国内康复机器人尚处成长期百亿市场亟待开发
- 来源：华尔街见闻/华泰证券研究所 原标题：康复医疗领域——机器人革命下一个阵地
- 2016/8/23 9:38:14
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国内康复机器人尚处成长期 百亿市场亟待开发
康复机器人属于医疗机器人领域的分支，产品系列及应用领域日益广阔康复机器作为机器人技术与医工技术结合的产物，目标是实现替代/辅助康复治疗师，简化传统“一对一”的繁重的治疗过程，帮助病患重塑中枢神经系统。目前康复机构配备主要是功能较多、自动化程度较高的、多自由度的牵引式/悬挂式康复机器人，但近年来在此基础上技术升级的穿戴式康复机器人即外骨骼机器人异军崛起。机器人在康复及疗养领域上有着巨大的潜力，这类系统不仅能够对行动障碍进行治疗（如由中风、创伤性脑损伤及其它损伤引起的行动障碍），也能够作为社会与行为障碍的干预与治疗工具，包括自闭症类群、多动症等，未来还将朝着促进原居安老、推迟老年痴呆症的发生，通过陪护缓解老年人孤独的方向上进一步发展。
康复机器人市场呈高速增长态势，四大因素导致国内外行业发展差距大
2015年康复机器人销售额（行业规模）为5.77亿美元，保守预计到2020年，市场规模将达到17.3亿美元，复合年均增长率达24.51%。其中北美市场约9.3亿美元，发展中国家约1.5亿美元，造成康复机器人市场在发达国家和发展中国家的市场规模及增速不同的主要原因是产品接受度及厂商研发投入、政府支持力度、医疗保健支出及饮食种族导致的中风发病率。
国外康复机器人行业迎来外骨骼时代，市场爆发点在于个人用户
欧美等发达国家康复机器人产业起步较早，适合康复机构使用的牵引式/悬挂式机器人厂商众多，经过10多年的发展，竞争格局趋于稳定且市场趋于饱和。近年来兴起的外骨骼式机器人，基于仿生学和人体工程学设计，在患者的后期康复和残疾人辅助方面治疗效果和用户体验更加。据测算，美国就有约189亿美元的市场空间。外骨骼不仅适合康复中心等机构用户，而且在个人用户普及方面显示出巨大潜力：1）Rewalk与EKSO先后通过了FDAforperson的认证；2）机械外骨骼在康复领域的应用已经获得美国军方的认可，有望纳入退伍军人保险；3）美国保险公司公布将外骨骼机械人纳入保险范围，外骨骼有望全面纳入医疗保险。
国内康复机器人行业尚处于幼稚期，百亿市场亟待开发
国内尚处于机构用户普及阶段，进入到临床应用的只有牵引式/悬挂式康复机器人。保守潜在市场空间约180亿，三大因素助力市场增长：1）国民收入的增长和居民医疗保健意识的提高，而目前我国康复医师占比例仅1.7人/10万人，康复机器人是解决我国康复医疗行业现有专业人才供需矛盾的必然选择；2）国内各高研院所及企业加大研究，康复机器人申请数量呈上升趋势，陆续有新产品上市，在中低端市场有一定保有量；3）在医保覆盖范围及保险比例不断提高，医疗器械国产化趋势，以及国家卫生部颁布的标准中明确要求三级康复医院配备等利好政策不断催化。
未来康复机构特别是民营性质大量兴建，为国产化创造巨大的发展契机
近年来，国家政策对社会资本办医的扶持力度不断加大，同时康复医院以其人才要求低、盈利周期短、易复制扩张的优点极易受到社会资本的青睐，截止目前康复医院中民营占比已经达到58.1%。我们认为，未来民营医院将成为采购康复机器人主力，相较于公立医疗机构渠道壁垒高且建设费用高，更加注重设备的功能性、可靠性、对价格不敏感的特点，民营医疗机构采购周期短且规模化，更看重性价比，国产康复机器人以其高性价且合作方式灵活将切入民营康复机构市场。
康复机器人行业近况：品系丰富，应用领域日益宽广
康复机器人属于医疗机器人领域的分支，是机器人技术与医工技术结合的产物。中枢神经系统具有高度的可塑性是近30多年在神经康复领域的主要的成果之一，这也是康复医学和机器人技术结合的重要的医学依据。其总的目标是替代/辅助康复治疗师，对行动障碍进行治疗（如由中风、创伤性脑损伤及其它损伤引起的行动障碍），简化传统康复治疗“一对一”的繁重的治疗过程。
从Handy1开始至今已有近30年的发展历史。早实现商业化的康复机器人是由英国MikeTopping公司1987年研制的Handy1。早期研发的康复机器人均以单自由度为主，代表性的产品有美国的NUSTEP康复器、德国的THERA-Vital智能康复训练器、以色列的APT系列智能康复训练器、意大利的Fisiotek下肢被动运动训练器。上述设备运动模式单一，而价格也便宜，所以被医疗单位广泛应用。
目前国外的康复机构配备的主要是功能更多、自动化程度较高的、多自由度的牵引式/悬挂式康复机器人。牵引式/悬挂式康复机器人的分类尚未有通用的标准。按照针对的肢体部分不同，主要可分为牵引式上肢康复机器人、牵引式下肢康复机器人和悬挂式下肢康复机器人。
牵引式上肢康复机器人系统：是一种以普通连杆机构或串联机器人机构为主体机构，使机器人末端与患者手臂连接，通过机器人运动带动患者上肢运动来达到康复训练目的的机械系统。机器人系统与患者相对独立，仅通过患者手部与机器人末端相连．其结构简单、易于控制，系统可靠性高，但自由度低导致引入不需要的康复运动，或需要的康复运动无法完全实现。代表性产品有瑞士的Armeo，意大利的TechnoBody。
牵引式下肢康复机器人：牵引式下肢机器人又称为坐卧式康复机器人，多用于适用于运动功能完全丧失的瘫痪患者和中风患者的康复训练前期。其优势在于在运动训练过程中，患者处于坐立、斜躺或平躺的姿态，无需下肢为身体提供支撑。但是对于已经能够部分自主控制下肢肌肉收缩的患者而言，坐卧的身体姿势不利于患肢步行功能的恢复。
牵引式下肢康复机器人有两种，一种是末端牵引式康复机器人，属于下肢康复机器人中的低端设备：采用一对脚踏板与患者的双足相接触，除此之外机构和患者之间再无其他的相互作用点。这类机器人成本较低，易于操作使用，但只能实现相对简单的训练策略和末端运动轨迹，多用于缓解瘫痪带来的关节僵硬、肌肉萎缩等并发症，康复效果非常有限。另一种是多关节牵引式下肢康复机器人，属于下肢康复机器人中的中设备。此类下肢康复机器人既可以方便地实现单关节的运动，也能够完成多关节协调的训练，运动轨迹在工作空间内自由可编程，并具备多种主被动康复训练策略。代表性产品有土耳其耶尔德兹技术大学设计Physiotherabot，瑞士公司Swortec的MotionMaker。
悬挂式下肢康复机器人：悬挂式下肢机器人又称为直立式康复机器人，不适用于下肢运动功能完全丧失的病人，多用患者中后期康复。患者在使用直立式下肢康复机器人进行康复运动时采用站立的姿态。作用介质主要分为三种，分别是脚踏板、跑步机和地面。但患者躯干被束缚悬挂，舒适性差，对后期康复患者的适应性差，且价格昂贵，售价几百万元。代表性的产品有瑞士的Lokomat，德国的LokoHelp，美国的Robomedica。
近年来一种可穿戴外骨骼康复机器人异军崛起。可穿戴外骨骼式康复机器人基于仿生原理进行设计，结合人体工程学，能舒适穿戴于患肢．患肢，每个自由度在机器人上都对应一个单独驱动装置。因此，可以确保其运动与人体自由度运动同轴．可以实现更自然有效的康复训练，但目前多用于后期康复训练和残疾人辅助。代表性的有以色列公司ReWalkRobotics公司的ReWalk系列，日本Cyberdyne公司的HAL、美国BerkeleyBionics公司的eLEGS、新西兰RexBionics公司的REX。
康复机器人系统设计可以划分为机械本体设计和运动控制策略两部分。
机械本体设计：应综合考虑患者的病情特点、实现功能、训练模式、安全舒适性等，提高训练动作的种类，增大动作幅度，积极探索新材料技术在康复机械中的应用，使机械更加简洁轻巧，穿戴起来更加舒适。
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