近日，浙江大学科研团队在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）上以封面文章形式发表了题为“基于活结的力学传导机制及其在机器人手术缝合中的应用”的研究成果。该研究由浙江大学航空航天学院交叉力学中心与医学院附属邵逸夫医院联合完成，通过多学科协同攻关，创新性地提出并实现了“活结智能缝线”，为解决机器人手术中因缺乏触觉反馈而导致的缝合力度控制难题提供了全新路径。

北京时间11月27日凌晨，浙江大学的这一研究成果在国际顶级学术期刊《自然》上以封面文章形式发表。（资料图）

随着外科手术逐步迈入机器人时代，医生在获得高清视野与操作稳定性的同时，也面临“力盲”困境——在缝合打结过程中无法感知拉力大小。打结过紧易导致组织缺血或缝线断裂，过松则可能引发术后渗漏，影响愈合效果。

为破解这一难题，由中国科学院院士杨卫与蔡秀军领衔的跨学科团队，历经三年联合攻关，提出一种基于“活结—死结”串联耦合的力学传导机制。研究团队通过在一条缝线上设置一个可解开的“活结”与一个用于实际缝合的“死结”，使两者在拉紧过程中共享同一拉力。当活结在预设拉力下被解开时，其所释放的峰值力会通过缝线瞬时传递至死结，从而精准控制其锁紧力度。

“这相当于为缝合过程设置了一个力学‘开关’，”浙江大学交叉力学中心教授李铁风解释道，“活结的打开不仅是一个动作完成信号，更是一个力度到位的确认指令。”

在研究中，来自力学、医学、材料、控制等不同学科的研究人员通力协作，经过上千次设计与实验迭代，最终将这一力学传导机制稳定集成于外科缝线中，成功研发出具备自主力控能力的“活结智能缝线”。该技术不仅提升了机器人缝合的精准性与安全性，也为其他智能结构与软体机器人系统的力传感设计提供了新思路。

目前，研究团队正在系统构建面向不同人体组织的力值数据库，并积极推进适用于消化道、心血管及神经外科等领域的系列化高精度缝合产品研发，有望在未来推动机器人手术缝合进入“可感知、可控制、更安全”的新阶段。