘北京技术’惠及更多医患。”
