微創手術需求升溫　智慧醫療機器人市場加速成長

Posted By Judith Cheng on 7 月 8, 2026 in AI Agent, AI Robot, Multimodal, VLA, 廠商資訊, 感測器, 技術導讀, 智慧醫療, 機器人, 機器手臂, 產業趨勢, 綜論 | 0 comments

微創手術需求持續成長，也讓手術機器人從早期的高階醫療輔助設備，逐步成為現代手術室中不可或缺的核心平台。根據日本電子元件大廠村田製作所（Murata）最新發布的應用白皮書《Surgical Robotics Application Guide》，機器人輔助手術（Robotic-Assisted Surgery，RAS）已被全球主要醫院廣泛採用，用以提升手術精準度、降低手術創傷，並縮短病患術後恢復時間。

根據市場研究機構MarketsandMarkets的統計數字，至2022年底，全球約已有7,500套機器人輔助手術系統完成部署，自1990年代後期問世以來，累計執行手術已超過1,100萬例。市場規模方面，全球手術機器人市場2024年約為119.8億美元，2025年達136.9億美元，預估2030年將成長至271.4億美元，2025至2030年複合年成長率達14.7%。

全球手術機器人市場規模與市佔率統計。(單位：十億美元；資料來源：《Surgical Robotics Application Guide》，村田製作所)

這波成長背後，不只是醫院對微創手術需求增加，也反映了手術機器人技術本身的快速演進：新一代系統不再只是複製醫師手部動作的機械手臂，而是進一步結合AI即時回饋、擴增實境與混合實境視覺化、觸覺感測、遠距操控與資料分享能力，成為能協助醫師降低錯誤、支援決策並強化術中視覺化的智慧化操作平台。近年相關研究也持續探索影像導引、擴增實境與自主化控制在手術機器人中的應用，顯示手術機器人正朝更高階的感知、輔助決策與安全控制方向發展。

精密控制、EMI與電源管理成為系統設計核心

從工程角度來看，手術機器人的核心挑戰首先來自精密運動控制。要在手術過程中以亞毫米等級精度重現醫師手部動作，系統必須讓多支機械手臂協同運作，且致動器與伺服馬達必須即時反應，避免過衝、振盪或抖動。任何微小的電氣雜訊、熱變化或訊號失真，都可能影響位置控制與力回饋穩定性。

因此，高性能陶瓷電容、低電感雜訊濾波器、NTC/PTC熱敏電阻等元件，成為馬達驅動電路、控制回授與熱監測設計中的基礎建構單元。其目的並非單純提升單一零件性能，而是讓整體控制系統在長時間、高精度與高可靠度條件下維持穩定。

第二項挑戰則是微型化與高密度整合。為了提升手術室空間效率、方便滅菌與符合不同手術流程需求，手術機器人正朝更緊湊、模組化與可彈性部署的方向發展。這意味著設計人員必須在更小的機械結構中整合更多感測、通訊與運算功能。例如機械手臂、末端執行器與手術器械內部，可用空間極為有限，但仍需配置壓力、慣性、溫度、位置與觸覺相關感測元件。

Murata在白皮書中強調，其超小型MLCC、雜訊濾波器、電感與MEMS感測模組，可協助系統設計者在不增加體積的前提下，導入更完整的感測與連接能力。

在醫療場域中，電磁干擾也是不可忽視的系統風險。手術室內通常同時存在MRI、CT、X光設備、電燒器械與無線通訊系統，是高度複雜的電磁環境。手術機器人內部又具備高速控制訊號、馬達驅動、影像傳輸與感測資料流，若訊號線受到傳導或輻射干擾，可能造成資料錯誤、感測讀值不穩或馬達控制異常。

這意味著包括EMI抑制濾波器、鐵氧體磁珠、共模扼流圈與EMIFIL等元件，對維持訊號完整性與系統電磁相容性具有重要意義。特別是在高速介面、電源線與控制訊號路徑上，濾波與雜訊抑制設計將直接影響手術精準度與系統可靠性。

電源管理則是另一項關鍵基礎。手術機器人需要穩定且受控的電力供應，以支撐馬達、控制器、感測器、通訊模組與影像處理系統運作。電壓波動、供電中斷或熱累積，都可能造成性能下降甚至系統故障。

Murata在文件中列出多款醫療與工業應用取向的隔離式DC-DC轉換器、AC-DC電源轉換器與閘極驅動電源模組，涵蓋1W至千瓦等級電源需求，並強調高隔離電壓、低隔離電容、高共模瞬態抗擾度與符合醫療安全標準的重要性。對於涉及病患安全的醫療設備而言，電源設計不只是效率問題，更與絕緣、漏電流、備援與法規認證直接相關。

從感測、連結到軟性電子　手術機器人邁向智慧化平台

隨著遠距手術、術中資料共享與設備遠端診斷逐漸受到重視，無線通訊與資安也成為手術機器人的新課題。Murata在白皮書文件指出，手術機器人需要低延遲且安全的無線連線，以支援即時監測、診斷與遠端操作；該公司提供Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、LoRa、UWB、LPWA等連接模組，並搭配RF濾波器、RF電感與時脈晶體元件，以支援穩定通訊與系統同步。

此外，RFID與NFC微型標籤也可應用於手術工具管理、耗材驗證、庫存管理、製造追溯與產品認證，協助醫療院所與設備業者提升器械管理效率與安全性。

感測技術則是手術機器人邁向智慧化的重要核心。文件中列出的6DoF慣性感測器，整合三軸陀螺儀與三軸加速度計，可用於精密機械控制與定位；NTC熱敏電阻則可支援溫度監測與醫療應用中的溫度補償；AMR磁性感測器提供非接觸式位置與動作偵測；Picoleaf薄型可撓式壓電感測器則可偵測壓力、變形方向、變形速度、震動、脈搏與呼吸等訊號。

這些元件意味著未來手術機器人將能更細緻地感知力道、位置、狀態與環境變化，為觸覺回饋、器械狀態監測與智慧化人機介面提供基礎。

值得注意的是，Murata也將可伸縮印刷電路（Stretchable Printed Circuit，SPC）納入手術機器人相關解決方案。SPC具備約100微米薄型基板、最高可在保持條件下拉伸至60%、柔軟且貼附性佳等特性，可應用於貼近人體或需要可彎曲、可變形的感測結構。

軟性、可伸縮的印刷電路能讓感測系統更容易貼合人體或機械結構，是手術機器人的重要元件。（資料來源：《Surgical Robotics Application Guide》，村田製作所)

對未來醫療機器人、穿戴式醫療裝置或術中監測設備而言，這種軟性、可伸縮電子將使感測系統更容易貼合人體或機械結構，並拓展多點感測與複合感測應用。

整體來看，手術機器人的競爭正在從單純機械結構與控制演算法，擴展到整體電子系統可靠度、感測密度、電磁相容性、電源安全、無線連接與法規符合性的綜合競賽。對醫療設備製造商而言，如何在有限空間中整合高可靠度元件，並同時滿足IEC 60601醫療電氣安全、ISO 13485品質管理與FDA Class II/III等監管要求，將成為產品能否進入臨床應用與全球市場的關鍵。

手術機器人越走向智慧化、微型化與遠距化，底層元件的性能與可靠度，也越將決定高階醫療機器人能否真正安全落地。