《動脈網&蛋殼研究院:2023康復機器人行業研究報告(57頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《動脈網&蛋殼研究院:2023康復機器人行業研究報告(57頁).pdf(57頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、康復機器人行業研究報告政策持續利好院外康復和早期康復趨勢明顯Preface前言2020年第七次人口普查的結果將康復醫學推向前所未有的浪潮,60歲以上有2.64億人,約占全部人口的18.70%,這一比例比10年前高了5.44%,而且,隨著生育率的降低,這個數字會更高。老齡化來得猝不及防,接踵而來的政策詮釋了國家的重視度。從“活著”到“健康地活著”是接下來的時代人們的追求,然而,康復治療師的匱乏和參差不齊的水平無法平衡這一需求。從康復到輔助,康復機器人方興未艾。技術創新不斷、產品獲批不少,商業化依舊是難題,國外同樣坎坷,康復機器人將遵循著怎樣的“道”和“術”,在時代的命題中給出答案?帶著問題,我們
2、與超過16家企業、近30位專家進行溝通,撰寫了2023康復機器人行業研究報告,主要探討康復機器人的商業化現狀及未來趨勢,就產品、場景和康復階段方面,我們得出以下結論:適應范圍拓寬與功能擴展成產品發展趨勢,舒適性與智能化持續迭代。目前的康復機器人主要針對的部位是上肢、下肢、關節、手部,接下來可能針對脊柱及其他適應癥如骨質疏松等,同時在功能上進行拓展和整合,目前針對的人群從需要進行康復治療的患者拓展到行動不便的人,功能上實現評估訓練一體化等。未來,提高舒適性、安全性、個性化、智能化將是產品進化方向,如新材料、新能源的使用,自適應的探索。同時,產品將更加輕量化、交互性更強。應用場景開始由院內拓展到院
3、外,社區和居家或成必爭之地?;凇?073”養老模式,政策的鼓勵、資本的加碼,國內企業也開始布局社區、居家,提供康復治療的一體化方案。C端消費級市場充滿想象,未來,隨著人們康復意識的加強,眾多產品將推向居家,居家和社區康復中心將是大而全企業的必爭之地。針對居家場景,產品多元化是必然,在安全性的基礎上,外觀、輕便、舒適將是重點,同時,數字化將賦能康復全周期。早期康復被納入考核項,床旁康復的發展機會較大。早期康復的衛生經濟學效益更高,隨著康復醫學專業醫療質控指標(2022年版)發布并被納入三級醫院評審標準(2022年版),早期康復介入率上升為三級醫院的考核項;2023年2月,2023年國家醫療質量
4、安全改進目標指明了提高早期康復介入率的核心策略。未來,這一政策具體如何實施、臨床和康復將以怎樣的方式聯動,人員、設備的分配會怎樣是重點。另外,針對早期康復的產品如床旁康復機器人將是機會,目前,床旁康復機器人相比上肢、下肢在三甲醫院的普及度更低,且針對不同科室的早期康復差異化需求并沒有很好的解決方案。未來,針對神經科、骨科、ICU等科室需提供不同的早期康復解決方案。Content目錄 第一章 概況:政策春風持續吹來,融資回暖1.1 政策:技術、資源、模式三箭齊發1.2 市場:復合增長率57.5%,國內增速更快1.3 行業回暖,2023年融資創歷史新高 第二章 技術:軟硬結合,人機交互2.1 核心
5、:傳感系統、控制系統、驅動系統走向智能化2.2 應用:新型鏡像療法實現患健協調、VR增加康復趣味性2.3 獲批:部位愈加豐富、功能實現多元 第三章 商業化:產品進化、模式多元、院企共促3.1 現狀:產品進化,企業走向大而全3.2 模式:需結合三級診療資源與各場景特點3.3 院端:早期康復得到重視,FRG支付模式處探索期3.4 企業:數字化賦能康復全周期 第四章 趨勢:場景拓展至院外,臨床康復趨向一體化4.1 技術:提高舒適度,走向智能化4.2 場景:由院內到院外,數字化將賦能更多4.3 院端:臨床康復一體化,床旁康復是機會 第五章 企業案例5.1 程天科技領航外骨骼機器人5.2 安杰萊科技專注
6、腦科學應用的智能機器人5.3 邦邦機器人提供全新智慧出行解決方案5.4 華鵲景醫療專注智慧康復醫療整體解決方案5.5 司羿智能打造智慧康復一體化解決方案1368 12121618 2525273133 37373738 414143454749Chart Content圖表目錄圖表 1 康復治療效果與國內外中風致殘率圖表 2 康復機器人相關政策盤點圖表 3 康復機器人相關政策盤點圖表 4 康復機器人行業國內市場規模圖表 5 我國康復治療供需嚴重失衡圖表 6 近年康復機器人及相關產品的企業融資盤點圖表 7 康復機器人的三要點圖表 8 三大系統的核心要素、制約因素、目標功能圖表 9 力、肌電、腦電
7、傳感的對比圖表 10 康復機器人智能化的維度與特點圖表 11 上肢康復機器人與相關產品獲 批盤點圖表 12 下肢、上下肢康復機器人與相關產品獲批盤點圖表 13 手部與關節康復機器人與相關產品獲批盤點圖表 14 康復機器人產品發展特點圖表 15 康復機器人及相關產品的企業布局圖表 16 結合康復階段的三級診療體系圖表 17 細分康復階段與時間圖表 18 各場景的產品核心需求、關注點、主流商業模式圖表 19 國際康復醫療器械巨頭打造競爭優勢策略圖表 20 美國各階段醫療支付模式的優缺點圖表 21 數字化賦能康復全周期圖表 22 “9073”養老模式圖表 23 程天科技悠行康復外骨骼機器人圖表 24
8、 安杰萊科技的LiteStepper圖表 25 邦邦機器人的代表智能產品圖表 26 華鵲景醫療的WisebotX5圖表 27 羿生腦機接口手功能康復機器人2356781213131518202125272828293133343842434547491CHAPTER I概況:政策春風持續吹來,融資回暖第一章柳葉刀顯示,我國有康復需求的患者主要包括老年人群、術后人群、慢病人群、殘疾人群,共計約4.6億人??祻歪t學作為四大醫學之一,不僅能消除和減輕病傷殘患者的功能障礙,還能提高患者的自理能力和生存質量。以腦卒中為例,中國卒中中心報告2020顯示,我國正面臨著全球最大的卒中挑戰。全球疾病負擔研究結果
9、顯示,2019年我國新發卒中394萬例,卒中患者達2876萬例,卒中死亡人數為219萬例。此外,卒中也是我國傷殘調整生命年(disability-adjusted life years,DALYs)的首位原因,2019年卒中所致DALYs達4590萬,給家庭和社會帶來沉重負擔。另一方面,腦卒中康復治療的護理配合顯示,康復治療可以使90%的腦卒中患者恢復步行和自理生活,使30%的患者恢復較輕的工作;若不進行康復治療,僅有6%恢復步行和自理生活,5%恢復較輕工作。供需嚴重不平衡,康復機器人應運而生。首先,我國的康復人才與康復機構存在較大的缺口,根據中國衛生健康統計年鑒,2020年中國康復執業(助理
10、)醫師數有4.9萬名,僅占中國執業(助理)醫師總數的1.2%。2021年6月衛健委、醫保局等八部委發布的關于加快推進康復醫療工作發展的意見指出,力爭到 2022年每10萬人口康復醫師達到6人、康復治療師達到10人,到2025年每10萬人口康復醫師達到8人、康復治療師達到12人。按照意見規劃中2025年的目標,我國康復醫師缺口6.4萬,康復治療師缺口10.9萬,人才匱乏較嚴重,巨大的人才缺口難以在短期內填補。其次,傳統的康復器械需要依賴康復治療師的經驗才能得到較好的康復效果,而國內康復治療師水平參差不齊,難以借助傳統康復器具保證康復效果??祻歪t療資源不足的情況下,中國的中風致殘率達75%,而歐美
11、只有30%。最后,傳統康復器具缺乏量化評價指標,患者在使用后難以感受到康復效果,容易導致其失去信心,放棄康復治療。2CHAPTER I6%5%未康復治療90%30%康復治療康復治療效果恢復步行、自理恢復較輕工作75%中國30%歐美中風致殘率圖表 1 康復治療效果與國內外中風致殘率圖片來源:蛋殼研究院基于供需的嚴重不平衡,康復機器人應運而生??祻蜋C器人作為醫工結合的產物,目標是輔助康復治療師,簡化傳統“一對一”的繁重的治療過程,提高康復治療效率,幫助患者重塑中樞神經系統??祻蜋C器人從功能上可分為康復和輔助??祻皖愔饕m用于腦卒中、腦部損傷、脊柱損傷、神經性損傷、肌肉損傷和骨科疾病等原因造成的上肢
12、或下肢運動功能障礙,幫助患者對大腦運動神經進行重塑,恢復大腦對肢體運動的控制,從而提高患者日常生活能力。以康復為核心功能的康復機器人以適應癥為基本需求,以臨床療效為核心目標;以輔助為核心功能的康復機器人用于為殘障人士或行動不便的人提供特定的生活輔助,以安全、舒適、方便為基本目標??祻蜋C器人的臨床應用優勢主要在于三個方面:(1)替代康復治療醫師的機械重復操作??祻蜋C器人具有機械設備優勢,可進行高強度、重復性訓練,將醫師從繁重、反復的訓練中解脫出來、更專注于治療方案的改進,同時也為遠程康復及集中化康復醫療提供可能。(2)精準控制康復治療過程。利用康復機器人提供的各類傳感器測量人體運動學、生理學數據
13、,可為醫師改進和優化康復方案提供客觀依據;對患者進行功能評估后,康復機器人的治療強度及不同訓練模式主要由算法計算而得,更加貼合患者的實際治療需求。(3)結合反饋系統和交互式設計,可為患者設置任務導向,激勵其主動運動意識,同時可以提升治療過程的趣味性、增強患者的康復信心,從而提高康復治療的依從性與康復效果。政策:技術、資源、模式三箭齊發1.13CHAPTER I從技術到資源再到模式,近年政策愈加密集。近年來,國家對殘疾人、老年人的康復治療十分關注,正積極推動康復領域發展??傮w來看,政策主要在三個方面有所側重:技術上、資源上和發展模式上。技術上主要強調康復機器人的智能化發展,鼓勵新技術如人機交互、
14、腦機接口、柔性技術等在康復機器人上應用;資源上逐步增加康復醫療服務機構的投入、鼓勵民營資本流入,醫保也逐步覆蓋;發展模式上鼓勵發展新的模式和場景。從技術到資源再到模式,體現了國家對康復機器人的持續關注,并且近年的政策愈加密集、力度增大、落地性增強。例如2021年6月,國家衛健委發布的關于加快推進康復醫療工作發展的意見提出:將推動醫療資源豐富地區的部分一級、二級醫院轉型為康復醫院,支持和引導社會力量舉辦規?;?、連鎖化的康復醫療中心,增加轄區內提供康復醫療服務的醫療機構數量,同年10月,規劃在2022年將15個省份作為康復醫療服務試點地區,這極大地促進了康復醫療的發展。具體的政策盤點如下:年份名稱
15、內容202320212023年國家醫療質量安全改進目標提高住院患者早期康復介入率。醫療機構建立由康復醫學科與骨科、神經內科、重癥醫學科等臨床科室組成的早期康復介入多學科團隊,按照臨床康復一體化模式展開工作;醫療機構參照四肢骨折等 9 個常見病種(手術)早期康復診療原則等,制訂符合本機構的住院患者早期康復介入方案及標準化診療流程;醫療機構逐步建設康復信息化管理系統,實現對早期康復介入的實時、動態管理;明確相關質控數據提取、監測方法及評價機制,將目標改進情況納入科室績效考核加快推動多模態量化評估、多信息融合情感識別、柔順自適應人機交互、人工智能輔助等新技術在養老服務領域中的應用,積極推動外骨骼機器
16、人、養老護理機器人等在養老服務場景的應用驗證。鼓勵養老領域相關實驗基地把機器人應用作為實驗示范重要內容,研發推廣科技助老新技術新產品新模式。研究制定機器人助老助殘技術應用標準規范,推動機器人融入養老服務不同場景和關鍵領域,提升養老服務智慧化水平2021研發臨床邏輯、傳感測控技術、人工智能算法融合的保健康復裝備,發展基于機器人、智能視覺與語音交互、腦-機接口、人-機-電融合與智能控制技術的新型護理裝備和康復裝備,鼓勵實施公益性康復輔助器具適配項目“機器人+”應用行動實施 方案醫療裝備產業發展規劃(2021-2025)圖表 2 康復機器人相關政策盤點圖片來源:蛋殼研究院4CHAPTER I年份名稱
17、內容20212021關于開展康復醫療服務試點工作的通知“十四五”醫療裝備產業發展規劃于2022年全年將15個省份作為康復醫療服務試點地區,增加提供康復醫療服務的醫療機構和床位數量、加強康復醫療學科能力建設、加強康復醫療專業人員培養培訓、創新開展康復醫療多學科合作模式以及加快推動居家康復醫療服務發展。2021關于加快推進康復醫療工作發展的意見積極支持研發和創新一批高智能、高科技、高品質的康復輔助器具產品和康復治療設備等,加強縣級醫院和基層醫療機構康復醫療能力建設。將康復醫療服務價格納入深化醫療服務價格改革中統籌考慮,做好相關項目價格的調整和優化工作指導各地落實康復綜合評定等29項醫療康復項目。發
18、展基于機器人、智能視覺與語音交互、腦-機接口、人-機-電融合與智能控制技術的新型護理康復裝備,攻關智能康復機器人、智能助行系統、多模態康復輪椅、外骨骼機器人系統等智能化裝備。促進傳統保健康復裝備系統化、定制化、智能化發展。2020關于印發中醫藥康復能力提升工程實施方案(2021-2025年)的通知到2025年,依托現有資源布局建設一批中醫康復中心,三級中醫醫院和二級中醫醫院設置康復(醫學)科的比例分別達到85%、70%。2018全面提升縣級醫院綜合能力工作方案(2018-2020年)獨立設置康復醫學學科以及診療科目,重點加強康復醫學等學科建設,加強老年醫學、康復、護理專業人才培養培訓。2019
19、加大力度推導社會領域供給服務補短板強弱項提質量,促進形成強大國內市場的行動方案支持社會力量深入醫療領域,在康復等領域加快打造一批具有競爭力的品牌服務機構,推動開展老年人醫療、康復、護理、家庭病床等服務。2021“十四五”機器人產業發展規劃將康復機器人列為機器人拓展新興應用的方向之一。拓展服務機器人在醫療康復、養老助殘等領域的應用。加快醫療、養老等領域機器人準入標準制訂、產品認證或注冊,鼓勵企業建立產品體驗中心。探索建立新型租賃服務平臺,鼓勵發展智能云服務等新型商業模式。2017關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見加強臨床、科研數據整合共享和應用,支持研發醫療健康相關的人工智能技術、醫用機器人
20、、大型醫療設備、應急救援設備、生物三維打印技術和可穿戴設備。2018“十三五”衛生與健康規劃完善治療-康復-長期護理服務類,發展和加強康復、老年病、撐起護理、慢性病管理、安寧療護等接續性醫療機構。5CHAPTER I年份名稱內容20172017“十三五”健康產業科技創新專項規劃“十三五”醫療器械科技創新專項規劃圍繞功能代償、生活護理、康復訓練等需求,重點突破柔性控制、多信息融合、運動信息解碼、外部環境感知等新技術,開發系列智能護理機器人、外骨骼助行機器人、多模態康復輪椅、智能康復機器人、虛擬現實康復系統、肢體協調動作系統等康復輔具。重點開發智能康復機器人、智能助行系統、多模態康復輪椅、外骨骼機
21、器人系統等產品,重點突破人體運動意圖識別、人機交互、外骨骼柔性控制、不同適應癥康復運動模式優化等關鍵技術。2016國務院關于加快發展康復輔助器具產業的若干意見支持人工智能、腦機接口、虛擬現實等新技術在康復輔助器具產品中的集成應用,支持外骨骼機器人、照護和康復機器人、仿生假肢、虛擬現實康復訓練設備等產品研發,形成一批高智能、高科技、高品質的康復輔助器具產品。2015全國醫療衛生服務體系規劃綱要(2015-2020年)對公立醫院資源過剩地區,要求將部分資源轉為康復、老年護理和社區衛生服務機構。2016機器人產業發展規劃(2016-2020年)未來,機器人公司將以康復機器人、助老助殘機器人、外科機器
22、人為發展主線,發展上肢康復機器人、下肢康復機器人、智能康復機器人以及護理機器人、陪護機器人、智能輪椅等先進醫療機器人產品。圖表 3 政策對康復機器人的主要關注點圖片來源:蛋殼研究院技術資源人機交互腦機接口柔性技術增加康復醫療服務機構的投入鼓勵民營資本流入醫保逐步覆蓋模式推廣新模式探索租賃服務平臺推動居家康復社區康復、居家康復的補貼、支付模式也在逐步規范中。2021年10月,上海市民政局全面推進康復輔具社區租賃服務試點的工作,對本市戶籍,75周歲(含)以上或60周歲以上低保、低收入的老年人給予一定的康復輔具租賃服務補貼。補貼金額為上海市康復輔具社區租賃服務試點產品目錄(2021年)中康復輔具租賃
23、服務價格的50%,單次租期6個月,每人每年補貼最多不超過3000元。6CHAPTER I圖表 4 康復機器人行業國內市場規模數據來源:沙利文,蛋殼研究院制2023年1月,浙江省發布關于完善居家醫療服務價格和醫保支付政策的通知,該政策于同年2月1日開始執行。該政策完善了“家庭病床建床費”內涵并明確一個建床周期收一次家庭病床建床費、增設“上門服務費”項目、刪除家庭病床巡診費和出診項目。同時,規范居家醫療服務收費行為,并對家庭病床服務和非建床患者上門醫療服務統一了醫保支付的政策。除此之外,2022年,康復醫學專業醫療質控指標(2022年版)發布并被納入三級醫院評審標準(2022年版),旨在提高早期康
24、復介入率,促進臨床康復一體化。早期康復介入率被納入三級醫院的考核指標;2023年2月,2023年國家醫療質量安全改進目標發布,指明了提高早期康復介入率4個核心策略。分別是建立多學科團隊、制定介入方案及標準化診療流程、建設康復信息化管理系統、明確質控數據并納入科室考核。隨著政策的逐步落地,接下來,具體實施方案如何制定、相關考評如何規范將至關重要??傮w來看,康復服務的落地、醫保的逐步覆蓋和對康復質控的考核意味著康復醫學逐步走向正軌。市場:復合增長率57.5%,國內增速更快1.2根據Frost&Sullivan報告,中國康復機器人市場自2017年起步,2018年市場規模達到2.1億元,預計未來幾年將
25、以57.5%的年復合增長率增長,2023年約達20.4億元,2026年約79.5億元。20.4 79.5 2.1 201820192020202120222023E202420252026E單位:億元7CHAPTER I老齡化趨勢、政策春風是驅動市場增長的強勁因素??祻蜋C器人的市場增長驅動因素主要是人口老齡化的趨勢加強,另外,政策的推動、民營康復醫院的興起起到了積極影響。從需求端來看,老齡化問題的日益嚴重是推動康復行業的根本。根據第七次全國人口普查數據顯示,2010年至2020年,我國60歲、65歲及以上人口比重分別上升了5.44、4.63個百分點。2020年,60歲以上的人有2.64億,約占
26、全部人口的18.70%,65歲以上的人有1.91億人,而老年人在康復醫療服務人群的占比中接近30%。中國發展基金會發布的中國發展報告2020預測,2025年65歲及以上的老年人將超過2.1億。與此同時,隨著我國老年人受教育程度的提高以及國民物質水平的提升,國民康復意識和支付能力也隨之提高,成為推動康復行業發展的主要驅動因素?!般y發經濟”這一市場將被愈加關注。另一方面,康復醫院的數目與床位數不斷增加。據衛生統計年鑒顯示,2018年我國康復醫院共637個,2021年增至810個。其中,民營康復醫院已經從2018年的485個增至2021年的628個,CAGR為10.9%。此外,中國康復學科床位數量也
27、在不斷增加,2020年,中國康復醫學床位數量達到30萬張,而2011年僅有8.37萬張,年均復合增長率為15%,院端的資源投入逐漸增加。但是,我國的康復治療師遠遠不能滿足需求,并且康復師的地位不高,收入低,水平參差不齊,康復的標準化水平不夠。因此,對康復機器人的需求日益增多。外部的驅動因素主要來自政策。隨著老齡化的加劇,密集的政策逐步將康復推向實踐,這部分在上文中已做了分析,資源開始向康復端傾斜。圖表 5 我國康復治療供需嚴重失衡圖片來源:蛋殼研究院康復治療供給不足康復醫師培養周期長康復治療師水平參差不齊收入低社會和醫院重視度不高職業地位不高傳統康復器具缺乏量化評價指標患者感受不到效果康復治療
28、需求大且逐年上漲人們健康意識越來越強老齡化日益嚴重老年人康復治療占比大康復醫院康復科增加建設8CHAPTER I整體來看,國內的發展速度較國外會更快。就行業發展而言,雖然國內企業起步較晚,但因技術上的研究同步進行,所以與國外的發展差別并不大。目前,主要是醫工結合的程度有差異,表現在產品上就是基本功能都有,但完整度還不夠、和治療方案的結合不夠好。未來,在政策、資本的催化下,國內康復機器人行業的發展將進入黃金階段。Fortune Business Insights 研究預計,全球康復機器人市場2022-2029年期間的復合年增長率將達43.6%。近年,康復行業在變熱,投資頻率升高。近年,越來越多的
29、科技型企業作為新鮮血液為市場注入活力,同時,綜合性企業紛紛布局康復機器人賽道。傳統康復器械企業如翔宇、偉思也開始布局康復機器人賽道,新松、埃斯頓、微創、樂普、威高等關聯企業也開始布局。大企業如科大訊飛、三星、松下、美的等跨界加入了這一領域。融資方面,僅2022年就10起左右,這是近幾年康復機器人及相關產品融資上的再次崛起。上次融資密集時是在2018年,主要是在2014年國外有3家企業上市,以色列REWALK、美國EKSO、日本Cyber-dyne,風卷國內,我們看到多數企業成立時間在2015-2017年。不同的是,這次的崛起不管是技術上還是產品上都上升了一個臺階,雖然國內起步較晚,但與國外差距
30、并不大。如今,在老齡化的背景下,國內康復機器人進入爆發的關鍵期。我們對近年康復機器人及相關產品的企業融資進行了盤點,不完全統計如下:融資:行業回暖,2023年融資創歷史新高1.3圖表 6 近年康復機器人及相關產品的企業融資盤點數據來源:公開資料整理,蛋殼研究院制年份名稱內容天愈B輪未披露20182015頸椎康復機器人、脊柱康復機器人科力投資傅利葉智能D輪4億20222015上肢、下肢解決方案、運動于平衡 解決方案、物理因子治療系列、智能康復港軟銀愿景基金2期、Prosperity7 Ventures、元 資本璟卓道醫療OT與上肢康復解決方案、PT與下肢康復解決方案丹麓資本、恒旭資本、順為資本代
31、步出行系列、智能訓練系列清池資本、博遠資本、零一創投、長嶺資本邦邦機器人B輪近億元20222016B輪超億元20232015企業簡稱最新融資輪次融資金額最新融資時間成立時間目前核心布局資方9CHAPTER I年份名稱內容極智醫療A輪數千萬元數千萬元20222014認知康復訓練與評估軟件、踝關節康復訓練系統中國新興資產、乾道集團華鵲景醫療A輪數千萬元20232019上肢、手指、認知、言語和脊柱智能康復機器人深創投臻泰智能A輪未披露20222018“BCI+VR+機器人”腦機智能康復整體解決方案胡楊林資本司羿智能A輪億元20232017腦機軟體手功能康復機器人、上肢康復機器人、下肢軟體 康復機器人
32、國生資本、道遠資本布法羅A輪20182016下肢外骨骼、上肢關節主被動訓練器、智能康復一體化解決方案上海電氣數百萬美元遠也科技A輪20202018消費級可穿戴機器人、核心零部件BV百度風投、高瓴創投、線性資本、喬貝資本、智慧基石數千萬元金矢機器人Pre-A輪20222016下肢、上肢康復機器人、認知康復機器人、床旁康復機器人蘇州融享進取創業投資合伙企業(有限合伙)數千萬元下肢康復機器人、手部外骨骼機器人、助行機器人威高集團邁步機器人戰略融資20222016數百萬元富伯醫療天使輪20202019手功能康復訓練設備水木創投數千萬元大艾機器人Pre-A輪20182016下肢外骨骼康復機器人金科君創資
33、本、硅谷天堂資產管理集團數千萬元安杰萊科技Pre-A輪20222017智能神經康復機器人十月資本、上海蓄元程天科技下肢外骨骼、床旁外骨骼、助行機器人、核心元器件、康復云平臺、智能穿戴設備、智能評估系統、遠程康復達晨財智、安信證券、保利資本、藍馳創投消費級外骨骼機器人源碼資本、基石資本、耀途資本、磐谷創投下肢智能訓練機器人、下肢智能康復訓練系統、上下肢運動康復訓練系統、智能康復平臺西安軍融電子衛星基金投資有限公司、中航聯創科技有限公司、西安諾威立行機器人科技有限責任公司中航創世A+輪數千萬元20222017輕量化個人助行設備、消費級可穿戴動力外骨骼、行業版外骨骼普曼資本、濰坊中谷健康產業基金、小
34、米集團聯合創始人黃江吉、科大訊飛聯合創始人胡郁及晨暉創投、浩方創投、高秉強教授英漢思動力Pre-A輪5000萬元20222018A+輪數億元20222017奇諾動力A輪億元20212015企業簡稱最新融資輪次融資金額最新融資時間成立時間目前核心布局資方10CHAPTER I值得關注的是,2023年已融資3起,金額共計超2億元,在融資頻率和平均金額上均創歷史新高。其中,A輪及以下企業占比63.2%??傮w來看,國內康復機器人行業處于藍海階段,市場集中度較低,行業潛力有待進一步釋放。綜上,老齡化背景下,政策春風持續吹向康復醫學,各方資源投入加大,加之技術與產品的創新,融資回暖,2023年已獲3起融資
35、,總體A輪及以下的企業過半,市場方興未艾,預計近年以57.5%的復合增長率增長。政策上主要從技術、資源、模式三個方向對康復機器人產業發展給予支持,于2020年人口普查后愈加密集。近年的力度增大、落地性增強,醫保在不斷覆蓋中。預計康復機器人行業未來幾年將以57.5%的年復合增長率增長,2023年將達20.4億元,2026年將達79.5億元。據不完全統計,2022年融資事件共10起,是繼2018年以來的再次崛起;同時,2023年已融資3起,金額共超2億元,在融資頻率和平均金額上均創歷史新高。目前,新興康復機器人企業最高融資輪次為D輪,最新融資輪次以A輪及以下居多,占63.2%。行業市場集中度較低,
36、格局未定,處于藍海階段。本章小結11CHAPTER I12CHAPTER II技術:軟硬結合,人機交互第二章核心技術是智能康復機器人的關鍵,仿生設計、續航能力是加分項。智能康復機器人主要包括3個方面:核心技術、仿生設計和續航能力。核心技術是康復機器人實現系統功能的主導,主要體現在三大系統上:傳感系統、控制系統、驅動系統。這三大系統互相作用,以實現整個機器人的協調運動,其中涉及傳感技術、機械設計、智能控制、人體力學等多學科知識,是一項復雜的綜合性任務。仿生設計主要是根據人體工程學,設計適應關節和肌肉形狀和生理運動的部件或組件,目標是提高舒適度及安全性,核心突破點是使用的材料,目前的軟體外骨骼使用
37、人工肌肉等材料制作,更貼合人體。比如,司羿智能的羿生EasyWalk下肢軟體外骨骼結合仿生結構設計和人工智能控制算法,其結構輕盈舒適便捷,人工智能算法可以自適應穿戴者的需求提供最優的助力策略。續航能力方面,院內以康復為核心功能的移動式下肢康復機器人所用電池的續航能力一般在4-8小時,充電時間1-2小時,由于其大多在室內使用,對續航能力不敏感;坐位式上肢康復機器人多為插電使用,對續航能力同樣不敏感。相比之下,生活輔助用的康復機器人因有室外場景使用,對續航能力更敏感,如何提高能源利用率和降低能源消耗是關鍵。這里,新能源是未來的方向,比如,如何利用生物能等其他能源,將人抬腿放下的能量儲存起來等是接下
38、來要突破的方向。圖表 7 康復機器人的三要點圖片來源:蛋殼研究院核心技術傳感系統控制系統驅動系統系統功能核心:傳感系統、控制系統、驅動系統走向智能化2.113CHAPTER II圖表 8 三大系統的核心要素、制約因素、目標功能圖片來源:蛋殼研究院傳感系統收集運動相關的信號傳遞給控制系統,控制系統處理傳遞來的信號轉化為運動的指令,再傳遞到驅動系統,最終由驅動系統帶動康復機器人的行動。在此過程中,每個環節都存在著相應的技術難點,影響康復機器人的形態、反應速度、隨動能力、舒適度、智能化程度等性能特征。具體來看,傳感系統、控制系統、驅動系統的核心要素、制約因素及目標功能如下:傳感器傳感系統控制系統驅動
39、系統算法伺服電機、減速器單一性醫工脫節 材料及控制技術穩定、準確智能動態響應快、輕便核心要素制約因素目標功能圖表 9 力、肌電、腦電傳感的對比圖片來源:蛋殼研究院傳感系統是對患者和環境信息的感知,主要分為力傳感、肌電傳感和腦電傳感。目前,力傳感是應用最多、最成熟的,肌電傳感和腦電傳感能夠實現更好的交互,但存在識別信號不穩定性的問題。肌電傳感主要是傳遞肌電信號,肌電信號是肌肉收縮過程中,被激發的運動神經元放電形成的疊加信號,日本的HAL最早使用。用腦電傳感的腦機接口分為侵入式和非侵入式,侵入式的有創、易感染,但準確率高;非侵入式的無創、易采集,但準確率低,目前腦機接口的應用尚處于應用的初期階段。
40、總體來看,力傳感、肌電傳感、腦電傳感的信息類型、獲取意圖方式、原理、問題及成熟度如下:信息類型獲取意圖方式問題成熟度物理間接滯后性,在進行一些動作時容易有阻礙感關節力矩和肌電信號不能一一對應,傳感器容易脫落、異位,測量結果易受干擾生物直接靈敏度欠佳,降噪、建模和校準較困難信號來源力傳感肌電傳感腦電傳感生物直接原理通過人和機器人之間的交互力判斷通過人的腦電信號來判斷采集位置、角度、壓力、扭矩等物理信息,判斷使用者的步態周期14這里,腦機接口是讓人的大腦和機器進行連接和通信,無創腦機接口一般通過分析腦電波(EEG)或大腦皮層的氧合血紅蛋白的變化(NIRS),能夠“知道”患者在想什么;進而幫助患者指
41、揮機器,對患體進行康復訓練。在這樣的反復訓練中,大腦和患體之間可以逐步建立有效地連接,達到恢復正常生理功能的目的。但腦機接口只能提供“是/否”的定性命令信息,對運動不能給出定量的判據??刂葡到y是康復機器人的中央樞紐。以下肢康復機器人為例,控制系統通過對傳感系統反饋的數據進行分析并規劃步態模式,對驅動系統實現閉環控制,其中涉及傳感器融合算法、控制算法等一系列軟件模塊。在生物信號處理上,AI可以讓康復機器人直接感受到人體運動意圖,實現更好的人機交互;對于每個人高矮胖瘦不一樣的體態特征,AI通過智能學習,可以根據不同人定制最合適的步態,進行更好的人機交互和步態訓練;在康復過程中,AI還可以根據人體數
42、據優化機械機構,使機械更加符合人機工程學,貼合人體生物曲線,提升使用體驗。如中航創世的下肢康復訓練機器人采用6大類高精度傳感器,以嵌入式采集和軟硬件處理核心模塊,建立了高準確率患者康復狀態綜合評估模型,模仿正常人步態,建立正確步行模式。驅動系統執行控制系統傳遞來的具體任務。驅動系統位于機器運行的末端,負責帶動機械結構,執行控制系統傳遞來的具體任務。根據驅動形式的不同,主要分為三種驅動方式:電機驅動、氣壓驅動、液壓驅動,目前,電機驅動應用最廣泛。相比之下,電機驅動的剛性外骨骼機器人能承重但穿戴不夠舒適,氣壓驅動的柔性外骨骼機器人較輕便舒適但承重不夠。所以,目前剛性外骨骼機器人主要應用在下肢、上肢
43、,柔性主要用于手部。核心元件不是壁壘,已實現國產替代。不管是電機驅動還是氣壓驅動,目前的康復機器人的核心元件主要是伺服電機和減速器,這兩個已不再是壁壘,不算“卡脖子”。與進口相比,雖然大多國產元件在噪聲、壽命和重量上和進口略有差別,但功能都可以實現,并且在成本上有很大優勢,只是需要短期的時間驗證。目前,核心元件已實現了國產替代,越來越多的企業選擇和國內頭部元件商合作。同時,國內已有企業實現核心元件的量產并成功出海。比如,對于電機、減速機的模組體系,程天科技的電機能量密度高,減速機可集成到很小的體積并實現3倍持續過載,和力矩傳感器、驅動器協同設計,實現動力總成的最優性能且大幅降低了成本,目前已實
44、現量產并出海34個國家及地區。目前,康復機器人在技術發展上存在一定的挑戰。具體來說,難點主要集中在控制系統內,包括多傳CHAPTER II感器融合技術、意圖識別、重心調節、關節自由度和建模復雜程度的平衡等,這些是軟件層面的難點;由于材料影響電機的性能,進而限制了機器人的可應用場景,這是硬件層面的難點。目前也有材料方面的探索,比如有仿生肌肉驅動、智能材料的創新應用等,以及基于軟體結構的柔性驅動技術等這也是未來的應用方向。未來,康復機器人將向智能化方向發展。智能化主要表現在以下維度:訓練個性化、智能康復策略、評估數字化、智能交互。訓練個性化:可以根據不同患者自適應。根據不同的患者的身高體重等情況自
45、動調節方便穿戴,檢測不同患者在康復訓練過程的特征參數,通過人工智能算法學習并自動優化參數等來自適應患者的個性化需求,增強康復效果;智能康復策略:當前醫生根據自己的專業知識與臨床經驗對患者進行檢查、制定相應的康復治療方案,康復效果參差不齊。智能康復機器人可以自動檢查評估患者病癥,通過大數據、專家知識庫等技術自動產生康復策略,并對康復結果進行量化分析、優化康復方案;評估數字化:當前康復檢查評估判斷方式主要以個人經驗為判斷依據或采用量表的方式,大多數量表也是個人主觀判斷打分,同一患者不同醫生評估結果差異大。智能機器人可以實現數字化、評估量化,避免人為主觀因素,評估結果更科學精準。智能交互:當前的康復
46、設備是在治療師的輔助操作下對患者進行康復訓練,訓練過程中也是醫生發現患者的問題、采取相應的操作設備來完成。智能康復機器人可以通過語音識別、人臉識別等技術感知識別患者的信息,并有智能判斷決策執行的能力,快速響應患者的需求。圖表 10 康復機器人智能化的維度與特點數據來源:安杰萊科技智能化訓練個性化智能康復策略評估數字化智能交互自動檢查評估患者病癥自動產生康復策略對康復結果進行量化分析優化康復方案通過語音識別、人臉識別等技術感知患者智能判斷決策執行快速響應患者需求根據不同患者自適應自動優化參數實現數字化實現評估量化15CHAPTER II16應用:新型鏡像療法實現患健協調、VR增加康復趣味性2.2
47、基于理論和相關技術的應用讓康復機器人的功能更豐富??祻蜋C器人能有效改善患者的肢體運動能力,主要基于中樞模式發生器、神經系統可塑性與功能重組、“動力系統”及強制性主動使用等理論。在實際的應用過程中,我們看到這些理論結合技術直接或間接地應用在康復治療中,和康復機器人搭配或者融合使用。比如基于鏡像神經元系統的鏡像療法應用在上肢和下肢康復機器人中、VR設備融合在康復機器人中或搭配使用?;谶@些理論和技術,康復機器人在產品設計和功能上更加豐富。其中,鏡像神經元是指能夠直接在觀察者大腦中映射出別人的動作、意圖、情緒等的一類具有特殊映射功能的神經元,所有鏡像神經元構成了鏡像神經元系統,提供統一動作感知和動作
48、執行的“觀察-執行匹配機制”。該系統不僅在個體執行動作時興奮,而且在觀察其他同類執行相同或相似動作時也興奮。因此鏡像神經元在動作觀察、動作模仿、運動想象、運動再學習等過程中起重要作用。鏡像療法以神經可塑性理論和鏡像神經元系統為基礎,具有顯著療效。鏡像療法目前已用于治療幻肢痛、復雜性區域疼痛綜合征、腦卒中、周圍神經損傷、偏側腦性癱瘓、單側忽略等病癥。傳統的鏡像療法利用平面鏡成像原理,將健側活動通過視覺反饋誘發患側的活動,達到消除異常感覺或恢復運動功能的目的,但存在不足,具體如下:依靠鏡子的反射,受到裝置的限制,訓練的規范性、統一性較難量化,影響治療效果的穩定;傳統鏡子方式比較單調、訓練內容簡單、
49、動作單一,患者的積極性受到影響;大多數情況下要在治療師的幫助下完成任務,治療效果受到治療師水平和經驗的影響。新型的鏡像療法可實現健側和患側的協調。以上肢為例,新型的鏡像療法通過傳感器實時獲取患者健側運動數據,外骨骼機械手根據健側運動數據輔助患側手臂運動,實現了患側鏡像跟隨健側運動,即健患肢雙側同步鏡像運動訓練。外骨骼機械手輔助患側運動,一方面比基于鏡子的方式來得更真實,患者看到自己的患側在運動,增強了康復信心;另一方面,避免了由于患側肢體的肌力以及耐力不足,導致患側肢體不能活動或長時間活動的問題。當然,新型的鏡像療法也可用于下肢。比如安杰萊科技的LiteStepper單下肢偏癱康復機器人,通過
50、采集患者健肢運動步態信息,判斷運動意圖,學習健肢步態以帶動患肢與健肢交互步行,使成患者完CHAPTER II17成雙側聯合的運動再學習行走,臨床效果極其顯著。以任務導向訓練為基礎的鏡像治療療效比單一鏡像療法效果更顯著。認知雙重任務訓練相比單任務訓練更具有挑戰性,可增強腦區皮質執行領域啟動功能,加快大腦神經元突觸信號傳導速度,進而明顯改善患者注意力和執行能力。比如,華鵲景醫療研發的三維上肢鏡像康復機器人WisebotX5在執行訓練任務時,會記錄訓練的時間、動作速度、強度等參數,搭配趣味性、挑戰性、激勵性的雙重任務導向情景訓練項目,顯著提高患者的主動參與度及鏡像療法的效果。結合康復機器人與虛擬現實
51、技術的訓練系統可提升康復效果。根據腦神經可塑性理論,患者主動參與康復訓練可以得到更好的康復效果,所以,如何提高依從性是關鍵。臨床上,康復醫師大多是徒手或者借助簡單的輔具對患者進行連續被動訓練或簡單的輔助訓練,反復引導患者下肢運動,刺激大腦皮層相關下肢運動功能區域的恢復,直到患者可以獨立完成正?;蛘呲呌谡5膭幼?。這種傳統一對一的運動康復療法存在著諸多的不足和局限性:(1)醫師勞動強度大,導致康復效率降低;(2)單一重復的訓練方法使病人產生消極的情緒,患者消極的治療情緒不利于訓練的進一步展開;(3)康復醫師無法直接得到客觀的訓練效果,主觀的評價不能全方面反映患者的訓練情況。虛擬場景有以下特點:真
52、實感極強的場景和視覺、聽覺、觸覺等信息的反饋,很容易讓患者沉浸在設計的場景中進行訓練。虛擬場景還可以和患者進行人機交互,患者把自己的主觀意愿融進到虛擬場景中,極大地增強了患者積極參與訓練的信心。虛擬現實技術能增強患者訓練過程中的趣味性。虛擬現實技術可讓康復治療師實現結合康復階段設計不同場景及游戲等,讓患者的康復練習更有趣,主要體現在以下療法中:運動學習療法??祻椭委煄煾鶕颊哌\動的困難程度選擇合適的場景,并在場景中選定相應的訓練難度,這樣,患者就可以在接受康復治療的同時沉浸在選定的虛擬場景中,以讓患者的訓練更快樂,提高患者主動參與度。CHAPTER II18 生物信息反饋療法。傳感器系統可以把
53、患者數據信息實時反饋給機器人控制系統,控制系統把這些信息傳遞到康復系統的虛擬場景中,虛擬場景系統用這些信息控制虛擬場景角色。這樣就可以把患者康復訓練的數據通過虛擬場景的圖像或者聲音的方式傳遞給患者,患者可直接從虛擬場景的信息了解自己的訓練和康復情況。促進神經發育的療法。在訓練過程中,治療醫師可以通過主動訓練方案選取相應的虛擬場景對患者進行康復訓練。在這樣的虛擬場景中,患者可以與自己在場景中的角色及其他元素進行實時交互。通過視覺或者聽覺的反饋,患者可以了解實時運動信息,通過刺激患者對感官信號的靈敏度,加強患者的協調控制能力。接下來,我們對獲批的康復機器人及其相關產品按部位進行統計,主要根據上肢、
54、下肢、手部和關節這些部位統計,部分獲批產品可用于上下肢。由于康復機器人是近年興起,在獲批的命名上未形成標準化,按照機器人的定義,要有兩個以上關節或單關節多維協調控制,因此,嚴格意義上來說,這里統計的獲批產品除康復機器人外還有相關產品。截止2023年3月8號,獲批的康復機器人及相關產品不完全統計如下:其中,下表是上肢康復機器人及其相關產品的獲批情況,代表企業包括傅利葉智能、卓道醫療、華鵲景醫療等。在產品的功能上,有用于康復訓練的,也有用于訓練評估一體化的,同時在訓練模式上增加了主動被動模式。獲批產品的數量在2021年迎來高峰,共10個,占比33.3%,2022年有8個,值得關注的是,2023年已
55、經有3個產品獲批。獲批:部位愈加豐富、功能實現多元2.3圖表 11 上肢康復機器人與相關產品獲批盤點數據來源:NMPA,蛋殼研究院制年份名稱內容012021序號湘械注準20212190856長沙傅利葉醫療科技有限公司上肢關節訓練系統022021湘械注準20212191239上肢康復訓練系統032021湘械注準20212191318上肢關節訓練系統052022湘械注準20222190903上肢醫用康復訓練儀042021湘械注準20212191316上肢關節訓練系統注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱CHAPTER II19下肢的康復機器人與相關產品獲批的最多,下表中共有33個下肢康復機器人及相關產
56、品,同時,后11個產品用于上下肢。從下肢獲批的產品看,尺寸上增加了兒童版、結構上除了雙下肢外還有單下肢,由安杰萊科技于2022年獲批,同時,場景上有床旁下肢、坐臥式多關節下肢等,技術上有腦機接口,產品愈加豐富。CHAPTER II年份名稱內容062019序號滬械注準20192190087上海傅利葉醫療科技有限公司長沙華鵲景醫療科技有限公司深圳華鵲景醫療科技有限公司上肢關節訓練系統232020粵械注準20202191847橙象醫療科技(廣州)有限公司上肢康復訓練系統072021湘械注準20212191893上肢評估與訓練系統082022湘械注準20222190334上肢評估與訓練系統102023
57、粵械注準20232190256上肢評估與訓練系統092023粵械注準20232190255上肢評估與訓練系統上海卓道醫療科技有限公司112018滬械注準20182190338上肢康復訓練系統132021滬械注準20212190561上肢綜合康復訓練系統122020滬械注準20202190607下肢康復訓練設備廣州一康醫療設備實業有限公司152017粵械注準20172191092上肢智能反饋訓練系統142016粵械注準20162190446上肢訓練與評估系統河南翔宇醫療設備股份有限公司172019豫械注準20192190825上肢反饋康復訓練系統162018豫械注準20182190913上肢關節
58、康復器湖南英特搏醫療科技有限公司192022湘械注準20222190587上肢主被動運動康復訓練設備182021湘械注準20212191663上肢康復機器人布法羅機器人科技(成都)有限公司埃斯頓(南京)醫療科技有限公司212022川械注準20222190030上肢康復運動訓練器202021川械注準20212190118上肢關節主被動訓練器222020蘇械注準20202190951上肢康復訓練系統242021滬械注準20212190194上海電氣智能康復醫療科技有限公司上肢康復訓練系統262022豫械注準20222190047希迪克康養產業發展有限公司上肢康復機器人山東澤普醫療科技有限公司252
59、021魯械注準20212191006上肢反饋訓練與評估系統282022蘇械注準20222190679蘇州好博醫療器械股份有限公司上肢康復訓練系統廣州虹揚醫療科技有限公司272022粵械注準20222190595上肢康復訓練系統302023蘇械注準20232190106南京偉思醫療科技股份有限公司上肢運動康復訓練系統力邁德醫療(廣州)有限公司392022粵械注準20222191921上肢反饋訓練系統注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱20012021序號湘械注準20212190586邁步機器人科技(長沙)有限公司邁步機器人科技(河北)有限公司下肢外骨骼康復訓練機器人182018魯械注準201821
60、90003山東海天智能工程有限公司腦機接口康復訓練系統022022湘械注準20222192119下肢運動康復訓練設備032022湘械注準20222192120下肢外骨骼康復機器人052021冀械注準20212190662下肢康復訓練機器人042021冀械注準20212190787下肢運動康復訓練設備廣州一康醫療設備實業有限公司062017粵械注準20172191695步態訓練與評估系統082019粵械注準20152190092兒童下肢智能反饋訓練系統072019粵食藥監械(準)字2014第2261146號下肢智能反饋訓練系統102018川械注準20182190140下肢步行外骨骼092019粵
61、械注準20192190389下肢智能反饋訓練系統布法羅機器人科技(成都)有限公司122021川械注準20212190117下肢反饋訓練器112020川械注準20202190203減重步態訓練器杭州程天科技發展有限公司142022浙械注準20222191006下肢坐臥式康復訓練器132020浙械注準20202190269下肢外骨骼步行康復器162022魯械注準20222190089腦機接口下肢外骨骼康復訓練系統152021浙械注準20212190103下肢外骨骼步行康復器172022魯械注準20222190090下肢外骨骼康復訓練器202018京械注準20182260229下肢步行機器輔助訓練裝
62、置北京大艾機器人科技有限公司192018京械注準20182260230下肢步行機器輔助訓練裝置222020陜械注準20202190123下肢智能康復訓練系統中航創世機器人(西安)有限公司212019陜械注準20192190048下肢康復訓練機器人242020魯械注準20202191331山東澤普醫療科技有限公司下肢反饋康復訓練系統上海金矢機器人科技有限公司232020滬械注準20202190535下肢康復運動訓練器262020豫械注準20202191656希迪克康養產業發展有限公司坐臥式多關節下肢康復機器人創世紀智能機器人(河南)有限公司252020豫械注準20202191386下肢康復機器人
63、282021粵械注準20212190173廣州傅利葉智能科技有限公司床邊下肢主被動訓練系統湖南艾米特醫療設備集團有限公司272021湘械注準20212190144下肢康復機器人鄭州安杰萊智能科技有限公司292022豫械注準20222190353單下肢外骨骼康復訓練器注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱圖表 12 下肢、上下肢康復機器人與相關產品獲批盤點數據來源:NMPA,蛋殼研究院制CHAPTER II21手部和關節獲批的康復機器人和相關產品如下表,相比之下,目前手部的產品獲批的最少,這也是因為手部的活動度高、在產品設計與技術難度上較大。關節產品的獲批上,踝關節的單品獲批最多,占47.3%,同時
64、有針對整個下肢關節的康復器。序號352021粵械注準20212190816廣州傅利葉智能科技有限公司兒童上下肢主被動訓練系統埃斯頓(南京)醫療科技有限公司遠也科技(蘇州)有限公司長沙美安雷克斯機器人有限公司312022蘇械注準20222191567下肢坐臥式康復訓練器302022蘇械注準20222190362下肢外骨骼步行康復器332023湘械注準20232190075腦機接口下肢外骨骼康復訓練系統322022湘械注準20222192028下肢外骨骼步行康復器342020粵械注準20202192070上下肢主被動訓練系統372019粵械注準20192191032上下肢主被動運動評估訓練儀山東澤
65、普醫療科技有限公司廣州一康醫療設備實業有限公司362019魯械注準20192190121上下肢主被動運動康復機392021粵械注準20212191660上下肢主被動訓練系統布法羅機器人科技(成都)有限公司力邁德醫療(廣州)有限公司382021川械注準20212190116上下肢主被動運動康復訓練器412022陜械注準20222190072中航創世機器人(西安)有限公司上下肢運動康復訓練系統上海卓道醫療科技有限公司402022滬械注準20222190033上下肢主被動康復訓練設備432022蘇械注準20222191087南京偉思醫療科技股份有限公司上下肢主被動康復訓練系統西安臻泰智能科技有限公司
66、422022陜械注準20222190100上下肢主被動運動康復訓練系統埃斯頓(南京)醫療科技有限公司442022蘇械注準20222191732上下肢主被動康復訓練儀注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱長沙優龍機器人有限公司序號062020魯械注準20202190919山東海天智能工程有限公司手功能康復訓練系統司羿(長沙)智能科技有限公司022022湘械注準20222190974手功能康復訓練儀012021湘械注準20212191718手功能康復訓練與評估系統042018粵械注準20182190977手功能被動訓練系統032023湘械注準20232190234腦機接口康復訓練與評估系統052018
67、粵械注準20182190239手功能訓練與評估系統072020魯械注準202020925手功能康復訓練系統注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱廣州一康醫療設備實業有限公司圖表 13 手部與關節康復機器人與相關產品獲批盤點數據來源:NMPA,蛋殼研究院制CHAPTER II22序號132021湘械注準20212191240長沙巨翊醫療科技有限公司長沙法巨康甲醫療器械有限公司手功能康復訓練與評估系統邁步機器人科技(河北)有限公司092022湘械注準20222192121手指關節持續被動活動儀082021冀械注準20212190786手指關節持續被動活動儀112021皖械注準20212190374手功
68、能康復訓練與評估系統102018粵械注準20182190967手指關節持續被動活動儀122021湘械注準20212190584手功能被動訓練設備142021湘械注準20212191324手功能康復訓練與評估系統152022粵械注準20222190071廣州傅利葉智能科技有限公司吉林省嘉士韋醫療科技有限公司手功能訓練系統172020冀械注準20202190803河北大艾智能科技股份有限公司肘關節康復訓練器182020冀械注準20202190804腕關節康復訓練器192020冀械注準20202190805膝關節康復訓練器202020冀械注準20202190806踝關節康復訓練器212021冀械注準
69、20212190698肘腕關節康復訓練器262022湘械注準20222191298踝關節智能康復機器人272022湘械注準20222191299踝關節智能康復機器人杭州極智醫療科技有限公司銘凱(益陽)健康科技有限公司222021浙械注準20192190126膝關節康復訓練系統232019浙械注準20192190127肘關節康復訓練系統242019浙械注準20192190128腕關節康復訓練系統252019浙械注準20212190173關節訓練器162022吉械注準20222190503手功能康復訓練儀332022滬械注準20222190127上海卓道醫療科技有限公司希迪克(鄭州)智能康復設備有
70、限公司踝關節康復訓練設備352023豫械注準20232190128鄭州安杰萊智能科技有限公司踝關節醫用康復訓練儀342023豫械注準20232190027踝關節康復訓練器廣東銘凱醫療機器人有限公司282021粵械注準20212191352手功能康復訓練儀長沙傅利葉醫療科技有限公司292021湘械注準20212191169腕關節康復訓練系統302021湘械注準20212191169踝關節康復訓練系統河南翔宇醫療設備股份有限公司312018豫械注準20182190914下肢關節康復器322018豫械注準20182190936踝關節訓練器注冊證編號獲批年份企業名稱產品名稱安徽法羅適醫療技術有限公司湖
71、南康薈富伯醫療科技有限公司深圳睿瀚醫療科技有限公司CHAPTER II23綜上,智能康復機器人主要包括3個方面:核心技術、仿生設計和續航能力,核心技術是主導,體現在三大系統上:傳感系統、控制系統、驅動系統,目前傳感系統和驅動系統上均有所創新。傳感系統除了應用最廣泛的力傳感外,肌電傳感和腦電傳感也在探索中;驅動系統中,除了最廣泛應用的電機驅動外,液壓驅動的康復機器人更輕便但承重性不夠,首先在手部康復機器人上應用。未來,人工肌肉等材料將在驅動上更好地應用。就電機驅動的核心元件中,伺服電機和減速器已實現國產替代,且有企業實現量產并成功出海??祻蜋C器人在技術上和國外基本沒有差距,智能化是產品未來方向,
72、主要表現在訓練個性化、智能康復策略、評估數字化和智能交互上?;诶碚摵拖嚓P技術的應用讓康復機器人的功能更豐富,如鏡像療法和VR可以增加患者的信心、提高趣味性,讓患者更積極地參與到主動訓練中,從而增強康復效果。近年獲批的產品中,康復機器人的部位逐漸增多、尺寸上有所豐富、功能上有所整合,從下肢、上肢、關節到手部,以下肢的獲批最多,出現兒童版,實現評估訓練一體化,但在產品獲批的命名上還不夠標準化。本章小結CHAPTER II12CHAPTER I25CHAPTER III商業化:產品進化、模式多元、院企共促第三章近年,康復機器人不管是在產品上還是場景、模式上都更加多元,國內的企業大多沿著“單品小而全
73、大而全”的路線發展,商業化實踐的路上充滿艱辛又不乏創新。技術、產品、模式正不斷在這個變熱的賽道上驗證,商業化上國外并沒有很有價值的對標,同時意味著市場充滿機會。國內的外部環境向好,政策的支持、醫院對康復的逐步重視、支付模式的創新等正催化著商業化的進程?,F狀:產品進化,企業走向大而全3.1近年來,國內康復機器人的發展迎來了質變。不論是康復類還是輔助類,都愈加智能化、舒適化,由仿制到創新,再到獨立創新,產品呈現多元化特點,在適用部位、功能、訓練模式愈加豐富的基礎上開始追求舒適度,同時在使用場景上不斷探索、逐步滲透??傮w來看,康復機器人從末端牽引式到外骨骼式,再從產品的完整度、人性化、智能化上不斷完
74、善。目前處于外骨骼式的第二個階段,涵蓋部位包括上肢、下肢、上下肢、關節和手部,功能有康復和輔助,訓練模式多樣,可穿戴設備的舒適度不夠,同時交互性和智能化程度低。未來,產品的進化方向主要是在舒適度和智能化上,也就是第三個階段,具體如下:圖表 14 康復機器人產品發展特點圖片來源:蛋殼研究院涵蓋部位階段末端牽引式外骨骼式上肢/下肢/關節上肢/下肢/關節上肢/下肢/上下肢/關節/手部上肢/下肢/上下肢/關節/手部.功能康復康復康復+輔助康復+輔助適用人群患者患者患者、行動不便者患者、行動不便者適用場景醫院醫院醫院、社區醫院、社區、居家訓練模式被動被動主動、被動、阻抗、助力主動、被動、阻抗、助力可穿戴
75、性不可穿戴不可穿戴可穿戴可穿戴舒適性低低較低較高交互性無無較弱較強智能化無無較低較高26CHAPTER III在康復機器人進化的過程中,涌現出諸多創新產品。這些產品基于創新理論或前沿技術的應用、結合臨床剛需,使患者康復效率更高、效果更好。比如,安杰萊科技的LiteStepper單下肢偏癱康復機器人和ExoMax雙踝關節康復訓練機器人,基于腦可塑性(Brain Plasticity)的閉環神經康復臨床理論,為患者提供全周期主動、高效、個性化、運動誘導下的“中樞外周中樞”閉環神經康復。再如,司羿智能推出的基于腦機接口的手功能康復機器人,其腦電帽實時采集并記錄腦電波信號,通過智能算法實時解析運動意圖
76、,并轉化為運動指令幫助患手運動,從而實現意念控制。通過腦控康復訓練,激發患者主動運動意識,實現“感知-控制”雙向閉環神經刺激。同時,針對居家場景,黑科技產品涌現。居家場景的產品相比醫院,由于活動場地豐富、活動范圍大,對安全性和技術的集成度要求高。另外,針對不同人群的個性化需求會多,消費者也更追求性價比,這就對企業的軟實力要求較高。當然,面對這一充滿想象的市場,國內企業紛紛布局并推出創新方案。比如,針對截癱患者,邦邦機器人推出智能可站立輪椅,同時,其智能輔助移動機器人可幫助移動困難的殘障人士實現自如居家,輔助出行機器人則可幫助行動不便的各類用戶完成安全穩定的出行,滿足了出行困難群體對智能化服務+
77、主動式安全防護+多環境適應能力的暖黑科技期待。企業布局愈加多元,整體市場集中度較低??傮w來看,康復機器人的產品上實現了不斷豐富,當然,這是基于企業的布局愈趨多元,從下肢的火爆再到下肢、上肢、手部的全面發展,企業在技術、功能、場景及產品布局上既綜合又創新,追求差異化發展。目前,康復機器人的市場集中度仍較低,極致的產品、完整的解決方案仍待開發。我們選取了近年在康復機器人領域有融資或有相關產品獲批的部分企業作為代表,對其產品布局進行統計,主要分為上肢、下肢、手部,非這三個單獨的部位或者有其他解決方案的代表企業放在最右側,不完全統計如下:27下肢上肢手部圖表 15 康復機器人及相關產品的企業布局數據來
78、源:公開資料整理,蛋殼研究院制國內企業沿著“單品小而全大而全”的發展路線走??傮w來看,國內的企業不管是康復類還是輔助類,基本沿著“單品小而全大而全”的發展路線。這里,在單品的基礎上實現縱向或橫向的規?;顷P鍵。一方面,醫院康復科在采購時多為打包采購,能提供上肢、下肢等康復機器人整體解決方案的企業會更受青睞。當然,也有三甲醫院采購單品,性能優、臨床數據不錯的產品具有優勢,另一方面,面對C端的產品更需要滿足多元化需求且迭代速度快。三級康復醫療分級服務體系是國際上比較認同的模式。參照美國、英國、日本等發達國家,康復醫療分為三個階段:一是急救期,在綜合醫院進行;二是穩定期,以康復醫院或者是二級綜合醫院
79、的康復科為主;三是恢復期,是將康復引入社區??祻头旨壴\療能合理優化醫療資源配置,減輕三級醫院康復負荷,提高社會衛生醫療服務利用率。模式:需結合三級診療資源與各場景特點3.1CHAPTER III28圖表 16 結合康復階段的三級診療體系圖片來源:蛋殼研究院商業模式的制定需基于分級診療的各場景特點。從產品的角度分析,產品的功能、適用的人群、各場景資源等影響其商業模式。以康復功能為核心的康復機器人主要應用場景是院端,以輔助功能為核心的康復機器人主要應用場景是C端。這里,康復功能為核心的康復機器人一般需要專業的康復師來指導,時間上多為術后的黃金康復期,適合在專業的醫院完成,輔助功能為核心的康復機器人
80、一般不需要太多指導,可以在社區或居家完成。國內的分級診療雖處于初級階段,但為大勢所趨。早在2011年,衛生部文件關于開展建立完善康復醫療服務體系試點工作的通知明確提出要建立三級康復醫療分級診療體系,將全國康復醫療分為3個層面:急救期、穩定期、恢復期。國內的分級診療雖處于初級階段,但為大勢所趨。再細分的話,康復的分期大致如下,每個分期內康復的重點有所不同,現代康復學認為,超急性期康復至關重要,且全周期可康復,具體如下圖所示:急性期早期康復發病 天內14穩定期綜合康復發病 天內15-180恢復期基本康復發病 后半年三級二級二級綜合醫院一級社區康復中心、居家康復??漆t院與相關臨床科室融合,為患者提供
81、急性期康復服務承擔區域內康復醫學人才培養任務發揮區域輻射帶動作用為疾病穩定期患者提供專業綜合的康復治療同時具備其他疾病一般診療處置和急診急救能力為疾病恢復期患者提供基本康復服務條件允許的可以居家康復、護理服務圖表 17 細分康復階段與時間圖片來源:蛋殼研究院超急性期康復階段2天急性期亞急性期恢復期后遺癥期黃金康復期2-14天2周-3月3-6月6月以后CHAPTER III29產品核心需求核心關注點主流商業模式專業康復康復效果+臨床數據經銷、直銷綜合康復康復效果+盈利性直銷、租賃、服務分成基本康復+輔助性價比直銷、租賃基本康復+輔助場景公立醫院民營醫院社區康復居家性價比直銷+增值服務綜合來看,公
82、立三甲醫院最看重產品性能和臨床數據,另外,醫生有科研項目需求,所以,在產品差異化不明顯的情況下有科研背景的企業相對有優勢。同時,企業需在售前和售后對醫院端提供培訓等,做好服務與學術營銷,為后期的整套解決方案做鋪墊。目前,公立三甲醫院是智能康復機器人的主要需求者。民營康復醫院比例越來越高,這個市場不容小覷。民營康復醫院更重視成本及投入回報率,對于高端的康復機器人,租賃和服務分成模式更受歡迎。服務分成指的是企業為民營醫院免費提供康復機器人,根據其使用情況進行適當分成。相比之下,民營康復醫院的決策鏈短。針對社區和居家多為輔助類產品,因場景多元、消費者的個性化需求多,對產品的迭代要求高,要達到“消費級
83、”的康復機器人,在滿足安全性的基礎上,產品的舒適度、外觀、價格及服務是關鍵因素。比如,在服務層面,邦邦機器人的智能化產品融合了物聯網技術和AI技術,在定位服務、緊急呼救、遠程售后、新手模式等方面給予用戶專業的服務。出海方面,稀缺性、性價比是優勢,產品細節有待打磨。目前,國內也有部分康復機器人企業實現出海,包括性能優的核心元件,以及性價比高或稀缺性強的產品。就產品來說,國內有些做到了全球領先,可以實現性價比高,但是時間沉淀得還不夠,人性化的設計、產品的完整度還有待提高,產品還需再加以打磨。另一方面,海外的發達國家老齡化程度更高、三級診療體系完善,將是“大而全”企業的必爭之地。目前的基層康復器械多
84、以中低端為主,產品性價比高、能提供整體解決方案的企業更具優勢。受制于購買力,智能康復機器人下基層還有很長一段距離。我們綜合康復階段與主要場景,對現有主流商業模式做梳理如下:圖表 18 各場景的產品核心需求、關注點、主流商業模式圖片來源:蛋殼研究院CHAPTER III30國際康復醫療設備龍頭公司的競爭策略可提供參考。對于國內康復機器人初創企業而言,商業化的過程中不僅要在成本上削減,還要解決應用場景的多元化和康復體系的建設。另一方面,目前康復機器人行業的商業化路徑在國外同樣是在探索中,如何實現差異化競爭是未來的關鍵,這里可以參考國際康復醫療設備龍頭公司的競爭策略,主要有如下幾點:自研+合作+并購
85、,實現技術創新和產品線豐富,提升渠道的規模效應。產品技術創新是設備類公司提升競爭力最重要的因素之一,龍頭企業自創立以來均持續開發新產品,填補市場空白或通過技術迭代保持行業領先性。在自研方面,注重醫工結合,以臨床價值為基礎進行研發,提高康復的效率和效果,事實證明,緊貼患者、專業人士和最終用戶的實際需求進行的應用臨床研究和產品設備開發是最受市場歡迎的。橫向開拓科室和市場,延展行業天花板。面對單一科室設備需求,難免會迎來市場飽和,國際龍頭康復設備公司積極開拓臨近科室或者康復醫療不同階段,逐步覆蓋康復醫療全領域和全階段,突破單一科室的需求限制,憑借強大的產品研發實力和渠道開拓能力不斷進入新市場。如 D
86、JO 從最初的骨科運動醫學領域逐漸進入到脊柱外科市場、足部踝部市場以及血管健康市場,擴大了事業版圖。成為全方位綜合服務提供商,提供完整的康復醫療解決方案。除了研發、制造、銷售設備外,多家龍頭康復設備企業還向終端機構銷售完整的康復治療解決方案,提供咨詢、融資、營銷、空間規劃、培訓和技術服務,幫助客戶更好的開展業務,提升醫療水平和盈利水平,助力醫療機構贏得更多患者。實行縱向一體化戰略,改善盈利結構。由于行業高度分散,大部分市場參與者采用代工生產和經銷模式銷售,對于上下游均缺乏把控力。這種模式適用于市場開拓初期的設備企業,能迅速擴大產品和銷售規模。但隨著企業自身綜合實力增強,采用縱向一體化戰略更利于
87、精細化運營和管理,增強企業的自主可控能力,提升經營業績和留存收益。完善的營銷、學術推廣和培訓體系,提升綜合競爭力。臨床醫療水平和設備技術進步相輔相成,康復醫療設備的開發和升級需要專業人士的指導和科學應用,部分設備需要進行臨床試驗證明其安全性、有效性??祻突颊吆歪t療從業人員的教育需求持續存在,需要龍頭企業持續教育市場,做好學術推廣和培訓體系,一方面能提升品牌知名度,另一方面也能提高終端機構和患者的滿意度。CHAPTER III圖表 19 國際康復醫療器械巨頭打造競爭優勢策略圖片來源:蛋殼研究院31打造競爭優勢策略完善的營銷學術推廣培訓體系縱向一體化戰略自研+合作+并購橫向開拓科室和市場全方位綜合
88、服務提供商院端:早期康復得到重視,FRG支付模式處探索期3.3長期以來,康復科與康復沒有得到應有的重視??祻涂?,在國內醫學界可以說是比較尷尬的學科:起步晚、療程長、見效慢等諸多原因導致康復科一直不受重視,縱觀全國大多數醫院的康復科,一直扮演著“輔助”的角色。除了科室之間的歧視,甚至有患者認為康復科就是等前期治療告一段落、輔助完成一些“收尾”工作,患者內心不夠重視,自然配合程度不高,勢必影響康復成效。然而,如果是一個偏癱的病人,耽誤時間可能讓他的肩關節脫臼、踝關節變形。國內實踐發現,早期康復的效果更好。從湖南省馬王堆醫院康復醫學科的康復患者就診情況來看,90%的偏癱患者在通過專業康復訓練后可重新
89、走路。通過20個月的數據匯總,湖南省馬王堆醫院康復醫學科共收治病人3441人,其中60歲以上腦卒中患者2064人,約占60%;老年癡呆癥患者757人,約占22%;帕金森病患者619人,約占18%。通過該院出院隨訪調查,經過專業康復訓練后出院的病人,大多能實現生活自理,且并發癥控制良好。積極的康復治療可最大程度幫助病人恢復肢體功能。以腦卒中為例,在腦卒中存活的患者中,進行積極的康復治療,可使90%的存活患者能重新步行和生活自理,可使30%的存活患者恢復一些較輕的工作。相反,不進行康復治療,上述兩方面恢復的百分率相應只有6%和5%。CHAPTER III32福建省晉江市醫院研究結果顯示,腦卒中患者
90、在發病后2周內開始康復治療,神經功能恢復總有效率為71.8%;在發病2周后開始康復治療,神經功能恢復總有效率只有29.2%。據2019-2020年度康復臨床成果報告經康復治療后早期巴塞爾指數(評定卒中患者早期神經功能和日常生活能力)的改善率達138.5%;其中,發病6個月內接受康復治療的卒中患者恢復良好,巴塞爾指數(評定患者獨立生活能力)改善率達36%,國際功能獨立性評定標準指數(評定患者軀體功能、言語、認知和社會功能)改善率達28.6%。國內政策發布,早期康復介入率得到重視。2022年12月,康復醫學專業醫療質控指標(2022年版)發布并被納入 三級醫院評審標準(2022年版),將早期康復介
91、入率納入三級醫院的考核指標。2023年2月28日,2023年國家醫療質量安全改進目標發布,指明了提高早期康復介入率4個核心策略。分別是建立多學科團隊、制定介入方案及標準化診療流程、建設康復信息化管理系統、明確質控數據并納入科室考核。這一政策未來如何實踐與規范將是關鍵。對醫院來說,一方面可能會更加注重康復資源的分配,如康復科是否會和緊密聯系的科室如骨科進行資源的整合,比如有單獨的醫生負責術后的超急性期康復等;另一方面,醫院、科室的考核或將融入到醫生的考核。在支付模式方面,國內FRGs處于探索階段。我們以美國為例,在急性期選擇DRG的支付方式,一旦進入康復住院治療階段,則按照FRG的支付方式,按照
92、實際康復效果付費。FRGs的邏輯是根據醫療與功能進步的關系來確定醫保給付強度,如果功能不僅不進步或進步過小,醫保就不予支付,這樣更符合價值醫療的理念,倒逼醫院注重康復效果。在加拿大、墨西哥、法國、以色列、南非、澳大利亞、韓國、日本、香港等國家和地區均得到了推廣。相關研究表明,功能相關分類支付辦法更加適合康復醫療的特點,制定規范化、標準化的預付標準是可行和科學的。目前國內康復的醫保支付還按照DRG(按疾病診斷相關分組付費)的方式。CHAPTER III圖表 20 美國各階段醫療支付模式的優缺點數據來源:未來智庫,蛋殼研究院制331965-19821982-20022002-至今按服務付費DRGs
93、DRGs按服務付費1982-1997按服務付費1997-2002實施DRGs預付制FRGs有助于調動醫療機構的積極性、操作方便有利于控制費用,約束醫院行為,縮短急性期住院周期,推動分級診療患者的綜合恢復水平與費用密切相關,收費方式合理,促進醫院尋求最佳診療方案,爭取在最短的時間內使患者功能恢復容易導致過度治療,造成醫療行為難以規范,醫療費用難以控制費用額度設置不同,新老醫院上限差距明顯,影響醫院積極性,疾病有不同嚴重程度,實際治療費用差異很大時間急性期住院醫療康復住院醫療優點缺點/據了解,FRGs的執行關鍵在于建立科學合理的功能評價工具,勵建安院士正在推動WHO頒布的ICF(國際功能分類編碼)
94、普及與應用,希望據此形成中國自己的功能評價體系。目前,不管是三級醫院的考評方式增加了早期康復還是支付方式FRG的探索,我們都可以看到,國家對康復的重視加強、落地的政策相繼推出,康復醫學的發展或將在不久后進入下一個階段。目前,康復機器人處于商業化初期階段,商業模式沒有得到充分驗證,但是,不管是企業端還是醫院端都在促進這一進程。企業端基于數字化的賦能,使康復機器人的治療更加標準化,同時為康復機器人基于數據生成治療方案和遠程康復打基礎,布局康復全程管理。目前,康復醫學還未形成數字化的評判標準??祻歪t學和臨床醫學的很大差別是沒有實現數字化評判標準。比如,很多時候,如果患者不配合,有經驗的康復治療師可能
95、通過摸相關的肌肉群、通過硬度等手感來判斷其肌力如何,這其實非常依賴主觀判斷,很難把康復變成一個標準化的治療。臨床醫學在最早的時候憑借著醫生個人主觀判斷和經驗來看病,但是隨著影像設備、化驗體系等,將臨床醫學的很多指標數字化,從而變成標準的臨床路徑,實現治療的標準化??祻涂普缫酝呐R床科,缺乏相應的數字化手段。企業:數字化賦能康復全周期3.4CHAPTER III圖表 21 數字化賦能康復全周期圖片來源:蛋殼研究院34數字化可實現評估和智能生成康復訓練方案一體化。傳統康復評估基本還是依據評估量表,由康復師對患者一對一人工評估。評估時,患者動作經常不達標、動作遲鈍,比較耗費醫生時間,并且由于人工評
96、價的主觀性和偏見,導致評估結果因人而異。目前,康復機器人可以把患者產生的所有數據形成可視化報告,康復師基于報告可以及時了解掌握患者的康復效果,比如關節活動度是否有擴大等,有些康復機器人實現了評估訓練一體化,顯著提升了治療師的工作效率。比如,華鵲景醫療的三維上肢鏡像康復機器人WisebotX5基于深度學習技術,創新實現了運動功能評估的客觀化、可量化及智能化,且可根據智能評估結果自動推薦康復訓練方案,并提供自定義方案供治療師為患者個性化定制,實現了評估與訓練一體化。對企業來說,數字化可賦能患者的康復全程管理??祻碗A段的流程管理、康復中的數據分析和方案制定、居家的遠程康復等都是在數字化的基礎上。這里
97、,流程管理包括患者基本信息的管理、康復課程安排的管理等患者管理。比如,程天科技以康復大數據為支撐構建康復云平臺,通過康復知識圖譜推動遠程康復,可覆蓋醫療康養機構端、醫師治療師端及用戶端,就用戶日常生活能力、主被動訓練變化對比等實時監測,建立全流程患者管理。數字化在康復前、康復中、居家康復中都發揮了很大作用,具體如下:數字化可實現評估和智能生成康復訓練方案一體化。傳統康復評估基本還是依據評估量表,由康復師對患者一對一人工評估。評估時,患者動作經常不達標、動作遲鈍,比較耗費醫生時間,并且由于人工評價的主觀性和偏見,導致評估結果因人而異。目前,康復機器人可以把患者產生的所有數據形成可視化報告,康復師
98、基于報告可以及時了解掌握患者的康復效果,比如關節活動度是否有擴大等,有些康復機器人實現了評估訓練一體化,顯著提升了治療師的工作效率。比如,華鵲景醫療的三維上肢鏡像康復機器人WisebotX5基于深度學習技術,創新實現了運動功能評估的客觀化、可量化及智能化,且可根據智能評估結果自動推薦康復訓練方案,并提供自定義方案供治療師為患者個性化定制,實現了評估與訓練一體化。對企業來說,數字化可賦能患者的康復全程管理??祻碗A段的流程管理、康復中的數據分析和方案制定、居家的遠程康復等都是在數字化的基礎上。這里,流程管理包括患者基本信息的管理、康復課程安排的管理等患者管理。比如,程天科技以康復大數據為支撐構建康
99、復云平臺,通過康復知識圖譜推動遠程康復,可覆蓋醫療康養機構端、醫師治療師端及用戶端,就用戶日常生活能力、主被動訓練變化對比等實時監測,建立全流程患者管理。數字化在康復前、康復中、居家康復中都發揮了很大作用,具體如下:如中航創世全流程&全生命周期的整體解決方案,運用AI、大數據等技術實現患者從入院到功能改善過程中的信息采集、康復評定、方案制定、治療實施等流程智慧化。應用VR、5G等技術實現疾病、人員、機構、區域全周期智慧化。相關產品已在全國30省市,近300余家標桿醫院落地??祻驮瓶祻颓?院內康復中-院內居家、社區康復基本信息錄入數據采集患者評估康復方案制定康復訓練排班 康復訓練進度跟蹤康復知識
100、培訓康復效果評估康復方案調整康復練習安排康復練習記錄康復知識培訓康復方案制定康復效果評估個性化服務定制流程管理大數據服務CHAPTER III綜上,近年來,國內康復機器人的發展迎來了質變,由仿制到創新,再到獨立創新。不論是康復類還是輔助類,都愈加智能化、舒適化,不管是在產品上還是場景、模式上都更加多元,外部環境利好,早期康復得到重視。近年,國內康復機器人的創新能力日益凸顯,出現了幾款全球首創;同時,企業布局愈加多元,國內大多企業沿著“單品小而全大而全”的路線發展。商業模式的制定需結合產品功能、基于分級診療的各場景特點,整體解決方案更受院端青睞。同時公立三甲醫院最看重產品性能和臨床數據,服務分成
101、模式在民營醫院更受歡迎,居家和社區注重性價比。早期康復的衛生經濟學效益更高,國內早期康復介入率得到重視,目前已成為三級醫院的考核指標,接下來如何實踐及規范將是關鍵。目前,數字化的應用主要體現在患者的流程管理與基礎的數據分析上,未來,數字化在康復評估、康復治療方案制定、遠程康復上的價值將愈加凸顯,實現賦能康復全周期。本章小結35CHAPTER III12CHAPTER I技術:提高舒適度,走向智能化4.1場景:由院內到院外,數字化將賦能更多4.237CHAPTER IV趨勢:場景拓展至院外,臨床康復趨向一體化第四章產品創新性加強,適應癥與功能將拓展。目前,康復機器人的創新不斷,更是有全球首創,如
102、針對偏癱的單下肢康復機器人、針對手部的軟體機器人等,技術積累下,康復機器人在創新上或將迎來爆發期。除此之外,康復機器人將在適應癥和功能上拓展,適應癥上,目前的康復機器人主要針對部位是上肢、下肢、關節、手部,接下來可能針對脊柱、骨質疏松等;功能上進行拓展和整合,如從康復到輔助,針對的人群從需要進行康復治療的患者拓展到行動不便的人,產品上實現評估訓練一體化等。技術上,提高感知力、創造力、執行力、舒適性是方向。三大系統方面,傳感系統上需要新型材料提高感知力,通過更輕、更舒適的材料和人體結合,把各種模塊合理布置,使產品更輕便,如非接觸式視覺傳感器、無創皮表柔性傳感器等;控制系統上需要探索意圖識別技術提
103、高創造力,如通過慣性量、交互量、腦電、肌電等來判斷使用者運動意圖,利用人工智能技術,針對患者個性化的運動方式,通過數據磨合和機器學習尋找自適應模式;驅動系統上需要具有高速響應的高功率輸出執行器加強執行力,目前主要是電機驅動形式,需探索輕便、高速、柔性的執行器。同時,提高舒適性是接下來的康復機器人特別是面向C端的重點。驅動系統上需要具有高速響應的高功率輸出執行器加強執行力,目前主要是電機驅動形式,需探索輕便、高速、柔性的執行器。同時,提高舒適性是接下來的康復機器人特別是面向C端的重點。讓我們展開想象,未來的康復機器人或許可以有溫度。在漫長的康復過程中,康復患者需要鼓勵,如果康復機器人在具備康復訓
104、練功能的功能上可以進行情感陪護,如鼓勵患者、提高患者信心等,將真正扮演一個專業康復治療師的角色。場景上,由院端向社區和居家拓展??祻褪且粋€漫長的過程,目前,康復機器人的場景多在院端,經過院內的急性期和恢復期的短暫康復治療,多數人帶著或多或少的后遺癥出院,同樣有康復及輔助的需求。同時,基于“9073”養老模式,政策的鼓勵、資本的加碼,國內企業也開始布局社區、居家,提供康復治療的整合方案。目前,資本比較青睞充滿想象的C端消費級市場,未來,隨著人們康復意識的加強,眾多產品將推向居家,居家和社區康復中心將是大而全企業的必爭之地。針對居家場景,未來產品多元化是必然,在安全性的基礎上,外觀、輕便、舒適將是
105、重點。數字化將賦能康復全周期。目前,數字化在康復機器人上的應用主要是康復全程中的流程管理和康復中的數據分析,技術上對于康復前的數字化評估已經實現,但是,目前的數據積累量還不夠,未形成統一的數字化標準及臨床路徑,同時相關康復設備數字化程度也不高,難以做出綜合的評估。未來,隨著數據的積累,數字化的價值將愈加凸顯,除了在康復智能評估外,還將在個性化治療方案制定、遠程康復上發揮價值。院端:臨床康復一體化,床旁康復是機會4.338CHAPTER IV早期康復的衛生經濟學效應更好。早期康復介入能夠有效預防廢用綜合征和誤用綜合征等發生,如果在患病早期開始正確的訓練,可完全或部分預防這種異常表現。以往康復治療
106、是大部分臨床治療結束后的后續行為,或定位為疾病急性期治療可選的輔助方法之一,康復治療與臨床治療脫節,大大影響療效。90%7%3%居家養老社區養老機構養老圖表 22“9073”養老模式圖片來源:蛋殼研究院臨床康復一體化則能達到臨床治療和康復治療同步進行,在疾病恢復的同時,功能也在恢復,能起到縮短治療時間,提升治療效果的作用。不僅讓患者受益,也能促進機構醫療水平的提高??祻拖蛟缙谘由焓潜厝?,床旁康復是機會。隨著康復醫學專業醫療質控指標(2022年版)發布并被納入三級醫院評審標準(2022年版),早期康復介入率上升為三級醫院的考核項,將得到醫院和醫生的重視,臨床和康復的聯動或將是必然。2023年2月
107、,2023年國家醫療質量安全改進目標指明了提高早期康復介入率的核心策略。未來,這一政策具體如何實施、醫院的考核將如何和科室及醫生的考核結合、臨床和康復將以怎樣的方式聯動,人員、設備將會怎樣分配是接下來的重點。比如,康復科是否會是流動科室以及如何和聯系緊密的骨科建立聯動?另外,針對早期康復的產品如床旁康復機器人將是機會,目前,床旁康復機器人相比上肢、下肢在三甲醫院的普及度更低,且針對不同科室的早期康復差異化需求并沒有很好的解決方案。未來,針對神經科、骨科、ICU等科室需提供不同的早期康復解決方案。39CHAPTER IV12CHAPTER I41企業案例第五章程天科技領航外骨骼機器人5.1建成完
108、備供應鏈體系,實現量產。程天科技成立于2017年,是一家以技術創新為核心驅動力的國家高新技術企業,致力于核心算法與核心元器件在內的外骨骼機器人技術的研發與應用,目前專注于康復與養老領域,通過結合人機交互技術、人工智能技術、大數據以及云計算為醫療康養機構和個人用戶提供智能化產品和解決方案。公司核心模塊獨立知識產權率達100%,共申報了124項發明專利、203項實用新型專利、46項外觀專利和41項軟件著作權。目前,程天科技建成了完備的供應鏈體系,擁有獨棟四層生產廠房,已通過ISO13485、ISO9001等管理體系認證,可年產千臺外骨骼康復機器人。目前已有5款型號的外骨骼康復機器獲批且量產銷售,并
109、于2022年獲得A+輪億元融資。設計與性能兼具,數字化賦能。程天科技的產品不僅榮獲了“德國IF設計獎”、“紅點設計獎”頂級設計獎,還在性能上實現了全方位提升。最新一代下肢外骨骼步行康復器通過為腿長自動調節、匹配患者身型的全場景動步態技術,實現多步態、多模式、多場景隨心使用;優化了人機交互模式,采用一體觸控屏幕設計及ID信息識別技術,保護隱私的同時讓用戶享受定制康復。另外,最新一代下肢外骨骼步行康復器還實現了康復進程全流程數字化,可記錄、測評、評估每個用戶的康復數據,如關節活動度、腿部肌力等級、平衡度等級、肌張力等級、步幅、步速等,并將其康復活動后的進步形成可視化數據,讓用戶“看到”康復效果。C
110、HAPTER V42打造一站式康養服務,拓展場景和模式。程天科技的下肢外骨骼步行康復器系列產品已在多家醫療機構臨床示范應用,截至目前,用戶已試用其外骨骼康復機器人康復訓練超28萬人次,且臨床專家及患者十分認可該產品的效果,患者可以通過租賃設備、購買康復服務等多種形式使用產品。目前,程天科技已布局康復智能評估系統,接下來公司將為社區居家場景提供更多高性價比產品,打造康復云平臺及遠程康復,為康養需求人員提供一站式康養服務。圖表 23 程天科技悠行康復外骨骼機器人圖片來源:程天科技CHAPTER V43安杰萊專注腦科學應用的智能機器人5.2技術雄厚,布局全球研發。安杰萊科技成立于2017年,是由機器
111、人學、人工智能、生物醫學領軍人才和臨床醫學資深專家共同創建的國家高新技術企業。專注于腦科學應用的智能機器人,公司的自主知識產權包括無創腦機接口、人機智能交互、冗余傳感器融合、骨肌代謝信息無創傳感等創新技術,現擁有知識產權140余項,其中發明專利獲權/申請20余項。公司總部位于浙江,在北京和河南分別設有分、子公司,并在美國西雅圖、加拿大溫哥華設有海外事業部,全球化的研發、生產、銷售和服務網絡已初步建立。敢于突破,首創單下肢康復機器人。公司的首發產品是LiteStepper單下肢偏癱康復機器人,于2022年獲批,是國內首個獲NMPA批準的單下肢康復機器人。LiteStepper單下肢偏癱康復機器人
112、的主要工作原理是通過采集患者健肢運動步態信息、判斷患者的運動意圖、分析并學習患者健肢步態特征,從而帶動患者患肢進行與健肢相協調的康復訓練,使患者得以完成雙側聯合的運動后再學習行走過程。通過誘導主動康復,機器人高效地促進中樞神經系統功能重建,使患者逐步恢復其正常的神經-肢體控制,實現個性化、系統化、精準化康復。目前,依托自主智能機器人平臺技術,公司還研發了雙踝足智能康復機器人等系列產品。圖表 24 安杰萊科技的LiteStepper圖片來源:安杰萊科技CHAPTER V44構建合作,打造智能神經康復服務完整解決方案。目前,安杰萊科技已和上海市陽光康復中心、浙江大學一附院和二附院、鄭州大學康復醫院
113、(五附院)、加拿大University of British Columbia康復中心等數十家國內外醫療機構達成臨床研究/試驗合作。同時,公司自建工廠,并基于國內成熟的產業鏈支持,大幅降低成本。2021年,公司通過國家高新技術企業認定,并獨立承擔浙江省重點研發計劃項目。未來,公司將面向各級康復機構和患者及家庭提供智能康復產品,包括智能康復機器人、物理與作業治療智能設備以及康復醫療數字化信息管理系統等,惠及腦外傷、腦血管意外、腦性癱瘓等多科神經功能障礙患者,形成智能神經康復服務的完整解決方案。CHAPTER V45邦邦機器人提供全新智慧出行解決方案5.3技術積累下,打通全產業鏈。邦邦機器人成立于
114、2016年,經過10余年研發積累,公司已經形成了代步出行系列、智能訓練系列兩大自研產品線,同時依托機器人智能物聯網云平臺,實現云端協同,為用戶帶來更高效、更智能、更可靠的體驗。在產品核心部件領域,公司實現了從電機、控制系統到全向輪的完全自主化,目前擁有/申請專利共110余項,其中,包含6項處于申請階段的PCT國際專利,并于2022年獲得近億元B輪融資。以用戶為核心,強勢打造暖黑科技產品和服務。依靠強大的技術研發能力,邦邦機器人先后上市兩款3.0時代的代表性智能產品,滿足了出行困難群體對“智能化服務+主動式安全防護+多環境適應能力”的暖黑科技期待,為老年及傷殘等弱能群體提供全新智慧出行解決方案。
115、其中,智能輔助移動機器人可以幫助移動困難的殘障人士真正實現居家自如,輔助出行機器人則可幫助行動不便的各類用戶完成安全穩定的出行,這兩個產品均在國際工業設計大賽中獲得頂級獎項。另外,邦邦機器人的產品不斷迭代,2023年2月升級了邦邦代步車尊享X30款,該產品啟用更智能的電控算法,具有折疊防護功能,同時優化了APP警戒功能,實現安全防護的進一步升級。圖表 25 邦邦機器人的代表智能產品圖片來源:邦邦機器人CHAPTER V46全面布局,實現多場景、智能化應用。在低速出行產品的多場景智能化應用層面,邦邦在主動式環境監測、輔助安全駕駛、封閉園區的自動駕駛解決方案等方面也取得了較領先的研發成果。自產品上
116、線以來,已進駐五大洲近20個國家和地區,累計銷量迅速突破萬臺。邦邦機器人自成立以來,一直致力于用科技為弱能群體提供更美好的生活,在生產優質輔具產品的基礎之上,公司也在著力打造服務弱能群體需要的康復服務體系。未來,公司將持續以科技賦能輔助出行行業,關注老年群體及下肢障礙人群的核心需求,實現管理和服務的雙雙提升,用技術鏈接全球,推動行業創新性發展,同時,還將布局機場、園區等B端使用場景,利用智能化手段滿足更為廣泛的出行需要。CHAPTER V47華鵲景醫療專注智慧康復醫療整體解決方案5.4技術積累下,產品研發實現飛速進展。華鵲景醫療成立于2019年,是一家專注于智能康復機器人及智慧康復醫療整體解決
117、方案的創新型科技企業,擁有來自中科院、哈工大等院校的一流康復醫學、工程團隊和專家團隊(由院士、杰青等組成),積累了超過15年的研發經驗?;谛酆竦募夹g積累,成立不到3年,華鵲景醫療便通過了國家高新技術企業認定,并完成了上肢、手指、認知、言語和脊柱等多款智能康復機器人的研發,目前已有5款產品獲批,擁有國內外發明專利等各類知識產權70余項,榮獲中國康復醫學會一等獎等榮譽,并于2023年完成A輪融資?;阽R像療法,打造智能評估、訓練一體化方案。華鵲景醫療的上肢三維鏡像康復機器人WisebotX5是以神經可塑性和鏡像神經元等康復理論為基礎,為中風偏癱患者設計的康復機器人,于2021年獲批。該產品創新提
118、出了Brunnstrom分級和關節活動范圍的智能評估技術,并基于深度學習生成智能康復訓練方案,實現量化評估、智能訓練一體化。同時,WisebotX5在多維度實時模擬上肢運動規律,提供了主動、被動、主被動和鏡像訓練模式,實現患者自主決定患側的訓練動作、健患雙側的協調性同步訓練。鏡像訓練模式除了顯著提升患者的自主性和康復信心外,還能使未受損傷的半腦和損傷大腦交互,減少皮質間抑制,提高患者腦皮質功能區活化量以及擴大活化區域,從而促使大腦發生可塑性改變和功能重組及受損區域恢復功能,顯著提升康復效果和效率。圖表 26 華鵲景醫療的WisebotX5圖片來源:華鵲景醫療CHAPTER V48打造豐富產品矩
119、陣,布局B端和C端?;谧灾餮邪l的康復機器人底層軟硬件統一體系架構、機器人控制算法、人機交互、智能評定、外骨骼仿生設計、軟體機器人、虛擬現實和傳感器等技術,華鵲景醫療研發了一系列創新型智能化康復機器人和康復設備,構筑了層次豐富的產品矩陣。華鵲景醫療不僅有面向醫院??频目祻彤a品,也有面向社區和居家康復產品;未來,將持續打造全周期體系化智慧化康復解決方案,實現患者、治療師和機器人的高效互動及情感融合。CHAPTER V49司羿智能打造智慧康復一體化解決方案5.5建立全球研發合作,加固技術護城河。司羿智能于2017年成立,是一家從事康復機器人研發、生產、銷售的高科技公司,提供可同時覆蓋醫院、社區、家
120、庭的智慧康復一體化解決方案。公司已在上海、四川建立了生產研發基地,并面向全球建立“產、學、研、醫”合作體系,目前,公司產品已獲得NMPA、FDA、CE等認證,擁有4項國際申請、40余項授權專利、100余項專利申請。多個創新產品,構建完整矩陣。司羿智能先后推出全球領先腦機接口手功能康復機器人、下肢軟體外骨骼、極致輕便的上肢康復機器人,產品兼具安全易用、交互感強、智能化程度高等優勢。其中,羿生手功能康復機器人結合了柔性機器人技術和神經科學理論,可提供被動、助力、抗阻、雙手鏡像、聲控以及主動游戲等多種訓練模式,涵蓋從軟癱期到康復期的全周期,幫助患者重新恢復手功能,有醫用版和家用版兩個系列。羿生上肢康
121、復機器人是一款采用全方位移動底盤、高精度光學定位技術的上肢康復機器人,主要面向腦卒中患者,具有輕便、高性價比的優勢,可同時滿足醫院、社區、家庭等多元化、全周期康復需求的產品。羿生EasyWalk下肢軟體外骨骼質量輕(不到3KG),穿戴舒適、仿生驅動。該產品結合了仿生結構設計和人工智能控制算法,可自適應穿戴者的需求提供最優的助力策略,不僅適用于中風患者,腦癱、阿茲海默癥、多重硬化癥、帕金森癥、老年行動不便等情況也適用。圖表 27 羿生腦機接口手功能康復機器人圖片來源:司羿智能CHAPTER V50打造創新生態,布局智慧康復一體化中心。司羿智能已與多家國內外高校及頂尖醫療機構合作,打造了“產學研醫
122、”一體化創新生態體系,近年陸續承擔了多項國家及上海市課題研究。公司旗下的羿生、SYREBO品牌已進入全球80多個國家和地區、3000多醫療機構、50000多家庭,服務全球數百萬人次。同時,公司致力于打通康復全周期,布局“智能硬件+服務+人工智能AI”的智慧康復一體化中心,專業為醫院、社區、家庭提供創新康復產品及服務。CHAPTER V51十月資本投資總監曹昕先生、程天科技創始人王天博士、安杰萊科技創始人李魯亞博士、卓道醫療創始人兼CEO王道雨先生、伽互醫療CEO朱琪女士、邦邦機器人創始人兼CEO李建國先生、華鵲景醫療創始人吳劍煌博士、司羿智能創始人兼總經理尹剛剛先生。特別鳴謝(按調研訪談順序)
123、1、國家統計局:2021中國衛生健康統計年鑒2、康復機器人設計與控制:南京航空航天大學 機器人與多體系統研究所3、中科院沈陽自動化研究所:智能醫療康復機器人技術4、未來智庫:康復醫療器械行業深度報告:御風而行,運籌千里5、蛋殼研究院:2019康復產業發展潛力研究報告6、彭娟,胥方元.鏡像療法對腦卒中后肢體功能康復的研究進展7、何雯,季亞錚,張陽等鏡像療法結合作業治療在腦卒中患者上肢功能康復的影響8、霽達康復、上海國際醫學中心:2019-2020年度康復臨床成果報告參考資料本報告的信息來源于已公開的資料和訪談,蛋殼研究院對信息的準確性、完整性或可靠性不作保證。本報告所載的資料、意見及推測僅反映蛋
124、殼研究院于發布本報告當日的判斷,過往表現不應作為日后的表現依據。在不同時期,蛋殼研究院可能發布與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。蛋殼研究院不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,蛋殼研究 院對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。版權申明:本文檔版權屬于蛋殼研究院/北京蛋黃科技有限公司,未經許可擅用,蛋黃科技保留追究法律責任的權利。免責申明蛋殼研究院關注全球醫療健康產業與信息技術相關的新興趨勢與創新科技。蛋殼研究院是醫健產業創投界的戰略伙伴,為創業者、投資人及戰略規劃者提供有前瞻性的趨勢判斷,洞察隱藏的商業邏輯,集合產業專家、資深觀察者,盡可能給出我們客觀理性的分析與建議。蛋殼研究院(VBR)研究人員崔璐璐 高級研究員CHAPTER V