康复机器人报告:政策春风持续吹来,融资回暖,2023年康复机器人行业或迎新机遇
原创 |文BFT机器人

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行业概况:政策春风持续吹来,融资回暖
《柳叶刀》显示,我国有康复需求的患者主要包括老年人群、术后人群、慢病人群、残疾人群,共计约4.6亿人。康复医学作为四大医学之一,不仅能消除和减轻病伤残患者的功能障碍,还能提高患者的自理能力和生存质量。
以脑卒中为例,《中国卒中中心报告2020》显示,我国正面临着全球最大的卒中挑战。全球疾病负担研究结果显示,2019年我国新发卒中394万例,卒中患者达2876万例,卒中死亡人数为219万例。此外,卒中也是我国伤残调整生命年(disability-adjusted life years,DALYs)的首位原因,2019年卒中所致DALYs达4590万,给家庭和社会带来沉重负担。
另一方面,《脑卒中康复治疗的护理配合》显示,康复治疗可以使90%的脑卒中患者恢复步行和自理生活,使30%的患者恢复较轻的工作;若不进行康复治疗,仅有6%恢复步行和自理生活,5%恢复较轻工作。
供需严重不平衡,康复机器人应运而生
首先,我国的康复人才与康复机构存在较大的缺口,根据中国卫生健康统计年鉴,2020年中国康复执业(助理)医师数有4.9万名, 仅占中国执业(助理)医师总数的1.2%。
2021年6月卫健委、医保局等八部委发布的《关于加快推进康复医疗工作发展的意见》指出,力争到2022年每10万人口康复医师达到6人、康复治疗师达到10人,到2025年每10万人口康复医师达到8人、康复治疗师达到12人。按照意见规划中2025年的目标,我国康复医师缺口6.4万,康复治疗师缺口10.9万,人才匮乏较严重,巨大的人才缺口难以在短期内填补。
其次,传统的康复器械需要依赖康复治疗师的经验才能得到较好的康复效果,而国内康复治疗师水平参差不齐,难以借助传统康复器具保证康复效果。康复医疗资源不足的情况下,中国的中风致残率达75%,而欧美只有30%。
最后,传统康复器具缺乏量化评价指标,患者在使用后难以感受到康复效果,容易导致其失去信心,放弃康复治疗。

基于供需的严重不平衡,康复机器人应运而生。康复机器人作为医工结合的产物,目标是辅助康复治疗师,简化传统“一对一”的繁重的治疗过程,提高康复治疗效率,帮助患者重塑中枢神经系统。
康复机器人从功能上可分为康复和辅助
康复类主要适用于脑卒中、脑部损伤、脊柱损伤、神经性损伤、肌肉损伤和骨科疾病等原因造成的上肢或下肢运动功能障碍,帮助患者对大脑运动神经进行重塑,恢复大脑对肢体运动的控制,从而提高患者日常生活能力。
以康复为核心功能的康复机器人以适应症为基本需求,以临床疗效为核心目标;以辅助为核心功能的康复机器人用于为残障人士或行动不便的人提供特定的生活辅助,以安全、舒适、方便为基本目标。
康复机器人的临床应用优势主要在于三个方面:
(1)替代康复治疗医师的机械重复操作。康复机器人具有机械设备优势,可进行高强度、重复性训练,将医师从繁重、反复的训练中解脱出来、更专注于治疗方案的改进,同时也为远程康复及集中化康复医疗提供可能。
(2)精准控制康复治疗过程。利用康复机器人提供的各类传感器测量人体运动学、生理学数据,可为医师改进和优化康复方案提供客观依据;对患者进行功能评估后,康复机器人的治疗强度及不同训练模式主要由算法计算而得,更加贴合患者的实际治疗需求。
(3)结合反馈系统和交互式设计。可为患者设置任务导向,激励其主动运动意识,同时可以提升治疗过程的趣味性、增强患者的康复信心,从而提高康复治疗的依从性与康复效果。
1.1 政策:技术、资源、模式三箭齐发
从技术到资源再到模式,近年政策愈加密集
近年来,国家对残疾人、老年人的康复治疗十分关注,正积极推动康复领域发展。总体来看,政策主要在三个方面有所侧重:技术上、资源上和发展模式上。
技术上主要强调康复机器人的智能化发展,鼓励新技术如人机交互、脑机接口、柔性技术等在康复机器人上应用;资源上逐步增加康复医疗服务机构的投入、鼓励民营资本流入,医保也逐步覆盖;发展模式上鼓励发展新的模式和场景。
从技术到资源再到模式,体现了国家对康复机器人的持续关注,并且近年的政策愈加密集、力度增大、落地性增强。
例如2021年6月,国家卫健委发布的《关于加快推进康复医疗工作发展的意见》提出:将推动医疗资源丰富地区的部分一级、二级医院转型为康复医院,支持和引导社会力量举办规模化、连锁化的康复医疗中心,增加辖区内提供康复医疗服务的医疗机构数量,同年10月,规划在2022年将15个省份作为康复医疗服务试点地区,这极大地促进了康复医疗的发展。具体的政策盘点如下:





社区康复、居家康复的补贴、支付模式也在逐步规范中
2021年10月,上海市民政局全面推进康复辅具社区租赁服务试点的工作,对本市户籍,75周岁(含)以上或60周岁以上低保、低收入的老年人给予一定的康复辅具租赁服务补贴。补贴金额为《上海市康复辅具社区租赁服务试点产品目录》(2021年)中康复辅具租赁服务价格的50%,单次租期6个月,每人每年补贴最多不超过3000元。
2023年1月,浙江省发布《关于完善居家医疗服务价格和医保支付政策的通知》,该政策于同年2月1日开始执行。该政策完善了“家庭病床建床费”内涵并明确一个建床周期收一次家庭病床建床费、增设“上门服务费”项目、删除家庭病床巡诊费和出诊项目。同时,规范居家医疗服务收费行为,并对家庭病床服务和非建床患者上门医疗服务统一了医保支付的政策。
除此之外,2022年,《康复医学专业医疗质控指标(2022年版)》发布并被纳入《三级医院评审标准(2022年版)》,旨在提高早期康复介入率,促进临床康复一体化。早期康复介入率被纳入三级医院的考核指标;
2023年2月,《2023年国家医疗质量安全改进目标》发布,指明了提高早期康复介入率4个核心策略。分别是建立多学科团队、制定介入方案及标准化诊疗流程、建设康复信息化管理系统、明确质控数据并纳入科室考核。
随着政策的逐步落地,接下来,具体实施方案如何制定、相关考评如何规范将至关重要。总体来看,康复服务的落地、医保的逐步覆盖和对康复质控的考核意味着康复医学逐步走向正轨。
1.2 市场:复合增长率57.5%,国内增速更快
根据Frost & Sullivan报告,中国康复机器人市场自2017年起步,2018年市场规模达到2.1亿元,预计未来几年将以57.5%的年复合增长率增长,2023年约达20.4亿元,2026年约79.5亿元。

老龄化趋势、政策春风是驱动市场增长的强劲因素
康复机器人的市场增长驱动因素主要是人口老龄化的趋势加强,另外,政策的推动、民营康复医院的兴起起到了积极影响。
从需求端来看,老龄化问题的日益严重是推动康复行业的根本。根据第七次全国人口普查数据显示,2010年至2020年,我国60岁、65岁及以上人口比重分别上升了5.44、4.63个百分点。2020年,60岁以上的人有2.64亿,约占全部人口的18.70%,65岁以上的人有1.91亿人,而老年人在康复医疗服务人群的占比中接近30%。中国发展基金会发布的《中国发展报告2020》预测,2025年65岁及以上的老年人将超过2.1亿。
与此同时,随着我国老年人受教育程度的提高以及国民物质水平的提升,国民康复意识和支付能力也随之提高,成为推动康复行业发展的主要驱动因素。“银发经济”这一市场将被愈加关注。
康复医院的数目与床位数不断增加
据卫生统计年鉴显示,2018年我国康复医院共637个,2021年增至810个。其中,民营康复医院已经从2018年的485个增至2021年的628个,CAGR为10.9%。此外,中国康复学科床位数量也在不断增加,2020年,中国康复医学床位数量达到30万张,而2011年仅有8.37万张,年均复合增长率为15%,院端的资源投入逐渐增加。
但是,我国的康复治疗师远远不能满足需求,并且康复师的地位不高,收入低,水平参差不齐,康复的标准化水平不够。因此,对康复机器人的需求日益增多。

外部的驱动因素主要来自政策。随着老龄化的加剧,密集的政策逐步将康复推向实践,这部分在上文中已做了分析,资源开始向康复端倾斜。
整体来看,国内的发展速度较国外会更快
就行业发展而言,虽然国内企业起步较晚,但因技术上的研究同步进行,所以与国外的发展差别并不大。目前,主要是医工结合的程度有差异,表现在产品上就是基本功能都有,但完整度还不够、和治疗方案的结合不够好。未来,在政策、资本的催化下,国内康复机器人行业的发展将进入黄金阶段。Fortune Business Insights 研究预计,全球康复机器人市场2022-2029年期间的复合年增长率将达43.6%。
1.3 融资:行业回暖,2023年融资创历史新高
近年,康复行业在变热,投资频率升高。
近年,越来越多的科技型企业作为新鲜血液为市场注入活力,同时,综合性企业纷纷布局康复机器人赛道。传统康复器械企业如翔宇、伟思也开始布局康复机器人赛道,新松、埃斯顿、微创、乐普、威高等关联企业也开始布局。大企业如科大讯飞、三星、松下、美的等跨界加入了这一领域。
融资方面,仅2022年就10起左右,这是近几年康复机器人及相关产品融资上的再次崛起。上次融资密集时是在2018年,主要是在2014年国外有3家企业上市,以色列REWALK、美国EKSO、日本Cyber-dyne,风卷国内,我们看到多数企业成立时间在2015-2017年。不同的是,这次的崛起不管是技术上还是产品上都上升了一个台阶,虽然国内起步较晚,但与国外差距并不大。如今,在老龄化的背景下,国内康复机器人进入爆发的关键期。我们对近年康复机器人及相关产品的企业融资进行了盘点,不完全统计如下:



值得关注的是,2023年已融资3起,金额共计超2亿元,在融资频率和平均金额上均创历史新高。其中,A轮及以下企业占比63.2%。总体来看,国内康复机器人行业处于蓝海阶段,市场集中度较低,行业潜力有待进一步释放。
02
技术:软硬结合,人机交互
核心技术是智能康复机器人的关键,仿生设计、续航能力是加分项。
智能康复机器人主要包括3个方面:核心技术、仿生设计和续航能力。核心技术是康复机器人实现系统功能的主导,主要体现在三大系统上:传感系统、控制系统、驱动系统。这三大系统互相作用,以实现整个机器人的协调运动,其中涉及传感技术、机械设计、智能控制、人体力学等多学科知识,是一项复杂的综合性任务。
仿生设计主要是根据人体工程学,设计适应关节和肌肉形状和生理运动的部件或组件,目标是提高舒适度及安全性,核心突破点是使用的材料,目前的软体外骨骼使用人工肌肉等材料制作,更贴合人体。比如,司羿智能的羿生®EasyWalk下肢软体外骨骼结合仿生结构设计和人工智能控制算法,其结构轻盈舒适便捷,人工智能算法可以自适应穿戴者的需求提供最优的助力策略。
续航能力方面,院内以康复为核心功能的移动式下肢康复机器人所用电池的续航能力一般在4-8小时,充电时间1-2小时,由于其大多在室内使用,对续航能力不敏感;坐位式上肢康复机器人多为插电使用,对续航能力同样不敏感。
相比之下,生活辅助用的康复机器人因有室外场景使用,对续航能力更敏感,如何提高能源利用率和降低能源消耗是关键。这里,新能源是未来的方向,比如,如何利用生物能等其他能源,将人抬腿放下的能量储存起来等是接下来要突破的方向。

2.1 核心:传感系统 、控制系统、驱动系统走向智能化
传感系统收集运动相关的信号传递给控制系统,控制系统处理传递来的信号转化为运动的指令,再传递到驱动系统,最终由驱动系统带动康复机器人的行动。
在此过程中,每个环节都存在着相应的技术难点,影响康复机器人的形态、反应速度、随动能力、舒适度、智能化程度等性能特征。具体来看,传感系统、控制系统、驱动系统的核心要素、制约因素及目标功能如下:

传感系统是对患者和环境信息的感知,主要分为力传感、肌电传感和脑电传感。
目前,力传感是应用最多、最成熟的,肌电传感和脑电传感能够实现更好的交互,但存在识别信号不稳定性的问题。肌电传感主要是传递肌电信号,肌电信号是肌肉收缩过程中,被激发的运动神经元放电形成的叠加信号,日本的HAL最早使用。用脑电传感的脑机接口分为侵入式和非侵入式,侵入式的有创、易感染,但准确率高;非侵入式的无创、易采集,但准确率低,目前脑机接口的应用尚处于应用的初期阶段。
总体来看,力传感、肌电传感、脑电传感的信息类型、获取意图方式、原理、问题及成熟度如下:

这里,脑机接口是让人的大脑和机器进行连接和通信,无创脑机接口一般通过分析脑电波(EEG)或大脑皮层的氧合血红蛋白的变化(NIRS),能够“知道”患者在想什么;进而帮助患者指挥机器,对患体进行康复训练。在这样的反复训练中,大脑和患体之间可以逐步建立有效地连接,达到恢复正常生理功能的目的。但脑机接口只能提供“是/否”的定性命令信息,对运动不能给出定量的判据。
控制系统是康复机器人的中央枢纽。
以下肢康复机器人为例,控制系统通过对传感系统反馈的数据进行分析并规划步态模式,对驱动系统实现闭环控制,其中涉及传感器融合算法、控制算法等一系列软件模块。
在生物信号处理上,AI可以让康复机器人直接感受到人体运动意图,实现更好的人机交互;对于每个人高矮胖瘦不一样的体态特征,AI通过智能学习,可以根据不同人定制最合适的步态,进行更好的人机交互和步态训练;在康复过程中,AI还可以根据人体数据优化机械机构,使机械更加符合人机工程学,贴合人体生物曲线,提升使用体验。
如中航创世的下肢康复训练机器人采用6大类高精度传感器,以嵌入式采集和软硬件处理核心模块,建立了高准确率患者康复状态综合评估模型,模仿正常人步态,建立正确步行模式。
驱动系统执行控制系统传递来的具体任务。
驱动系统位于机器运行的末端,负责带动机械结构,执行控制系统传递来的具体任务。根据驱动形式的不同,主要分为三种驱动方式:电机驱动、气压驱动、液压驱动,目前,电机驱动应用最广泛。相比之下,电机驱动的刚性外骨骼机器人能承重但穿戴不够舒适,气压驱动的柔性外骨骼机器人较轻便舒适但承重不够。所以,目前刚性外骨骼机器人主要应用在下肢、上肢,柔性主要用于手部。
核心元件不是壁垒,已实现国产替代。
不管是电机驱动还是气压驱动,目前的康复机器人的核心元件主要是伺服电机和减速器,这两个已不再是壁垒,不算“卡脖子”。与进口相比,虽然大多国产元件在噪声、寿命和重量上和进口略有差别,但功能都可以实现,并且在成本上有很大优势,只是需要短期的时间验证。目前,核心元件已实现了国产替代,越来越多的企业选择和国内头部元件商合作。
同时,国内已有企业实现核心元件的量产并成功出海。
比如,对于电机、减速机的模组体系,程天科技的电机能量密度高,减速机可集成到很小的体积并实现3倍持续过载,和力矩传感器、驱动器协同设计,实现动力总成的最优性能且大幅降低了成本,目前已实现量产并出海34个国家及地区。
目前,康复机器人在技术发展上存在一定的挑战。
具体来说,难点主要集中在控制系统内,包括多传感器融合技术、意图识别、重心调节、关节自由度和建模复杂程度的平衡等,这些是软件层面的难点;由于材料影响电机的性能,进而限制了机器人的可应用场景,这是硬件层面的难点。目前也有材料方面的探索,比如有仿生肌肉驱动、智能材料的创新应用等,以及基于软体结构的柔性驱动技术等这也是未来的应用方向。
未来,康复机器人将向智能化方向发展。
智能化主要表现在以下维度:训练个性化、智能康复策略、评估数字化、智能交互。
训练个性化:可以根据不同患者自适应。根据不同的患者的身高体重等情况自动调节方便穿戴,检测不同患者在康复训练过程的特征参数,通过人工智能算法学习并自动优化参数等来自适应患者的个性化需求,增强康复效果;
智能康复策略:当前医生根据自己的专业知识与临床经验对患者进行检查、制定相应的康复治疗方案,康复效果参差不齐。智能康复机器人可以自动检查评估患者病症,通过大数据、专家知识库等技术自动产生康复策略,并对康复结果进行量化分析、优化康复方案;
评估数字化:当前康复检查评估判断方式主要以个人经验为判断依据或采用量表的方式,大多数量表也是个人主观判断打分,同一患者不同医生评估结果差异大。智能机器人可以实现数字化、评估量化,避免人为主观因素,评估结果更科学精准。
智能交互:当前的康复设备是在治疗师的辅助操作下对患者进行康复训练,训练过程中也是医生发现患者的问题、采取相应的操作设备来完成。智能康复机器人可以通过语音识别、人脸识别等技术感知识别患者的信息,并有智能判断决策执行的能力,快速响应患者的需求。

2.2 应用:新型镜像疗法实现患健协调、VR增加康复趣味性
基于理论和相关技术的应用让康复机器人的功能更丰富。
康复机器人能有效改善患者的肢体运动能力,主要基于中枢模式发生器、神经系统可塑性与功能重组、“动力系统”及强制性主动使用等理论。
在实际的应用过程中,我们看到这些理论结合技术直接或间接地应用在康复治疗中,和康复机器人搭配或者融合使用。比如基于镜像神经元系统的镜像疗法应用在上肢和下肢康复机器人中、VR设备融合在康复机器人中或搭配使用。基于这些理论和技术,康复机器人在产品设计和功能上更加丰富。
其中,镜像神经元是指能够直接在观察者大脑中映射出别人的动作、意图、情绪等的一类具有特殊映射功能的神经元,所有镜像神经元构成了镜像神经元系统,提供统一动作感知和动作执行的“观察-执行匹配机制”。该系统不仅在个体执行动作时兴奋,而且在观察其他同类执行相同或相似动作时也兴奋。因此镜像神经元在动作观察、动作模仿、运动想象、运动再学习等过程中起重要作用。
镜像疗法以神经可塑性理论和镜像神经元系统为基础,具有显著疗效。镜像疗法目前已用于治疗幻肢痛、复杂性区域疼痛综合征、脑卒中、周围神经损伤、偏侧脑性瘫痪、单侧忽略等病症。传统的镜像疗法利用平面镜成像原理,将健侧活动通过视觉反馈诱发患侧的活动,达到消除异常感觉或恢复运动功能的目的,但存在不足,具体如下:
依靠镜子的反射,受到装置的限制,训练的规范性、统一性较难量化,影响治疗效果的稳定;
传统镜子方式比较单调、训练内容简单、动作单一,患者的积极性受到影响;
大多数情况下要在治疗师的帮助下完成任务,治疗效果受到治疗师水平和经验的影响。
新型的镜像疗法可实现健侧和患侧的协调。
以上肢为例,新型的镜像疗法通过传感器实时获取患者健侧运动数据,外骨骼机械手根据健侧运动数据辅助患侧手臂运动,实现了患侧镜像跟随健侧运动,即健患肢双侧同步镜像运动训练。外骨骼机械手辅助患侧运动,一方面比基于镜子的方式来得更真实,患者看到自己的患侧在运动,增强了康复信心;另一方面,避免了由于患侧肢体的肌力以及耐力不足,导致患侧肢体不能活动或长时间活动的问题。
当然,新型的镜像疗法也可用于下肢。比如安杰莱科技的LiteStepper®单下肢偏瘫康复机器人,通过采集患者健肢运动步态信息,判断运动意图,学习健肢步态以带动患肢与健肢交互步行,使成患者完成双侧联合的运动再学习行走,临床效果极其显著。
以任务导向训练为基础的镜像治疗疗效比单一镜像疗法效果更显著。
认知双重任务训练相比单任务训练更具有挑战性,可增强脑区皮质执行领域启动功能,加快大脑神经元突触信号传导速度,进而明显改善患者注意力和执行能力。
比如,华鹊景医疗研发的三维上肢镜像康复机器人Wisebot®X5在执行训练任务时,会记录训练的时间、动作速度、强度等参数,搭配趣味性、挑战性、激励性的双重任务导向情景训练项目,显著提高患者的主动参与度及镜像疗法的效果。
结合康复机器人与虚拟现实技术的训练系统可提升康复效果。
根据脑神经可塑性理论,患者主动参与康复训练可以得到更好的康复效果,所以,如何提高依从性是关键。
临床上,康复医师大多是徒手或者借助简单的辅具对患者进行连续被动训练或简单的辅助训练,反复引导患者下肢运动,刺激大脑皮层相关下肢运动功能区域的恢复,直到患者可以独立完成正常或者趋于正常的动作。这种传统一对一的运动康复疗法存在着诸多的不足和局限性:
医师劳动强度大,导致康复效率降低;
单一重复的训练方法使病人产生消极的情绪,患者消极的治疗情绪不利于训练的进一步展开;
康复医师无法直接得到客观的训练效果,主观的评价不能全方面反映患者的训练情况。
虚拟场景有以下特点:真实感极强的场景和视觉、听觉、触觉等信息的反馈,很容易让患者沉浸在设
计的场景中进行训练。虚拟场景还可以和患者进行人机交互,患者把自己的主观意愿融进到虚拟场景中,极大地增强了患者积极参与训练的信心。
虚拟现实技术能增强患者训练过程中的趣味性。
虚拟现实技术可让康复治疗师实现结合康复阶段设计不同场景及游戏等,让患者的康复练习更有趣,主要体现在以下疗法中:运动学习疗法。康复治疗师根据患者运动的困难程度选择合适的场景,并在场景中选定相应的训练难度,这样,患者就可以在接受康复治疗的同时沉浸在选定的虚拟场景中,以让患者的训练更快乐,提高患者主动参与度。
生物信息反馈疗法:传感器系统可以把患者数据信息实时反馈给机器人控制系统,控制系统把这些信息传递到康复系统的虚拟场景中,虚拟场景系统用这些信息控制虚拟场景角色。这样就可以把患者康复训练的数据通过虚拟场景的图像或者声音的方式传递给患者,患者可直接从虚拟场景的信息了解自己的训练和康复情况。
促进神经发育的疗法:在训练过程中,治疗医师可以通过主动训练方案选取相应的虚拟场景对患者进行康复训练。在这样的虚拟场景中,患者可以与自己在场景中的角色及其他元素进行实时交互。通过视觉或者听觉的反馈,患者可以了解实时运动信息,通过刺激患者对感官信号的灵敏度,加强患者的协调控制能力。
2.3 获批:部位愈加丰富、功能实现多元
接下来,我们对获批的康复机器人及其相关产品按部位进行统计,主要根据上肢、下肢、手部和关节这些部位统计,部分获批产品可用于上下肢。由于康复机器人是近年兴起,在获批的命名上未形成标准化,按照机器人的定义,要有两个以上关节或单关节多维协调控制,因此,严格意义上来说,这里统计的获批产品除康复机器人外还有相关产品。
其中,下表是上肢康复机器人及其相关产品的获批情况,代表企业包括傅利叶智能、卓道医疗、华鹊景医疗等。在产品的功能上,有用于康复训练的,也有用于训练评估一体化的,同时在训练模式上增加了主动被动模式。获批产品的数量在2021年迎来高峰,共10个,占比33.3%,2022年有8个,值得关注的是,2023年已经有3个产品获批。
下肢的康复机器人与相关产品获批的最多,下表中共有33个下肢康复机器人及相关产品,同时,后11个产品用于上下肢。从下肢获批的产品看,尺寸上增加了儿童版、结构上除了双下肢外还有单下肢,由安杰莱科技于2022年获批,同时,场景上有床旁下肢、坐卧式多关节下肢等,技术上有脑机接口,产品愈加丰富。
手部和关节获批的康复机器人和相关产品如下表,相比之下,目前手部的产品获批的最少,这也是因为手部的活动度高、在产品设计与技术难度上较大。关节产品的获批上,踝关节的单品获批最多,占47.3%,同时有针对整个下肢关节的康复器。
03
商业化:产品进化、模式多元、院企共促
近年,康复机器人不管是在产品上还是场景、模式上都更加多元,国内的企业大多沿着“单品-小而全-大而全”的路线发展,商业化实践的路上充满艰辛又不乏创新。技术、产品、模式正不断在这个变热的赛道上验证,商业化上国外并没有很有价值的对标,同时意味着市场充满机会。国内的外部环境向好,政策的支持、医院对康复的逐步重视、支付模式的创新等正催化着商业化的进程。
3.1 现状:产品进化,企业走向大而全
近年来,国内康复机器人的发展迎来了质变。
不论是康复类还是辅助类,都愈加智能化、舒适化,由仿制到创新,再到独立创新,产品呈现多元化特点,在适用部位、功能、训练模式愈加丰富的基础上开始追求舒适度,同时在使用场景上不断探索、逐步渗透。
总体来看,康复机器人从末端牵引式到外骨骼式,再从产品的完整度、人性化、智能化上不断完善。目前处于外骨骼式的第二个阶段,涵盖部位包括上肢、下肢、上下肢、关节和手部,功能有康复和辅助,训练模式多样,可穿戴设备的舒适度不够,同时交互性和智能化程度低。
未来,产品的进化方向主要是在舒适度和智能化上,也就是第三个阶段,具体如下:

在康复机器人进化的过程中,涌现出诸多创新产品。
这些产品基于创新理论或前沿技术的应用、结合临床刚需,使患者康复效率更高、效果更好。比如,安杰莱科技的LiteStepper®单下肢偏瘫康复机器人和ExoMax®双踝关节康复训练机器人,基于脑可塑性(Brain Plasticity)的闭环神经康复临床理论,为患者提供全周期主动、高效、个性化、运动诱导下的“中枢-外周-中枢”闭环神经康复。
再如,司羿智能推出的基于脑机接口的手功能康复机器人,其脑电帽实时采集并记录脑电波信号,通过智能算法实时解析运动意图,并转化为运动指令帮助患手运动,从而实现意念控制。通过脑控康复训练,激发患者主动运动意识,实现“感知-控制”双向闭环神经刺激。
同时,针对居家场景,黑科技产品涌现。
居家场景的产品相比医院,由于活动场地丰富、活动范围大,对安全性和技术的集成度要求高。另外,针对不同人群的个性化需求会多,消费者也更追求性价比,这就对企业的软实力要求较高。当然,面对这一充满想象的市场,国内企业纷纷布局并推出创新方案。
比如,针对截瘫患者,邦邦机器人推出智能可站立轮椅,同时,其智能辅助移动机器人可帮助移动困难的残障人士实现自如居家,辅助出行机器人则可帮助行动不便的各类用户完成安全稳定的出行,满足了出行困难群体对"智能化服务+主动式安全防护+多环境适应能力"的暖黑科技期待。
企业布局愈加多元,整体市场集中度较低。
总体来看,康复机器人的产品上实现了不断丰富,当然,这是基于企业的布局愈趋多元,从下肢的火爆再到下肢、上肢、手部的全面发展,企业在技术、功能、场景及产品布局上既综合又创新,追求差异化发展。目前,康复机器人的市场集中度仍较低,极致的产品、完整的解决方案仍待开发。
我们选取了近年在康复机器人领域有融资或有相关产品获批的部分企业作为代表,对其产品布局进行统计,主要分为上肢、下肢、手部,非这三个单独的部位或者有其他解决方案的代表企业放在最右侧,不完全统计如下:

国内企业沿着“单品-小而全-大而全”的发展路线走。
总体来看,国内的企业不管是康复类还是辅助类,基本沿着“单品-小而全-大而全”的发展路线。这里,在单品的基础上实现纵向或横向的规模化是关键。一方面,医院康复科在采购时多为打包采购,能提供上肢、下肢等康复机器人整体解决方案的企业会更受青睐。当然,也有三甲医院采购单品,性能优、临床数据不错的产品具有优势,另一方面,面对C端的产品更需要满足多元化需求且迭代速度快。
3.2 模式:需结合三级诊疗资源与各场景特点
三级康复医疗分级服务体系是国际上比较认同的模式。参照美国、英国、日本等发达国家,康复医疗分为三个阶段:一是急救期,在综合医院进行;二是稳定期,以康复医院或者是二级综合医院的康复科为主;三是恢复期,是将康复引入社区。康复分级诊疗能合理优化医疗资源配置,减轻三级医院康复负荷,提高社会卫生医疗服务利用率。

国内的分级诊疗虽处于初级阶段,但为大势所趋。
早在2011年,卫生部文件《关于开展建立完善康复医疗服务体系试点工作的通知》明确提出要建立三级康复医疗分级诊疗体系,将全国康复医疗分为3个层面:急救期、稳定期、恢复期。国内的分级诊疗虽处于初级阶段,但为大势所趋。再细分的话,康复的分期大致如下,每个分期内康复的重点有所不同,现代康复学认为,超急性期康复至关重要,且全周期可康复,具体如下图所示:

商业模式的制定需基于分级诊疗的各场景特点。
从产品的角度分析,产品的功能、适用的人群、各场景资源等影响其商业模式。以康复功能为核心的康复机器人主要应用场景是院端,以辅助功能为核心的康复机器人主要应用场景是C端。这里,康复功能为核心的康复机器人一般需要专业的康复师来指导,时间上多为术后的黄金康复期,适合在专业的医院完成,辅助功能为核心的康复机器人一般不需要太多指导,可以在社区或居家完成。
我们综合康复阶段与主要场景,对现有主流商业模式做梳理如下:

综合来看,公立三甲医院最看重产品性能和临床数据,另外,医生有科研项目需求,所以,在产品差异化不明显的情况下有科研背景的企业相对有优势。同时,企业需在售前和售后对医院端提供培训等,做好服务与学术营销,为后期的整套解决方案做铺垫。目前,公立三甲医院是智能康复机器人的主要需求者。
民营康复医院比例越来越高,这个市场不容小觑。民营康复医院更重视成本及投入回报率,对于高端的康复机器人,租赁和服务分成模式更受欢迎。服务分成指的是企业为民营医院免费提供康复机器人,根据其使用情况进行适当分成。相比之下,民营康复医院的决策链短。
针对社区和居家多为辅助类产品,因场景多元、消费者的个性化需求多,对产品的迭代要求高,要达到“消费级”的康复机器人,在满足安全性的基础上,产品的舒适度、外观、价格及服务是关键因素。比如,在服务层面,邦邦机器人的智能化产品融合了物联网技术和AI技术,在定位服务、紧急呼救、远程售后、新手模式等方面给予用户专业的服务。
出海方面,稀缺性、性价比是优势,产品细节有待打磨。
目前,国内也有部分康复机器人企业实现出海,包括性能优的核心元件,以及性价比高或稀缺性强的产品。就产品来说,国内有些做到了全球领先,可以实现性价比高,但是时间沉淀得还不够,人性化的设计、产品的完整度还有待提高,产品还需再加以打磨。另一方面,海外的发达国家老龄化程度更高、三级诊疗体系完善,将是“大而全”企业的必争之地。
目前的基层康复器械多以中低端为主,产品性价比高、能提供整体解决方案的企业更具优势。受制于购买力,智能康复机器人下基层还有很长一段距离。
国际康复医疗设备龙头公司的竞争策略可提供参考。
对于国内康复机器人初创企业而言,商业化的过程中不仅要在成本上削减,还要解决应用场景的多元化和康复体系的建设。另一方面,目前康复机器人行业的商业化路径在国外同样是在探索中,如何实现差异化竞争是未来的关键,这里可以参考国际康复医疗设备龙头公司的竞争策略,主要有如下几点:
自研+合作+并购,实现技术创新和产品线丰富,提升渠道的规模效应。
产品技术创新是设备类公司提升竞争力最重要的因素之一,龙头企业自创立以来均持续开发新产品,填补市场空白或通过技术迭代保持行业领先性。在自研方面,注重医工结合,以临床价值为基础进行研发,提高康复的效率和效果,事实证明,紧贴患者、专业人士和最终用户的实际需求进行的应用临床研究和产品设备开发是最受市场欢迎的。
横向开拓科室和市场,延展行业天花板。
面对单一科室设备需求,难免会迎来市场饱和,国际龙头康复设备公司积极开拓临近科室或者康复医疗不同阶段,逐步覆盖康复医疗全领域和全阶段,突破单一科室的需求限制,凭借强大的产品研发实力和渠道开拓能力不断进入新市场。如 DJO 从最初的骨科运动医学领域逐渐进入到脊柱外科市场、足部踝部市场以及血管健康市场,扩大了事业版图。
成为全方位综合服务提供商,提供完整的康复医疗解决方案。
除了研发、制造、销售设备外,多家龙头康复设备企业还向终端机构销售完整的康复治疗解决方案,提供咨询、融资、营销、空间规划、培训和技术服务,帮助客户更好的开展业务,提升医疗水平和盈利水平,助力医疗机构赢得更多患者。
实行纵向一体化战略,改善盈利结构。
由于行业高度分散,大部分市场参与者采用代工生产和经销模式销售,对于上下游均缺乏把控力。这种模式适用于市场开拓初期的设备企业,能迅速扩大产品和销售规模。但随着企业自身综合实力增强,采用纵向一体化战略更利于精细化运营和管理,增强企业的自主可控能力,提升经营业绩和留存收益。
完善的营销、学术推广和培训体系,提升综合竞争力。
临床医疗水平和设备技术进步相辅相成,康复医疗设备的开发和升级需要专业人士的指导和科学应用,部分设备需要进行临床试验证明其安全性、有效性。康复患者和医疗从业人员的教育需求持续存在,需要龙头企业持续教育市场,做好学术推广和培训体系,一方面能提升品牌知名度,另一方面也能提高终端机构和患者的满意度。

3.3 院端:早期康复得到重视,FRG支付模式处探索期
长期以来,康复科与康复没有得到应有的重视。
康复科,在国内医学界可以说是比较尴尬的学科:起步晚、疗程长、见效慢等诸多原因导致康复科一直不受重视,纵观全国大多数医院的康复科,一直扮演着“辅助”的角色。除了科室之间的歧视,甚至有患者认为康复科就是等前期治疗告一段落、辅助完成一些“收尾”工作,患者内心不够重视,自然配合程度不高,势必影响康复成效。然而,如果是一个偏瘫的病人,耽误时间可能让他的肩关节脱臼、踝关节变形。
国内实践发现,早期康复的效果更好。
从湖南省马王堆医院康复医学科的康复患者就诊情况来看,90%的偏瘫患者在通过专业康复训练后可重新走路。通过20个月的数据汇总,湖南省马王堆医院康复医学科共收治病人3441人,其中60岁以上脑卒中患者2064人,约占60%;老年痴呆症患者757人,约占22%;帕金森病患者619人,约占18%。
通过该院出院随访调查,经过专业康复训练后出院的病人,大多能实现生活自理,且并发症控制良好。积极的康复治疗可最大程度帮助病人恢复肢体功能。以脑卒中为例,在脑卒中存活的患者中,进行积极的康复治疗,可使90%的存活患者能重新步行和生活自理,可使30%的存活患者恢复一些较轻的工作。相反,不进行康复治疗,上述两方面恢复的百分率相应只有6%和5%。
福建省晋江市医院研究结果显示,脑卒中患者在发病后2周内开始康复治疗,神经功能恢复总有效率为71.8%;在发病2周后开始康复治疗,神经功能恢复总有效率只有29.2%。
据《2019-2020年度康复临床成果报告》经康复治疗后早期巴塞尔指数(评定卒中患者早期神经功能和日常生活能力)的改善率达138.5%;其中,发病6个月内接受康复治疗的卒中患者恢复良好,巴塞尔指数(评定患者独立生活能力)改善率达36%,国际功能独立性评定标准指数(评定患者躯体功能、言语、认知和社会功能)改善率达28.6%。
国内政策发布,早期康复介入率得到重视。
2022年12月,《康复医学专业医疗质控指标(2022年版)》发布并被纳入《三级医院评审标准(2022年版)》,将早期康复介入率纳入三级医院的考核指标。2023年2月28日,《2023年国家医疗质量安全改进目标》发布,指明了提高早期康复介入率4个核心策略。分别是建立多学科团队、制定介入方案及标准化诊疗流程、建设康复信息化管理系统、明确质控数据并纳入科室考核。这一政策未来如何实践与规范将是关键。
对医院来说,一方面可能会更加注重康复资源的分配,如康复科是否会和紧密联系的科室如骨科进行资源的整合,比如有单独的医生负责术后的超急性期康复等;另一方面,医院、科室的考核或将融入到医生的考核。
在支付模式方面,国内FRGs处于探索阶段。
我们以美国为例,在急性期选择DRG的支付方式,一旦进入康复住院治疗阶段,则按照FRG的支付方式,按照实际康复效果付费。FRGs的逻辑是根据医疗与功能进步的关系来确定医保给付强度,如果功能不仅不进步或进步过小,医保就不予支付,这样更符合价值医疗的理念,倒逼医院注重康复效果。
在加拿大、墨西哥、法国、以色列、南非、澳大利亚、韩国、日本、香港等国家和地区均得到了推广。相关研究表明,功能相关分类支付办法更加适合康复医疗的特点,制定规范化、标准化的预付标准是可行和科学的。目前国内康复的医保支付还按照DRG(按疾病诊断相关分组付费)的方式。

据了解,FRGs的执行关键在于建立科学合理的功能评价工具,励建安院士正在推动WHO颁布的ICF(国际功能分类编码)普及与应用,希望据此形成中国自己的功能评价体系。
目前,不管是三级医院的考评方式增加了早期康复还是支付方式FRG的探索,我们都可以看到,国家对康复的重视加强、落地的政策相继推出,康复医学的发展或将在不久后进入下一个阶段。
3.4 企业:数字化赋能康复全周期
目前,康复机器人处于商业化初期阶段,商业模式没有得到充分验证,但是,不管是企业端还是医院端都在促进这一进程。企业端基于数字化的赋能,使康复机器人的治疗更加标准化,同时为康复机器人基于数据生成治疗方案和远程康复打基础,布局康复全程管理。
目前,康复医学还未形成数字化的评判标准。
康复医学和临床医学的很大差别是没有实现数字化评判标准。比如,很多时候,如果患者不配合,有经验的康复治疗师可能通过摸相关的肌肉群、通过硬度等手感来判断其肌力如何,这其实非常依赖主观判断,很难把康复变成一个标准化的治疗。临床医学在最早的时候凭借着医生个人主观判断和经验来看病,但是随着影像设备、化验体系等,将临床医学的很多指标数字化,从而变成标准的临床路径,实现治疗的标准化。康复科正如以往的临床科,缺乏相应的数字化手段。
数字化可实现评估和智能生成康复训练方案一体化。
传统康复评估基本还是依据评估量表,由康复师对患者一对一人工评估。评估时,患者动作经常不达标、动作迟钝,比较耗费医生时间,并且由于人工评价的主观性和偏见,导致评估结果因人而异。目前,康复机器人可以把患者产生的所有数据形成可视化报告,康复师基于报告可以及时了解掌握患者的康复效果,比如关节活动度是否有扩大等,有些康复机器人实现了评估训练一体化,显著提升了治疗师的工作效率。
比如,华鹊景医疗的三维上肢镜像康复机器人Wisebot®X5基于深度学习技术,创新实现了运动功能评估的客观化、可量化及智能化,且可根据智能评估结果自动推荐康复训练方案,并提供自定义方案供治疗师为患者个性化定制,实现了评估与训练一体化。
对企业来说,数字化可赋能患者的康复全程管理。
康复阶段的流程管理、康复中的数据分析和方案制定、居家的远程康复等都是在数字化的基础上。这里,流程管理包括患者基本信息的管理、康复课程安排的管理等患者管理。比如,程天科技以康复大数据为支撑构建康复云平台,通过康复知识图谱推动远程康复,可覆盖医疗康养机构端、医师治疗师端及用户端,就用户日常生活能力、主被动训练变化对比等实时监测,建立全流程患者管理。
如中航创世全流程&全生命周期的整体解决方案,运用AI、大数据等技术实现患者从入院到功能改善过程中的信息采集、康复评定、方案制定、治疗实施等流程智慧化。应用VR、5G等技术实现疾病、人员、机构、区域全周期智慧化。相关产品已在全国30省市,近300余家标杆医院落地。
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