盤點全球康複醫療機器人的現狀與發展趨勢
還記得巴西世界杯開幕式上，患有截癱的巴西青年諾平托在腦控機械外骨骼技術的幫助下，為世界杯開球的那一幕嗎？幫助他行走的就是一款腦控外骨骼機器人，屬于康複機器人的一種。康複機器人可以輔助擁有行動障礙的患者（如因中風、創傷性神經損傷、肢體殘疾、老齡化引起的行動障礙）進行治療和康複。
康複機器人作為醫療機器人中的一個重要分支，它的研究包含了康複醫學、生物力學、機械學、計算機科學、材料學等多方面的領域，是典型的醫工結合的領域。中風緻殘的根本原因不是肢體有問題，而是中樞神經受到損傷導緻肢體無法受到控制。而通過康複訓練能夠重建肢體和中樞神經之間的聯系，刺激腦部損傷部位康複，實現肢體的有效控制。中風、脊髓損傷引起的運動障礙，都需要使用康複器械進行訓練。我國中風緻殘率高達75%，而在西方國家，因為良好的康複治療，中風殘障率隻有30%。
康複醫療需求主要來自三方面人群：
一是老年人群，老年人高發病率的高血壓、糖尿病、關節炎、心腦血管病和呼吸系統疾病為康複治療的主要病種，随着我國老齡化程度的加深，截至 2011年底全國60歲以上老年人口達到約1.9億，其中需要康複服務的約7000多萬人。
二是殘疾人群，根據第六次全國人口普查及第二次全國殘疾人抽樣調查，2010年末我國殘疾人已達到 8502萬人，其中5000多萬人有康複需求；
三是慢性病患者、亞健康人群需要康複治療，預計至2030年，我國慢性病患病率将高達65.7%，其中80%的慢性病患者需要康複治療。
1998年～2008年10年以來，我國居民發病率持續上升，尤其是高血壓、心髒病、糖尿病等慢性病。根據2008年第四次國家衛生服務調查數據，慢性病患病率随着年齡的上升而增高，老齡化帶來的疾病譜改變，老年人高發率病種本身的康複需求加上慢性病緻殘帶來的需求，将持續擴容康複醫療行業需求空間。
傳統的康複療法是由康複治療師針對患者的病情進行針灸等康複治療，治愈率低，效果難以控制。康複機器人的出現能夠提高康複效果，提升患者的生活水平。我國步入老齡化社會，老年人口不斷增加，也增加了中風及其他腦血管疾病的患病幾率，康複機器人的需求缺口逐漸增大。同時，國民收入的增長和居民醫療保健意識的增加，現在的康複治療水平已經不能夠滿足民衆需求。所以，康複機器人行業的發展有非常大的空間。
康複機器人的發展
最早實現商業化的康複機器人是由英國Mike Topping公司1987年研制的Handy1，至今已有近30年的發展曆史。最早打入市場兩種康複機器人除了Handy1之外，還有一款名為MANUS。Handy1有5個自由度，殘疾人可利用它在桌面高度吃飯，MANUS是一種裝在輪椅上的仿人形手臂，有6個自由度，其工作範圍可由地面到人站立時達到的地方。
目前國外的康複機構配備的主要是功能更多、自動化程度較高的、多自由度的牽引式/懸挂式康複機器人。牽引式/懸挂式康複機器人的分類尚未有通用的标準。按照針對的肢體部分不同，主要可分為牽引式上肢康複機器人、牽引式下肢康複機器人和懸挂式下肢康複機器人。
而目前最先進的康複機器人則是可穿戴外骨骼機器人。它基于仿生原理進行設計，結合人體工程學，可以穿戴于患肢。每個關節上都對應有單獨的驅動裝置，患者佩戴後可以确保機器人的運動模式和人體自由度同軸，可以實現更有效的康複訓練。代表性産品有以色列公司ReWalk Robotics公司的ReWalk系列，日本Cyberdyne公司的HAL、美國Berkeley Bionics公司的eLEGS、新西蘭Rex Bionics公司的REX。
目前已經上市或者正在研發的外骨骼機器人，大多數設計相當複雜，使用也不太方便。因為它必須使用大量的機械結構、電氣設備和供電系統，才能支撐起患者的重量，輔助患者前進。今年二月，來自歐洲的一個跨領域國際研究團隊開始研發一款像褲子一樣可以穿的軟體仿生外骨骼XoSoft。來自歐盟七國的九個組織參與了這個極具創意的研發項目，預計在2019年之前推出産品原型。
XoSoft和其他外骨骼機器人相比，最大的不同就是就是它是軟的。穿上這個像牛仔褲一樣的下肢外骨骼，老年人和殘疾人們的自主活動能力就可以得到極大提高。這個外骨骼采用先進的紡織面料和智能材料來打造感應器和剛性接頭，内置的感應器能感應到用戶的動作和意圖，從而控制各種單元進行實時分析，然後通過促動器提供合适的輔助。也就是說，外骨骼提供什麼形式的輔助完全取決于用戶在某個瞬間的需求。能讓患者恢複正常人一樣的四肢功能，而簡潔的外形和輕便的體積又能讓患者忘記它的存在，或許這就是穿戴式康複機器人未來的發展之路。
英國市場研究公司Technavio在2016年3月份發布報告稱2015年全球康複機器人銷售額（行業規模）為5.77億美元，預計到2020年，市場規模将達到17.3億美元，複合年均增長率達24.51%。康複機器人市場在美國歐洲等發達地區的市場份額及增速要明顯高于發展中國家。
而根據另一家統計公司Grand View Research的數據統計，醫療機器人的各類産品中手術機器人占比最高，在60%以上，是醫療機器人中銷售量最大的機器人。其次為微創放射性手術系統，約占20%。急救機器人、外骨骼機器人、輔助康複機器人、非醫療醫院機器人等占比均較小。雖然醫療機器人中市場份額最大的雖然是手術機器人，但是增長速度最快的卻是康複機器人。
根據GrandViewResearch的預測，外骨骼機器人、輔助康複機器人從2012年到2022年，市場占比明顯提升。據估算，未來5年廣義康複機器人的年複合增長率約為37%，其中康複機器人年複合增長率為21%，外骨骼機器人年複合增長率為47%，遠高于其他類别的醫療機器人的平均增速。這兩家公司預計的康複機器人符合增長率雖然數據有微小差異，但是都一緻認為康複機器人的增長率是醫療機器人中最快的。
國外康複機器人龍頭
ReWalk Robotics
以色列外骨骼系統提供商ReWalk Robotics于2014年9月在納斯達克上市。該公司制造可穿戴外骨骼動力設備，幫助腰部以下癱瘓者重獲行動能力，ReWalk于2012年獲得歐盟認證，進入歐洲市場，2014年6月ReWalk的外骨骼産品通過了美國藥物與食品管理局（FDA）的審批，是首款也是唯一一款獲得 FDA 批準的外骨骼産品。
公司旗下共有兩款産品，分别是ReWalk Personal和ReWalk Rehabilitation，前者主要适合家庭、工作或社交環境中使用，通過傳感器和監控器，使患者站立、行走和爬樓；後者則是用于臨床修複，為癱瘓患者提供物理治療方式，包括減緩癱瘓導緻的肢體疼痛、肌肉痙攣、幫助腸道消化系統、加速新陳代謝等；中風和腦癱患者也是ReWalk未來的目标人群。
HOCOMA AG
瑞士HOCOMA AG公司成立于1996年，與歐美多國高校合作研發高端康複治療與訓練産品。作為國際知名的醫療康複機器人公司，其醫療康複機器人在人體工程學、電子傳感器、計算機軟硬件和人工智能等衆多方面具備先進技術。
該公司主要提供四款康複機器人産品：
Lokomat：是一款能夠提供即時反饋與評估的步态訓練機器人，對中風、脊髓損傷 、創傷性腦損傷、多發性硬化症等神經系統疾病患者有良好的康複效果。目前，Lokomat幾乎壟斷中國高端康複機器人市場。
Armeo：是一款能夠提供即時反饋與評估的上肢康複機器人，支持從肩膀到手指的完整的運動鍊治療，能夠根據患者的情況自動提供協助。即使是症狀嚴重的患者，也能用此款設備進行高強度的早期康複治療。
Erigo：是一款集成的傾斜機器人系統，用于長期卧床病人的早期神經康複訓練。
Valedo系列：用于背部疼痛治療，包括Valedoshape、Valedomotion和Valedo三款産品，分别用于脊柱評估、診所治療和家庭治療。
Ekso Bionics
Ekso Bionics是一家上市公司，公司前身是 Berkeley Bionics。該公司是應用機器外骨骼提高人類運動能力方面的先鋒者，與軍方合作十多年，2012年開始投身研究如何幫助下身癱瘓者。從它誕生時起，Ekso Bionics就與伯克利大學等世界級研究院形成了夥伴關系，從國防部獲得了科研經費并獲得美國洛克希德馬丁公司的專利技術。
Ekso Bionics是一款外骨骼機器人，該産品利用仿生原理，使下肢癱瘓的個人站起來，并借由重量支撐及其四點相互補償的步伐在地面行走。行走的達成是通過用戶向前的重量移動來啟動步行，電池供電的馬達驅動雙腿并代替神經肌肉的功能。
Cyberdyne
Cyberdyne是一家專注于外骨骼康複機器人的日本公司。Cyberdyne将山海嘉之教授以及他在築波大學實驗室的發明加以商業化。該公司的産品屬于混合輔助肢體，目前已經開發出了輔助下肢和機器人手臂。
Cyberdyne最吸引人的地方是意念控制。人體神經系統和肌肉在大腦打算移動肢體的時候會發出微弱電信号，而外骨骼上安裝的一系列傳感器會持續監測這些信号，并做出相應的動作。
Open Bionics
Open Bionics是一家專注于醫療型、助理型與操作型機器人的非上市公司。該公司的産品是價格實惠的機器義肢手臂。Open Bionics機器手與人手的重量相同，通過醫用電極與手臂肌肉相連。當手臂肌肉收縮後，肌膚表面會有電子信号。感應器獲取這種信号，然後将其傳遞給機械手。
國内康複機器人
璟和技創
由前璟集團和章和電氣合資成立的公司，推出的Flexbot多體位智能康複機器人系統針對腦卒中、顱腦損傷、脊髓損傷等患者輔助康複。Flexbot為患者提供了一個下肢康複訓練的工作站，能準确模拟正常人的步态，應用于下肢康複訓練，提高下肢步行功能訓練的康複效果。
安陽神方
安陽神方康複機器人有限公司研發的上肢康複機器人正式通過醫療器械市場準入審查，是國内康複機器人行業首家應用于臨床、取得醫療器械注冊證的産品。它的上市将打破國内上肢康複機器人依賴進口産品的局面。
金明精機
金明精機與清華大學機械工程系成立聯合研究中心，開展對神經康複機器人的研究。與國外同類技術相比，清華大學季林紅團隊研制的神經康複機器人已具備國際領先水平，尤其在将反饋控制技術應用于臨床的訓練模式以及對緩解痙攣等康複治療等技術方面。
迪馬股份
迪馬股份于2015年與電子科技大學合作，将在基于外骨骼技術的個人作業平台、人機耦合技術及助力型外骨骼、康複醫療外骨骼等方面進行研發合作。
直擊康複機器人發展曆程，共探康複之路，就在世界醫療機器人大會。現場更有俄羅斯外骨骼康複機器人創業公司Exoatlet講述真實的研發故事！
關鍵字：醫療機器人
編輯：魯迪 引用地址：
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