大赛专访 | 可弯超声刀：如何从膀胱肿瘤切除走向全外科？

来源：市场资讯

（来源：医疗器械创新网）

2026 年 8 月 19 日，第九届（2026）中国医疗器械创新创业大赛微创与手术器械类别赛圆满落幕。首都医科大学附属北京世纪坛医院泌尿外科陈达团队带来的"单孔机器人集成多自由度超声刀在肿瘤切除术（以膀胱肿瘤为例）中的扩展性应用"项目荣获一等奖。

超声刀是外科手术中最常用的能量平台，但超声能量只能直线传导，这成为机器人手术中的一道限制。陈达团队通过将换能器前置至刀头，实现了超声能量在弯曲状态下的有效传递，攻克了这一行业难题。

带着对这款创新产品的关注，医疗器械创新网对该项目负责人陈达教授进行了专访，听他揭秘超声刀"弯道超车"的技术密码。

临床痛点：这单孔机器人手术缺一把能弯的能量器械

医疗器械创新网：陈主任，首先恭喜项目获得本届大赛微创与手术器械类别赛一等奖。您当初是怎么想到把"单孔机器人"和"多自由度超声刀"结合起来的？这个组合要解决的临床痛点是什么？

陈达教授： 超声刀是外科手术中最常用的能量平台，但在机器人手术中一直受限——超声能量只能直线传导，刀杆是直的、硬的，无法弯曲。单孔手术场景下这个问题更突出：操作通道只有一个，器械进入后必须能弯能转，才能在有限空间里完成操作。但市面上一直没有适配单孔机器人的可弯曲超声刀。

以膀胱肿瘤手术为例，传统做法是经尿道电切，有两个致命问题。第一，电切使用电能量，膀胱侧壁肿瘤切除时电流刺激闭孔神经，会引发腿部强烈的内收内旋反射——术者很难控制，膀胱一旦被切穿，可能出现需要紧急开腹的大出血。闭孔神经反射导致的内收内旋和大出血，是膀胱侧壁肿瘤切除中最凶险的并发症之一。

第二，电切是"刨西瓜"式的碎切，肿瘤被一块块刨下来，组织破碎后病理科难以判断浸润深度和分期，而分期直接决定后续治疗是灌注、化疗还是全切。此外，传统手术方式本身存在种植转移隐患——肿瘤细胞可能随尿液外流，在膀胱外种植。我们采用气膀胱方式，将膀胱充气而非充水，在气态环境下用超声刀整块切除肿瘤，有效防止肿瘤细胞外流，显著降低种植转移概率。

所以这个项目的出发点很具体：单孔机器人手术需要一把能弯的超声刀，而膀胱肿瘤切除恰好能把这个需求的价值最大化。

技术突破：换能器前置与多节弯曲刀杆

医疗器械创新网：超声能量不能弯曲，这在行业里几乎是常识。你们是怎么做到的？真正的技术突破在哪？项目名称里强调的"扩展性应用"又能拓展到哪些场景？

陈达教授：传统超声刀的结构是：换能器在手柄端，刀杆是一根直杆，能量沿直线传导。刀杆一弯，能量就断了。因此，核心问题不是"能不能弯"，而是"怎么让能量在弯曲状态下照样传过去"。

我们的思路是把换能器从手柄端移到刀头端。刀杆不再是一根直杆，而是一条由多节关节串联而成的柔性弯曲刀杆——每一节做一个小角度弯曲，无数个小弯曲叠加起来，就实现了大角度的弯转。因为换能器在刀头，能量传导的距离很短，刀杆的每一节只需要承受微小的弯曲角度，不会造成能量中断。

把换能器放到刀头，把一根长直线拆成无数个微小弯曲——思路简单到让人觉得"为什么之前没人做"。

但"想到"和"做出来"之间差着材料工艺。要在极小的直径下实现多自由度弯转，同时承受超声能量的高频振动，这对材料的柔韧性、疲劳寿命和能量传导效率都有极高要求。我们花了大量时间在特殊材料选择和高能量传递性能的工艺攻关上，才把这两件事同时解决。

弯曲和传能这两道难关过了，临床价值就打开了。

这个器械在膀胱肿瘤切除中带来四重优势：第一，超声刀无电流，彻底杜绝了闭孔神经反射；第二，支持肿瘤整块切除，组织完整送检，病理分期有了金标准依据；第三，在气膀胱环境下操作，肿瘤细胞不随尿液外流，降低种植转移风险；第四，这把刀不限于泌尿外科——肝胆、胃肠、直肠、妇科，所有需要在内腔道或狭小空间里做弯转切割的外科手术，都是它的应用场景。

这个技术从泌尿外科出发，但终点是全外科。

研发进展：专利实审与动物实验完成

医疗器械创新网：目前产品走到哪一步了？从专利到注册上市，接下来的路径和时间表是怎样的？

陈达教授：目前项目处于专利实审阶段，预计今年国庆节前可以获得授权。在非机器人场景下使用的原型机已经完成了动物实验——在猪膀胱上做了切除验证，效果理想，器械的弯转灵活性和能量传导稳定性都达到了预期。

需要说明的是，前期所有研发工作都是由我们医院医生团队独立完成的。从临床需求发现、结构设计、专利申报到动物实验，没有外部工程师参与。这也是很多临床创新的常态——医生有想法、有场景，但要把想法变成可制造的产品，中间还隔着材料、工艺、工程化这些环节，不是临床团队能独立解决的。

专利授权之后，真正的硬骨头在企业接手做工程化样机这一步——这是临床团队做不了、必须靠企业投入的环节。此后的注册检验、临床试验到三类器械注册申报，周期相对较长。但因为我们做的是全新产品，没有直接竞品，注册审评时没有现成的对照品做参照，这既是挑战也是优势——如果临床数据足够扎实，市场定价空间也会更大。

目前有多家企业主动来对接，但还没有确定最终合作方。

转化选择：专利转让优先，警惕企业"广撒网"

医疗器械创新网：从临床想法到获奖，这个过程中最大的挑战是什么？在对接企业的过程中，您有什么切身体会？

陈达教授：最大的挑战不在技术本身，而在转化。临床医生的时间是按分钟排布的——手术、门诊、查房、科研，每一项都压得满。我们有临床判断力，知道痛点在哪、该往什么方向走，但要把想法变成可制造的产品，中间的工程化、材料选型、工艺验证，这些不是临床团队能独立完成的。

在对接企业的过程中，我发现一个现象：不少企业采取的是"广撒网"模式，同时跟进几十个项目。他们的逻辑是撒大网捞鱼，总有一个能成。但问题在于，真正有技术壁垒、研发难度大的高价值项目，恰恰需要企业集中资源长期投入，而"广撒网"模式下，这类项目往往被排在优先级后面，最后不了了之。

医生不怕项目难，怕的是把技术交出去之后，对方"广撒网"搁置三年，项目就废了。

所以我的选择是倾向专利转让——一次性交割，换取确定性的回报。不是我排斥合作开发，而是临床医生确实没有时间和精力去深度参与后续的工程研发和市场推广。如果选择合作开发，时间沉没成本太高，几年下来如果项目没推下去，医生这边什么都落不着。

医院层面对我们支持很大。科技处会主动来挖掘临床科室的项目，帮我们对接企业、洽谈专利转让。不是医生一个人去跟企业谈商务，医院有专门的部门在推这件事。这也是我为什么对专利转让这条路有信心——有医院平台背书，转让的规范性和成功率都有保障。

至于下一步，非机器人场景下的应用已经验证了可行性，接下来要推进的是和机器人平台集成，做机器人场景下的样机开发和临床验证。全外科泛化的方向我们已经想清楚了，关键是要找到一个愿意集中资源、真正把这个项目当重点来推的合作伙伴。

国产手术机器人：国产替代何时全面铺开？

医疗器械创新网：您怎么看未来3到5年国产手术机器人的市场空间？对想参赛的临床医生有什么建议？

陈达教授：手术机器人是医疗发展的必然趋势，这一点我非常确定。十年前美国泌尿外科的手术机器人渗透率已经到了95%，国内至少晚了十年，但普及速度极快。现在部分县级医院都已经配置了手术机器人，国内每年新增10到20家手术机器人企业，国产产品的综合性能已经不输达芬奇，而且在多孔、单孔、分体等不同路线上，国产机器人的灵活性甚至更有优势。

国产替代不是"有没有可能"的问题，是"什么时候全面铺开"的问题。

对想参赛的临床医生，我的建议是：有想法就及时申请专利。很多临床医生有好想法，但总觉得"再等等、再完善完善"，结果被别人抢先了。专利先拿到手，再依托国内丰富的工程师资源去推动落地，我相信这条路是走得通的——好项目获奖不是终点，找到对的合作伙伴才是。

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2015年6月，中共中央、国务院印发实施《京津冀协同发展规划纲要》，武清京津产业新城为重点建设的“4+N”功能承接平台之一。2023年9月，《武清京津产业新城规划建设方案》经天津市政府批复实施。京津产业新城按照“一核（即京津产业新城科创先导区）引领、多点支撑、全域联动”的整体布局，积极打造承接北京非首都功能疏解新平台、高端产业集聚新高地、京津科技人才创新城。

京津产业新城科创先导区规划面积21.98平方公里，以科技创新为引领，以智能科技、生物医药为动能，以发展总部经济、服务经济为支撑，以“京津智谷 科创新城”为发展目标，打造科技创新策源地。截止2025年底，共有国家高新技术企业59家、国家科技型中小企业71家、猎豹企业1家、专精特新企业15家，院士及专家团队落地项目13个；2025年天津大学合成生物前沿研究院申报全国重点实验室获批。清华超滑项目、中国农业大学农业合成生物与生物智造科创园、北京化工大学产学研基地、天津医科大学武清科技园、华大国际未来医学科创园、协和基础所武清转化平台、中国高端医疗器械产业园等众多高质量科创项目已在科创先导区落地转化。

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