精准运动控制，提升患者护理品质

机器人辅助手术曾是一种未来构想，而如今这种构想正将一些“不可能”变为常态。外科医生现在能为数千英里外的患者实施远程救命手术。此外，研究表明，微创、高精度的机器人手术能显著降低术后并发症风险。

自动化技术正在重塑医疗行业，助力医护人员提升患者舒适度、护理质量和治疗效果。CGI Inc. 是铁姆肯工业传动产品组合的重要成员，通过创新的齿轮解决方案和工艺技术，提升机器人辅助手术的精度和效率，从而提升全球患者的健康水平和生命质量。

“我们的客户正在创建前所未有的解决方案。他们将我们视为其内部研发和工程能力的延伸，依赖我们在设计过程中尽早解决问题。”

Tim Pirie
CGI 公司首席技术官

定义未来的医疗创新

作为仍处于萌芽阶段的高科技市场，手术机器人正迈出自己的第一步，逐渐推动规模化患者护理的转型。如今，每年进行的机器人辅助手术超过 1400 万台，而 2017 年这一数字仅为 300 万台。

这一增长与创新背后是 25 年的积淀。CGI Inc 首席技术官 Tim Pirie 介绍说，手术机器人系统设计复杂、精度要求极高且医疗环境监管严格，所以开发周期较长。

Pirie 说：“我们的客户正在创建前所未有的解决方案。他们将我们视为其内部研发和工程能力的延伸，依赖我们在设计过程中尽早解决问题。”

CGI 精密齿轮传动解决方案为手术机器人提供牵引与精确定位功能。外科医生通过控制台操控机械臂完成心脏瓣膜修复、阑尾切除或肿瘤治疗等手术。这些系统有的配备独立机械臂，用于单切口手术；有的配备多达四个机械臂，用于高难度手术，为手术室提供更多灵活性。

这些手术平台很多都由多个子系统组成，而 CGI 解决方案可同时支持其中的几个系统，并不仅局限于一个系统。

CGI 的技术专长还延伸到了手术之外的其他医疗创新领域。为了支持诊断，CGI 推动了机器人支气管镜（肺癌早期诊断）以及自动化实验室检测设备（疾病辨别）的设计。一些微型 CGI 精密齿轮传动设备帮助人工心脏为晚期心衰患者泵送血液。

这些应用场景中的技术还在不断发展，而由 CGI 推动的设备正是成形中的下一代医疗自动化体系的基础。

以客户为中心的研发传统

1967 年，一群工程师创立了 California Gear and Instrument，也就是如今的 CGI，最初帮助航空航天和医疗设备行业实现了多项技术“首创”。

CGI 的设计影响力可追溯至 NASA 的阿波罗任务时期。当时，CGI 定制开发了手动工具的精密齿轮传动系统。1993 年，宇航员使用这些手动工具完成了哈勃太空望远镜的首次维修任务。该工具目前仍在国际空间站上服役。

这种航空航天级别的专业知识很好地转化到了新兴医疗设备市场。1970 年代，首批成功实施的膝关节置换手术使用的正是配备 CGI 产品的骨科工具。

Pirie 说：“在骨骼上动手术很有挑战性，我们手术工具的客户需要能够实现更大扭矩的齿轮传动装置，以实现完美运行。我们是当时少数掌握这种专业知识的公司之一。”

Pirie 还指出当今的医疗自动化市场与早期的骨科如出一辙。“这个领域太新了，只有少数公司和工程师站在最前沿。但客户知道我们可以为他们提供支持，因为我们从现代医学起步阶段就在攻克最大的技术难题。”

某手术机器人创新先驱在早期机器人中使用了现成可用的齿轮，但故障率达到了 80%，所以转而接触 CGI。CGI 的研发和技术专家迅速制定了一个新的解决方案，以解决性能问题，并使机器人平台恢复生产。不久，该客户再次委托 CGI 专家开发专属方案，解决竞争对手标准齿轮传动系统的反冲问题。

如今，CGI 的研发与工程专家从客户设计周期的初始阶段便参与其中。这种早期协作催生出集成度更高的精密齿轮解决方案，提升了设备和客户内部流程的效率。

这种模式能加速创新，使患者能更快获得自动化支持的医疗护理服务。越来越多的诊断测试正在变得自动化，能处理的数量更多。机器人技术从仅限于特定术式扩展到普外科，治疗领域更广泛。

Pirie 还表示：“回顾实现今日成就所克服的复杂难题，展望未来的可能性，令人心情激动。能参与这场创新，让人振奋。”

Published: 2025/06/5