Ожидается, что глобальный объем рынка роботизированных протезов достигнет US$ 2,90 Bn к 2030 году, от US$ 1,60 Bn в 2023 году, демонстрируя совокупный годовой темп роста (CAGR) 9,5% в течение прогнозируемого периода. Роботизированные протезы - это передовые искусственные конечности, которые используют роботизированную технологию для восстановления мобильности и улучшения функции ампутированных. Эти бионические протезы предназначены для имитации естественного движения конечностей с использованием двигателей, современных датчиков и искусственного интеллекта. Ключевые преимущества включают улучшенную ловкость, более естественную походку и лучший контроль движения. Основные драйверы включают увеличение частоты потери конечностей, технологические достижения и рост расходов на здравоохранение.

Глобальный рынок роботизированных протезов сегментирован на тип продукта, технологию, конечного пользователя и регион. По типу продукта рынок сегментирован на протезы рук, протезы ног / лодыжек, протезы ног / коленей, протезы рук и другие. Сегмент протезов ног занимает наибольшую долю из-за растущей частоты ампутаций нижних конечностей и спроса на передовые роботизированные колени и ноги.

Глобальные драйверы рынка робототехники:

• Технологические достижения в протезном дизайне и функциональности: Технологические достижения последнего десятилетия значительно улучшили дизайн и функциональность роботизированных протезов. Компании интегрируют передовые технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение и робототехника, для разработки более отзывчивых, интуитивно понятных и ловких протезов. Использование легких сплавов, 3D-печати и передовых интерфейсов электродов позволило создать протезы, которые близко имитируют естественное движение конечностей с несколькими осями движения. Запуск многочленных протезных рук с индивидуально управляемыми пальцами, лодыжками, которые динамически адаптируются к различным ландшафтам, и нейроинтегрированными протезными руками, которые могут интерпретировать сигналы от мышц, расширил возможности для ампутированных. С продолжающимися значительными инвестициями в исследования и разработки, быстрое прототипирование и клинические испытания роботизированные протезы становятся все более изощренными, персонализированными и похожими на жизнь. Обещание дальнейшего повышения мобильности и независимости для ампутантов является ключевым фактором, стимулирующим рост мирового рынка роботизированных протезов.
• Благоприятная политика возмещения и государственное финансирование: Различные государственные и частные страховые компании признали преимущества роботизированных протезов, что привело к благоприятным политикам возмещения, которые улучшают доступность и доступность устройств. Система здравоохранения по делам ветеранов в США предоставляет передовые протезы для ампутированных ветеранов. Государственное и некоммерческое финансирование, ориентированное на протезирование НИОКР и оснащение ампутантов устройствами, также обеспечивает доступ к роботизированным протезам. Ожидается, что увеличение расходов на здравоохранение государственными и частными органами увеличит финансирование передовых протезов. Например, в октябре 2020 года Мичиганский университет получил грант в размере 940 000 долларов США для разработки платформы с открытым исходным кодом для роботизированных протезов ног, которые функционируют более естественно и имеют более широкий спектр возможностей.
• Рост частоты потери конечностей и ампутации: Рост числа травм, связанных с травмами, сосудистыми заболеваниями, несчастными случаями и врожденными расстройствами, приводящими к ампутации конечностей, являются основными факторами, способствующими внедрению роботизированных протезов. По данным Amputee Coalition, только в США около 2 миллионов человек живут с потерей конечностей, и каждый год происходят сотни тысяч новых ампутаций. Увеличение ампутаций нижних конечностей из-за диабета и увеличение ампутаций верхних конечностей солдат, пострадавших в конфликтах, еще больше увеличили спрос на передовые протезы. Роботизированные протезы все чаще ищутся растущим пулом ампутантов для восстановления функции и эстетики.
• Потребность пользователей в более продвинутых и высокоэффективных протезах: В отличие от основных протезов, роботизированные протезы позволяют ампутированным выполнять повседневные задачи, поддерживать равновесие и стабильность при ходьбе на наклонах, хватать и поднимать предметы с помощью протезной руки и избегать травм от перекомпенсации. Способность точно воспроизводить естественные модели движения конечностей и обеспечивать сенсорную обратную связь сделала роботизированные протезы предпочтительным выбором для большинства пользователей. Более молодые, более активные ампутанты, такие как раненые солдаты, являются значительными драйверами спроса на высокотехнологичные протезы, которые не ограничивают мобильность и независимость.

Глобальный рынок роботизированных протезов Возможности:

• Развивающиеся рынки предлагают значительный потенциал роста: Развивающиеся страны Азии, Латинской Америки, Ближнего Востока и Африки представляют собой большие неосвоенные рынки для роботизированных протезов из-за их значительного и растущего числа пациентов. Эти регионы имеют более низкое внедрение передовых протезов на сегодняшний день, но, как ожидается, будут демонстрировать быстрый рост спроса, вызванный ростом расходов на здравоохранение, увеличением заболеваемости ампутацией и улучшением страхового покрытия. Местное производство, партнерские отношения с правительствами и ценовые инновации могут помочь компаниям расширить продажи роботизированных протезов на быстрорастущих развивающихся рынках. Например, в сентябре 2021 года Robo Bionics, индийская протезная фирма, запустила Grippy, искусственную руку, которая является одной из самых экономичных протезов рук для ампутантов, чтобы помочь им с повседневными задачами. Стоимость Grippy, 3D-печатного протеза руки, составляет от 3000 до 4000 долларов США, что меньше, чем 9000 долларов США бионических рук, уже имеющихся на рынке.
• Разработка индивидуальных решений для специализированных потребностей: Компании имеют значительные возможности для захвата нишевых рынков путем разработки и маркетинга роботизированных протезов с учетом уникальных потребностей различных сегментов пациентов. Пользовательские устройства для педиатрических ампутантов, интегрирующие регулировку роста, рекреационные протезы для легкой атлетики и экстремальных видов спорта, а также специальные протезы для таких видов деятельности, как музыка и кулинария, могут повысить удовлетворенность пользователей и качество жизни. Ориентированные исследования и разработки, исследования пользователей и партнерские отношения со специализированными реабилитационными центрами могут помочь в разработке индивидуальных роботизированных протезов.
• Интеграция с передовыми технологиями, такими как ИИ и робототехника: Включение новых технологий, таких как искусственный интеллект, облачные вычисления, робототехника и подключение к 5G, может помочь сделать роботизированные протезы умнее, интуитивно понятными и простыми в использовании. Автоматическое распознавание образов походки и естественное управление движением с помощью ИИ, удаленная диагностика через облако и тактильные перчатки для сенсорных ощущений предлагают огромный потенциал для улучшения будущей производительности протеза и пользовательского опыта. Компании могут оставаться впереди благодаря стратегическому сотрудничеству с технологическими фирмами и устойчивым инвестициям в НИОКР в применении передовых инноваций к роботизированным протезам. Например, в октябре 2023 года Nvidia Corporation, американская многонациональная технологическая компания, и FANUC Germany, компания по автоматизации, заключили партнерство с Инновационным центром NTT DATA, базирующейся в Японии организацией, занимающейся внедрением новых и растущих технологий цифровизации, для создания цифрового двойника роботизированного оружия для использования в промышленных целях. Проект протезного оружия построен на платформе, которая соединяет 3D-приложения предприятий, инструменты создания и совместной работы, подключение 5G и алгоритмы ИИ.
• Растущая индустрия реабилитации способствует принятию протезов: Рынок протезов тесно связан с сегментом реабилитационных услуг, который готовит ампутантов к использованию устройств и обеспечивает обучение походке. Рост реабилитационных услуг, ориентированных на протезирование, особенно на развивающихся рынках, способствует внедрению передовых протезов. Использование межсекторальных партнерских отношений с реабилитологами и инвестиции в учебные программы могут поддержать протезный бизнес компаний. Кроссовер рынка реабилитации робототехники также предоставляет возможности разработки и коммерциализации продукта.

Глобальный рынок роботизированных протезов:

• Высокая стоимость современных роботизированных протезов: В то время как затраты снижаются с улучшением технологий, дорогостоящие роботизированные протезы по-прежнему в значительной степени недоступны для большинства ампутированных без страхового покрытия. Многочленные миоэлектрические руки стоят более 100 000 долларов США, а микропроцессорные колени — более 50 000 долларов США, что особенно ограничивает принятие в странах с низким и средним уровнем дохода, что ограничивает рост рынка. Минимизация затрат за счет производственных инноваций, объемного производства и ценовых стратегий остается ключевой задачей для отрасли.
• Вопросы возмещения расходов и отсутствие охвата в развивающихся регионах: Многие частные и государственные страховые планы по-прежнему не имеют достаточного покрытия для современных роботизированных протезов, что препятствует доступности устройств для пациентов. Получение возмещения является сложным из-за длительных требований к документации. Развивающиеся страны еще больше отстают в охвате протезными устройствами, что отрицательно сказывается на их внедрении среди целевых групп населения. Пропаганда улучшения страхового покрытия и усилия по подтверждению преимуществ экономики здравоохранения для плательщиков могут помочь расширить доступ и стимулировать расширение рынка.
• Трудности достижения подлинно естественного движения и контроля: Несмотря на значительные достижения, имитация нюансов моторики и текучести естественных конечностей остается сложной задачей для современных роботизированных протезов. Тонкая ловкость пальцев, двуручная координация, динамическая корректировка скорости/силы и баланс/проприоцепция трудно точно воспроизвести. Ограниченные данные обучения, ограничения алгоритмов и проблемы с нейронным интерфейсом создают технологические барьеры. Несмотря на постоянное улучшение, современные протезы все еще не могут соответствовать естественной функциональности конечностей. Решение проблем контроля, гибкости и стабильности имеет жизненно важное значение для роста рынка.

• Разработка более легких и совместимых протезов конечностей: Основной тенденцией является разработка протезных компонентов с использованием новых легких сплавов, 3D-печатных решетчатых структур, углеродного волокна и совместимых материалов для повышения гибкости протеза, долговечности и маневренности при одновременном снижении веса. Более легкие протезы требуют меньше затрат энергии для движения конечностей, что облегчает мобильность в долгосрочной перспективе и повышает комфорт пользователя. Соответствующие протезные суставы лучше поглощают удары от воздействия ходьбы. Более широкое внедрение легких структурных конструкций жалоб, соответствующих анатомии пациента, станет ключевой тенденцией. Например, в августе 2021 года Массачусетский технологический институт разработал нейропротез руки, который является легким, мягким и недорогим. Исследователи обнаружили, что протез, который был разработан с тактильной системой обратной связи, восстановил некоторые рудиментарные ощущения в остаточной ноге добровольца. Умная рука весит примерно полфунта и эластична и вытянута.
• Достижения в нейронных системах управления для улучшения управления движением: Сложные нейронные интерфейсы, которые легко переводят нервные импульсы в протезы, представляют собой важный постоянный фокус исследований и разработок на рынке. Системы управления, основанные на распознавании образов, целенаправленной мышечной реиннервации и имплантируемых нейронных звеньях, направлены на достижение более интуитивного и тонкого моторного контроля для ловких протезов рук и кистей. Интеграция машинного обучения еще больше усиливает реакцию на мышечные сигналы. Нейронный контроль является ключевой тенденцией, приближающей ловкость протезов к естественной способности конечностей.
• Разработка систем сенсорной обратной связи: Включение сенсорных ощущений и проприоцептивной обратной связи в протезирование через датчики и электроды, связанные с периферическими нервами и мозгом, является новой тенденцией. Сенсорные входы позволяют регулировать прочность захвата, поддерживать баланс и избегать непреднамеренного повреждения. Разработки включают биоэлектрическую кожу, датчики тактильного давления и электроды манжеты, обеспечивающие сенсорную стимуляцию. Сенсорная обратная связь наряду с усовершенствованным управлением двигателем будет иметь решающее значение для повышения полезности и использования роботизированных протезов.
• Принятие 3D-печати для обеспечения недорогой настройки: 3D-печать протезов с использованием цифровых сканирований пациентов облегчает недорогую массовую настройку компонентов, исключая длительные процедуры подгонки. По требованию печать розеток, суставов, рук и других, соответствующих форме и размеру конечностей, обеспечивает комфорт и производительность. Легкая регулировка позволяет оптимизировать распределение веса протеза. 3D-печать также способствует быстрому прототипированию новых конструкций. Ускорится тенденция использования 3D-печати для экономичного, персонализированного производства протезов.

Глобальный рынок роботизированных протезов:

• Северная Америка Ожидается, что в течение прогнозируемого периода он станет крупнейшим рынком для мирового рынка роботизированных протезов, на долю которого в 2023 году придется более 44,3% рынка. Рост рынка в Северной Америке обусловлен высокими расходами на здравоохранение, благоприятной политикой возмещения расходов и ранним внедрением передовых технологий. Например, в декабре 2021 года Центры Medicare & Medicaid Services выпустили руководство, в котором излагаются изменения, связанные с тарифным планом «Долговечное медицинское оборудование, протезы, ортопедии и расходные материалы» (DMEPOS), который обеспечивает доступ к предметам и услугам в сельских районах; процедуры для определения категории льгот и платежей за новые предметы и услуги, которые являются протезным медицинским оборудованием (DME), протезными устройствами, ортопедическими и протезными средствами, терапевтической обувью и вставками, хирургическими повязками или шинами, слепками и другими устройствами, используемыми для уменьшения переломов и вывихов в соответствии с частью B Medicare.
• The Европа Ожидается, что рынок станет вторым по величине рынком для мирового рынка роботизированных протезов, на долю которого в 2023 году придется более 30,2% рынка. Рост рынка в Европе обусловлен увеличением случаев потери конечностей и присутствием в регионе ключевых игроков рынка.
• The Азиатско-Тихоокеанский регион Ожидается, что рынок будет самым быстрорастущим рынком для глобального рынка роботизированных протезов с CAGR более 9,9% в течение прогнозируемого периода. Рост рынка в Азиатско-Тихоокеанском регионе обусловлен ростом расходов на здравоохранение и повышением осведомленности о передовых протезах.

Фигура 1. Доля рынка робототехники (%), по регионам, 2023

Ключевые игроки рынка должны обеспечить надлежащее страховое покрытие для пациентов, чтобы нести высокие расходы, связанные с использованием роботизированных протезов.