#3DStartup: KI-gestützte Plattform und Materialien für die Chirurgie von OsseoLabs

3D-gedruckte Implantate haben bereits ihr enormes Potenzial im chirurgischen Bereich unter Beweis gestellt. Diese Implantate werden individuell auf Patient:innen zugeschnitten, können die Operationszeiten um Stunden verkürzen und den Gesamterfolg einer Operation verbessern. Heute stellen wir ein Unternehmen vor, das genau in diesem Bereich ansetzt: OsseoLabs. Das junge Unternehmen ist Finalist des Formnext 2025 Startup Award und vereint zwei integrierte Kerntechnologien: OsseoVision™, eine KI-gestützte Plattform für die Chirurgie, sowie eine firmeneigene 3D-Druckplattform für bioresorbierbare Magnesium-Implantate (Mg). Diese Plattformen ermöglichen ein hohes Maß an Personalisierung, biologischer Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz, das herkömmliche Implantate um Längen übertrifft. Wir haben mit Vikram Ahuja, Mitgründer und CEO von OsseoLabs, darüber gesprochen, wie die Technologie funktioniert und welchen Einfluss sie auf Patient:innen hat.

3DN: 3DN: Stellen Sie sich bitte vor und erzählen Sie uns, wie Sie zum 3D-Druck gekommen sind und OsseoLabs mitbegründet haben

Ich bin Vikram Ahuja (Vicky), Mitgründer und CEO von OsseoLabs. Ich habe Erfahrung in den Bereichen Ingenieurwesen, Wirtschaft und Unternehmensgründung mit Fokus auf Elektromobilität, KI und Medizintechnik.

Ich bin nicht wegen der Technologie zum 3D-Druck gekommen, sondern weil er hilft, ein grundlegendes Problem im Gesundheitswesen zu lösen: den Widerspruch zwischen standardisierten Implantaten und der großen Vielfalt menschlicher Anatomie. OsseoLabs habe ich gemeinsam mit Patcharapit Promoppatum (Joe) gegründet, einem Maschinenbauingenieur und Wissenschaftler, der sich auf Additive Fertigung, Biomechanik und Topologieoptimierung spezialisiert hat. Unsere Partnerschaft verbindet unternehmerische Umsetzungskraft mit fundiertem technischem und klinischem Fachwissen.

OsseoLabs wurde gegründet, um eine Lücke in der Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie in der Orthopädie zu schließen, in denen Ergebnisse oft durch Standardprodukte, lange Planungszeiten und Unsicherheiten während der Operation begrenzt sind. Wir sahen die Chance, den gesamten Arbeitsablauf – von der Bildgebung über die KI-gestützte Operationsplanung bis hin zur patientenspezifischen Fertigung – innerhalb einer einzigen, regulierungskonformen Plattform neu zu gestalten.

Unsere Mission ist es, komplexe Eingriffe planbarer, schneller und kostengünstiger zu machen, indem wir Standardhardware durch patientenspezifische Lösungen ersetzen und gleichzeitig bioresorbierbare Magnesiumimplantate entwickeln, die nur während der Heilung stabilisieren und sich danach sicher abbauen.
Wir bauen ein integriertes chirurgisches Technologieunternehmen auf, das Software, Materialwissenschaft, Biomechanik und Additive Fertigung vereint, um die Planung, Durchführung und Skalierung von Operationen weltweit neu zu definieren.

3DN: Können Sie uns etwas über die Technologien und Materialien erzählen, die OsseoLabs verwendet?

Die Technologie von OsseoLabs stützt sich auf zwei eng verzahnte Kernkomponenten: OsseoVision™, unsere KI-gestützte Plattform für die Chirurgie, und die firmeneigene 3D-Druckplattform für bioresorbierbares Magnesium (Mg). Gemeinsam ermöglichen sie ein Niveau an Individualisierung, biologischer Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz, das konventionelle Implantate deutlich übertrifft.

OsseoVision™ bündelt CT-Auswertung, automatisierte Operationsplanung und Implantaterstellung in einem System. Eine patentierte zweistufige Topologieoptimierung sorgt dafür, dass Implantate sowohl anatomisch gut passen als auch biomechanisch richtig ausgelegt sind – unterstützt durch OsseoMatrix™, eine poröse Struktur zur gezielten Steuerung von Stabilität und Belastung. In der Praxis reduziert OsseoVision™ den Design- und Planungsaufwand um über 90 %, erhöht die Genauigkeit der Planung und verkürzt die Operationszeit deutlich. Für Chirurg:innen bedeutet das mehr Planungssicherheit und weniger Entscheidungen während des Eingriffs. Für Krankenhäuser und Kostenträger bedeutet das kürzere Operationszeiten, weniger Komplikationen und geringere Kosten pro Behandlung.

Die zweite Kerntechnologie ist unsere 3D-Druckplattform für bioresorbierbare Magnesiumlegierungen (Mg), die auf einer firmeneigenen Laserpulsationstechnik und einer modellbasierten Steuerung des Abbauverhaltens beruht. Magnesium besitzt knochenähnliche mechanische Eigenschaften und wird nach der Heilung vom Körper resorbiert, sodass keine Entfernung des Implantats erforderlich ist. Lange Zeit galt Magnesium aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts, seiner hohen Reaktivität und seiner Prozessinstabilität als schwierig additiv zu verarbeiten. Unsere Laserpulsationstechnik stabilisiert das Schmelzbad, sorgt für eine gleichmäßige und reproduzierbare Verschmelzung und ermöglicht eine präzise Kontrolle der Mikrostruktur. In Kombination mit OsseoMatrix™ und den Abbaumodellen von OsseoOptimized™ können wir sowohl die mechanische Stabilität als auch den zeitlichen Abbau der Implantate gezielt einstellen, sodass sie über unterschiedliche Indikationen hinweg optimal zur jeweiligen Knochenheilung passen

Für Patient:innen bedeutet das eine bessere Integration des Implantats und keine spätere Entfernung. Für Chirurg:innen heißt das eine regenerative Fixierung mit gut vorhersehbarem Verhalten. Für Kostenträger bedeutet es geringere Langzeitkosten durch weniger Folgeeingriffe und eine schnellere Genesung.

3DN: Wie wirkt sich die Technologie von OsseoLabs auf Behandlungsergebnisse und operative Abläufe aus?

Unsere Technologie erzielt messbare Verbesserungen auf klinischer, operativer und wirtschaftlicher Ebene, indem sie KI-gestützte Operationsplanung mit bioresorbierbaren Implantaten der nächsten Generation kombiniert.

Für Patient:innen sorgt die Personalisierung dafür, dass Implantate besser passen, die Belastung gleichmäßiger verteilt wird und der Knochen besser einwachsen kann. Die porösen OsseoMatrix™-Strukturen unterstützen dieses Einwachsen und verringern unerwünschte Belastungseffekte. Die bioresorbierbaren Magnesiumimplantate geben dem Knochen nur während der Heilungsphase Halt und bauen sich danach sicher ab. So bleiben keine dauerhaften Fremdkörper im Körper, Komplikationen werden seltener und zusätzliche Operationen zur Entfernung entfallen, was die Genesung beschleunigt und das Risiko weiterer Eingriffe senkt.

Für Chirurg:innen besteht der größte Unterschied in der Planungssicherheit vor dem Eingriff. Mit OsseoVision™ können sie Operationen digital vorbereiten, Fixierungsstrategien prüfen und die Position des Implantats vorab festlegen. Das reduziert Trial-and-Error im OP, minimiert intraoperative Anpassungen und verkürzt die Operationsdauer, in komplexen Fällen häufig um 30 bis 50 %. Ebenso wichtig ist die geringere kognitive Belastung, insbesondere bei Rekonstruktionen, bei denen kleine Entscheidungen weitreichende Folgen haben können.

Auf Ebene des Gesundheitssystems zeigen sich die Effekte besonders deutlich: Schnellere Planung, kürzere Eingriffe, weniger Komplikationen und weniger Folgeeingriffe senken die Kosten pro Fall. Für Kostenträger und öffentliche Systeme geht es dabei nicht nur um Einsparungen, sondern darum, moderne rekonstruktive Versorgung skalierbar und breiter zugänglich zu machen.

Letztlich verändern wir nicht, wie Chirurg:innen über ihre Arbeit denken. Wir geben ihnen bessere Werkzeuge und Materialien, damit die Ergebnisse weniger von Improvisation abhängen und stärker von guter Vorbereitung und technischer Planung. So entwickeln wir die Chirurgie von handwerklicher Arbeit hin zu präziser, technisch gestützter und materialgetriebener Umsetzung weiter und ermöglichen Ergebnisse, die verlässlicher, besser skalierbar und wirtschaftlich nachhaltiger sind.

3DN: Wie sieht ein typischer Patientenfall aus?

Ein typischer Fall bei OsseoLabs basiert auf einem digital orientierten Arbeitsablauf, der KI-gestützte Planung eng mit patientenspezifischer Fertigung verbindet. Ausgangspunkt ist ein hochauflösender CT- oder CBCT-Scan aus dem Krankenhaus. Nach dem Hochladen in OsseoVision™ werden innerhalb einer Stunde eine KI-basierte Segmentierung und anatomische Rekonstruktion durchgeführt, sodass Chirurg:innen bereits zu Beginn des Prozesses eine genaue 3D-Darstellung der Anatomie der Patient:innen erhalten.

Die chirurgische Planung und das Gerätedesign dauern in der Regel ein bis zwei Tage, abhängig von der Komplexität. In dieser Phase automatisiert OsseoVision™ einen Großteil der Implantat- und Führungs­generierung – einschließlich Fixierungsstrategie, Topologieoptimierung und Integration poröser Strukturen –, während Chirurg:innen und Ingenieur:innen gemeinsam an den finalen Entscheidungen arbeiten.

Sobald der Plan genehmigt ist, wird sofort mit der Produktion begonnen. Polymer-Schablonen können innerhalb von 24 bis 48 Stunden geliefert werden. Metallimplantate, egal ob aus Titan oder bioresorbierbarem Magnesium, benötigen in der Regel 3 bis 7 Tage für den Druck, die Nachbearbeitung und die Qualitätssicherung. Alle Geräte durchlaufen Maßprüfungen und Validierungen gemäß den Arbeitsabläufen der ISO 13485.

In den meisten Fällen sind alle Schritte innerhalb von 5 bis 10 Tagen abgeschlossen, was deutlich schneller ist als bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung individueller Implantate. Diese Geschwindigkeit ist besonders wichtig bei Traumata, onkologischen Eingriffen und Revisionsoperationen, bei denen Verzögerungen direkte Auswirkungen auf die klinischen Ergebnisse haben.

3DN: Welche Herausforderungen begegnen Ihnen bei der Entwicklung und Herstellung patientenspezifischer Implantate?

Die größte Herausforderung in der patientenspezifischen Chirurgie ist die Vielfalt: Jede Anatomie, jede Belastung und jede medizinische Anwendung ist anders. Das macht es schwierig, Lösungen zu skalieren, zu wiederholen und regulatorisch sauber umzusetzen, wenn man mit klassischen, standardisierten Produktlogiken arbeitet. Deshalb standardisieren wir nicht das Implantat selbst, sondern Plattform und Prozess, damit Individualisierung möglich ist, ohne Kontrolle und Qualität zu verlieren.

Technisch gesehen ist die Herstellung komplexer poröser Strukturen eine zusätzliche Herausforderung — insbesondere aus bioresorbierbarem Magnesium, einem Material, das lange als kaum praktikabel für die Additive Fertigung galt. Der niedrige Schmelzpunkt, die hohe Reaktivität und die Empfindlichkeit gegenüber Prozessinstabilitäten machen einen reproduzierbaren Druck, die mechanische Stabilität und ein kontrolliertes Abbauverhalten anspruchsvoll. Wir haben erheblichen Aufwand betrieben, um diese Herausforderungen durch KI-gestützte Designregeln, Topologieoptimierung und eng kontrollierte additive Fertigungsprozesse zu lösen, darunter proprietäre Laserpulsationstechniken und eine modellbasierte Abbausteuerung. Das Ergebnis ist eine reproduzierbare, ISO-konforme technologische Grundlage, die sich inzwischen auf eine wachsende Zahl anatomischer Indikationen und Anwendungsszenarien übertragen lässt.

Die Komplexität der Vorschriften ist eine weitere große Herausforderung. Personalisierte Geräte befinden sich an der Schnittstelle zwischen Individualisierung und Regelkonformität. Wir haben ISO 13485-Systeme, die Dokumentation der Konstruktionshistorie und das Risikomanagement direkt in unseren Arbeitsablauf integriert, damit die Personalisierung keine regulatorischen Schwachstellen mit sich bringt.

In der Praxis kann eine langsame Iteration zwischen Chirurg:innen und Ingenieur:innen Fälle verzögern. OsseoVision™ beseitigt diesen Engpass, indem es Planung, Design, Kommunikation und Genehmigung in einer einzigen Umgebung zentralisiert – und so Geschwindigkeit ohne Einbußen bei der Genauigkeit ermöglicht.

Schließlich geschieht all dies nicht isoliert. Wir haben eng mit strategischen Partnern, akademischen Einrichtungen und klinischen Kooperationspartnern weltweit zusammengearbeitet, um diese Plattform aufzubauen und zu validieren, und wir heißen weiterhin aktiv neue Partner willkommen, während wir magnesiumbasierte Lösungen auf breitere klinische Indikationen ausweiten.

3DN:  Was sind die langfristigen Ziele oder Innovationsbereiche, auf die Sie sich bei OsseoLabs am meisten freuen?

Unser langfristiges Ziel bei OsseoLabs ist es, patientenspezifische, regenerative Fixierung zum Standard in der Versorgung zu machen und nicht zur Ausnahme für komplexe Fälle. Wir bauen eine Plattform auf, die permanente, standardisierte Implantate systematisch durch KI-gestützte, biologisch abgestimmte und – wo sinnvoll – bioresorbierbare Lösungen ersetzt, und zwar für eine wachsende Zahl von kranio-maxillofazialen und orthopädischen Indikationen.

Ein wichtiger Innovationsfokus liegt auf dem Ausbau unserer Plattform für bioresorbierbare Magnesiumimplantate. Heute führen permanente Implantate in etwa 25 % der Routinefälle zu späteren Entfernungseingriffen, und in bestimmten CMF-, zahnmedizinischen und Traumaindikationen ist die Entfernung sogar bei bis zu 100 % der Patient:innen von Anfang an eingeplant. Unser Ziel ist es, diese zusätzlichen Eingriffe durch Magnesiumimplantate zu vermeiden, die den Knochen nur während der Heilung stützen und sich danach sicher abbauen. Technisch arbeiten wir daran, Abbauverhalten, Tragfähigkeit und indikationsspezifische Auslegung weiter zu verbessern, damit Magnesiumfixierungen nicht nur in Spezialfällen, sondern auch in gängigen CMF- und orthopädischen Behandlungsabläufen eingesetzt werden können.

Parallel dazu entwickeln wir OsseoVision™ von einem reinen Planungswerkzeug zu einer skalierbaren KI-Plattform für die Chirurgie weiter. Der KI-gestützte Arbeitsablauf wurde bereits in über 300 klinischen Fällen eingesetzt und hat dort die Designzeit um mehr als 90 % verkürzt sowie die Gerätekosten über vier automatisierte Indikationen hinweg um rund 50 % gesenkt. Als Nächstes wollen wir die Automatisierung auf deutlich mehr CMF- und orthopädische Eingriffe ausweiten, damit personalisierte Implantate preislich mit Standardimplantaten mithalten können und für Chirurg:innen zur ersten Wahl werden.

Auf Systemebene ist unsere Innovationsstrategie eng mit ökonomischen Fragen verknüpft. Kürzere Operationszeiten, weniger Komplikationen und vermiedene Folgeeingriffe zur Implantatentfernung senken die Gesamtkosten pro Behandlung und schaffen zusätzliche klinische Kapazitäten. In den USA unterstützt dies wertbasierte Versorgungsmodelle und sogenannte Bundled-Payment-Ansätze. Weltweit, insbesondere in Asien, im Nahen Osten und in Schwellenländern, wollen wir fortschrittliche, personalisierte Rekonstruktionen nicht nur technisch möglich, sondern auch wirtschaftlich tragfähig machen.

Langfristig sehen wir für unsere KI, Magnesiumwerkstoffe und additive Fertigungsplattform einen ähnlichen Verlauf wie für den 3D-Druck mit Titan – von der frühen Einführung bis zur breiten klinischen Akzeptanz. Unser langfristiges Ziel ist es, die nächste Generation der Implantatversorgung mitzugestalten, die die Ergebnisse verbessert, die Kosten senkt und weltweit skalierbar ist.

3DN: Haben Sie noch ein paar abschließende Worte für unsere Leser?

Chirurgische Eingriffe werden heute meist mit standardisierten Instrumenten durchgeführt, obwohl kein Mensch dem anderen gleicht. OsseoLabs wurde gegründet, um genau diese Lücke zu schließen. Mit der Kombination aus KI-gestützter Planung und fortschrittlichen Materialien wie bioresorbierbarem Magnesium machen wir Chirurgie planbarer — weg von Improvisation im OP, hin zu technisch vorbereiteten und vorab geprüften Lösungen.

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*Bild: OsseoLabs