手术机器人免去了长切口，也消除了人手颤抖带来的影响——但与此同时，它们也带走了同样重要的能力：外科医生的触觉。一个由欧盟资助的研究联盟 PALPABLE 正在开发一种柔性机器人指尖，通过光纤传感与 AI 实时重建触觉信息，首个原型预计将于 2026 年 3 月交由外科医生测试。
手术机器人为何失去了触觉
从开放手术转向机器人辅助微创手术，确实为患者带来了可量化的好处——住院时间更短、创伤更小、恢复更快。但与此同时，这一转变也造成了一个根本性的感知缺失，而整个行业在很大程度上已经把它视为不得不接受的代价。
都灵大学的 Alberto Arezzo 教授从事结直肠癌治疗已有 30 年。他认为，问题可以追溯到 20 世纪 90 年代微创“钥匙孔”手术的兴起：手指被长器械取代，按压并感知组织的触诊变得不再可能。机器人系统又进一步放大了这一问题。
“在机器人手术中，触觉反馈基本不存在。”Arezzo 在接受 《Horizon 欧盟研究与创新杂志》采访时说，“这正是这项工作如此重要的原因。”
其临床后果不容小觑。肿瘤通常比周围健康组织更硬、更缺乏弹性——经验丰富的外科医生在开放手术中可以用指尖察觉这种差异，但当手术改由机器人器械完成时，这一信息便完全消失了。失去触觉信号后，医生只能依赖视觉，而当组织辨别最为关键时，单靠视觉显然无法提供完整信息。
PALPABLE 机器人指尖究竟如何工作
PALPABLE 探头将光纤传感器嵌入柔软、可弯曲的硅胶尖端内部，把机械形变转化为光信号变化，再由 AI 软件将其解读为组织硬度图。
其工作原理并不复杂：当硅胶穹顶压在组织上时，会发生形变。这种形变会改变尖端内部、沿着头发丝般纤细的光纤电缆传播的光线强度和波长。Hellenic Mediterranean University 的 Georgios Violakis 博士表示，系统可以从单个接触点绘制出“所施加力的方向和大小”。
这一原理与结构健康监测有着精准而富有启发性的相似之处。数十年来，同样的光纤传感原理一直用于检测飞机机翼、摩天大楼和核反应堆部件的微小位移——在这些结构中，细微形变往往承载着关乎安全的重要信息。PALPABLE 团队只是把同样的物理原理缩小到了完全不同的尺度：传感器不再检测桥梁毫米级的弯曲，而是检测肿瘤边界在受压时表现出的亚毫米级阻力差异。不过，两者在输出端并不相同：桥梁传感器通常只需判断“通过”或“失效”，而手术探头必须实时生成连续、具有空间分辨率的硬度梯度，供医生作出决策。
最终输出是一张显示在外科医生控制台上的彩色视觉图，将过去只能由手指感受到的信息转化为眼睛可以理解的结果。
| 组件 | 合作机构 | 负责内容 |
|---|---|---|
| 柔性膜设计 | Queen Mary University of London（英国） | 指尖结构与形变机制 |
| 功能薄膜 | Fraunhofer Institute（德国） | 光学敏感层制造 |
| 硬度可视化软件 | University of Essex（英国） | 实时触觉映射界面 |
| AI 触觉映射 | Bendabl / Tech Hive Labs（希腊） | 信号解读与视觉输出 |
| 临床整合 | University of Turin（意大利） / Hadassah Medical Centre（以色列） | 手术验证与应用场景定义 |
在完成实验室验证后，首个原型计划于 2026 年 3 月前后交由外科医生测试。整个研究项目将持续至 2026 年底。
临床意义：肿瘤边缘与一次完成手术
精准判断肿瘤切缘，是外科手术中最关键、也最棘手的精度问题之一；而恢复触觉反馈，最有可能在这一领域迅速产生影响。
Hadassah Medical Centre（耶路撒冷）的 Gadi Marom 博士专攻胃部和食管疾病的微创及机器人手术。他直截了当地指出了问题：“我们不想再来一次。我们希望一次就完成。”他所说的“再来一次”，指的是二次手术——由于首次手术判断切缘失误、癌组织未被彻底清除，患者不得不再次接受手术。
切除过多组织，会损害器官功能；切除过少，则可能留下癌细胞并继续增殖。尤其是在食管手术中，复杂病例本就可能耗时 8 小时，切缘判断失误的代价极其严重。Marom 认为，未来的硬度映射工具或许能让外科医生在不切除整个食管的情况下，完成小型食管肿瘤的切除；目前，由于术中无法确认切缘，这类手术仍受到限制。
更广泛地看，AI 触觉并不只是改善外科医生工作体验的功能。它是一种直接关系到患者治疗结果的精密工具。
触觉缺失将如何影响手术机器人的估值
触觉反馈缺失是当前一代手术机器人的已知局限，也开始影响买方和医疗机构对新旧系统的评估方式。
作为机器人手术领域的主导平台，da Vinci Surgical System 自最初获得 FDA 批准以来，就一直因缺乏力反馈而受到批评。CMR Surgical 的 Versius、Medtronic 的 Hugo 等较新的系统同样是在缺乏真正触觉能力的情况下推出的。这并非研发疏忽：要在手术尺度、器械尖端和无菌环境中实现精准触觉传感，本身就是极其困难的工程问题。
实际结果是，二手手术机器人市场正在形成两级折旧格局：
| 系统代际 | 触觉能力 | 相对新品的典型二手市场折扣 |
|---|---|---|
| da Vinci Si / Xi（当前一代） | 无 | 35–55% |
| da Vinci SP | 无 | 25–40% |
| 新兴系统（2026 年之后） | 部分支持 / 原型阶段 | 待定——预计存在溢价 |
缺乏触觉反馈的系统，正越来越多地被用于组织辨别要求较低、但手术量较大的项目，例如胆囊切除和疝修补；而在肿瘤及重建手术中，切缘精度至关重要，触觉缺失的问题也最为突出。
如果 PALPABLE 原型验证成功并进一步获得监管批准，它将成为首个可兼容现有机器人平台的改装型触觉附件，有望延长已部署系统的使用寿命，并改变其残值。对于正在评估二手工业机器人或手术自动化系统的机构而言，这项进展值得密切关注。
这对机器人技术意味着什么
PALPABLE 项目清晰地表明，物理 AI——也就是让机器智能介入并调节与现实世界直接物理交互的系统——正进入迄今最具挑战性的应用环境之一。
手术机器人位于“精度—后果”光谱的极端一端。传感器必须足够精准，才能区分肿瘤边缘与健康组织；必须能够在无菌手术区域内工作；还必须把实时信息传递给 AI 系统，由后者在没有延迟的情况下生成具有临床行动价值的结果。要同时满足这三点，其工程难度几乎超过工业自动化领域的绝大多数问题。
真正值得关注的是它采用的传感架构：将光纤力传感器嵌入具有柔顺性的柔性机器人结构中，而不是依赖刚性的负载元件。这种方案正日益出现在各类操作机器人中。随着软体机器人技术在手术领域不断成熟，其底层传感与 AI 解读技术栈还将扩展到相邻领域，包括假肢、康复机器人，以及在电子制造中处理精密部件的具身触觉协作机器人。
对于关注人形机器人和灵巧操作技术的人来说，PALPABLE 的指尖力传感方案，正是下一代机器人手部要实现大规模应用所需的那类基础传感能力。
常见问题
PALPABLE 项目是什么？由谁资助？
PALPABLE 是一个由欧盟“地平线计划”资助、汇聚多个机构的欧洲研究联盟。参与者包括 University of Turin（意大利）、Hadassah Medical Centre（以色列）、Hellenic Mediterranean University（希腊）、Queen Mary University of London（英国）、University of Essex（英国）、Fraunhofer Institute（德国），以及两家希腊科技公司。项目将持续至 2026 年底。
机器人指尖如何感知组织硬度？
设备将宽度约等于人类头发的光纤电缆嵌入柔软的硅胶穹顶。当穹顶接触组织时会发生形变，从而改变光线穿过光纤时的强度和波长。AI 软件会解读这些光信号变化，并在外科医生控制台上实时生成彩色硬度图。
PALPABLE 原型何时会在患者身上进行测试？
首个原型计划在完成实验室验证后，于 2026 年 3 月前后交由外科医生测试。完整的患者试验属于持续至 2026 年底的项目安排之一。监管批准和商业化时间表目前尚未公布。
为什么现有手术机器人还没有触觉反馈？
要在手术尺度的无菌器械尖端环境中集成精准的力传感，技术难度很高。现有力传感器要么体积太大、要么成本太高，或是精度不足以满足临床使用要求。Hellenic Mediterranean University 的 Panagiotis Polygerinos 教授指出，虽然相关传感技术早已存在，但直到现在，“这项技术的成本才不再高得离谱，精度也足以满足实际应用”，此前它并不适合用于临床。
触觉反馈可能会如何影响手术机器人市场价格？
包括 da Vinci Si 和 Xi 在内的当前一代手术机器人都缺乏触觉能力，其二手市场价格相比新品通常低 35–55%。如果触觉附件被证明能够兼容现有平台，就可能延长已部署系统的生命周期，并帮助已经投资建设机器人手术基础设施的机构维持设备残值。
这项技术能否应用于手术之外的领域？
可以。PALPABLE 使用的光纤力传感架构与更广泛的灵巧机器人操作直接相关，包括假肢手、康复机器人，以及处理易损或高价值部件的工业协作机器人。手术环境是要求最高的验证场景，因此一旦技术在这里得到验证，就能较为顺利地迁移到风险较低的操作任务中。
如果触觉传感成为手术机器人的标准配置，这会改变贵机构是否应从当前一代 da Vinci 系统升级的决策吗？
PALPABLE 联盟正在证明，微创手术与触觉反馈之间长期存在的取舍，是一个工程问题，而非不可违背的物理定律。首个原型已经进入外科医生测试阶段，而这套“柔性机器人 + 光纤传感 + AI 解读”的架构也可以复制到不同平台。手术机器人曾经缺失的那种感官，或许很快就不再缺失。