#Startup3D: OsseoLabs, impianti chirurgici 3D personalizzati e bioassorbibili

Gli impianti stampati in 3D hanno già dimostrato un enorme potenziale nel settore della chirurgia. Questi impianti sono personalizzati per i pazienti, possono ridurre i tempi operativi di ore e migliorare il successo operativo complessivo. Oggi presentiamo un’azienda che entra in quello spazio: OsseoLabs. Finalista per il Formnext 2025 Startup Award, la giovane azienda ha due tecnologie di base integrate: OsseoVision™, una piattaforma di intelligenza chirurgica guidata dall’intelligenza artificiale e una piattaforma proprietaria di stampa 3D bioassorbibile al magnesio (Mg). Queste piattaforme consentono un elevato grado di personalizzazione, prestazioni biologiche ed efficienza dei costi che supera di un miglio gli impianti convenzionali. Abbiamo intervistato Vikram Ahuja, co-fondatore e CEO dell’azienda, per conoscere come funziona la sua tecnologia e come influisce sulla vita dei pazienti.

3DN: Potresti presentarti e condividere ciò che ti ha portato alla stampa 3D e alla co-fondazione di OsseoLabs?

Sono Vikram Ahuja (Vicky), co-fondatore e CEO di OsseoLabs. Il mio background spazia dall’ingegneria, all’economia aziendale e alla creazione di società tra EV, AI e MedTech. Prima di OsseoLabs, ho co-fondato diverse startup supportate da venture capital, tra cui Edison Motors, che è stata acquisita da una società quotata a Singapore, dandomi un’esperienza diretta nella scalabilità dei prodotti deep-tech dalla R&S attraverso la commercializzazione e l’uscita.

Sono stato attratto dalla stampa 3D non come una novità di produzione, ma come una soluzione a livello di sistema alle inefficienze strutturali nel settore sanitario, in particolare la mancata corrispondenza tra impianti standardizzati e anatomia umana altamente variabile. OsseoLabs è stata co-fondata con Patcharapit Promoppatum (Joe), ingegnere meccanico e accademico specializzato in produzione additiva, biomeccanica e ottimizzazione della topologia.  La nostra partnership combina la costruzione aziendale basata sull’esecuzione con una profonda esperienza tecnica e di ingegneria clinica.
OsseoLabs è stata fondata per colmare una chiara lacuna nella chirurgia maxillo-facciale e ortopedica, in cui i risultati sono spesso limitati da dispositivi pronti all’uso, lunghi cicli di pianificazione e congetture intraoperatorie. Abbiamo colto l’opportunità di riprogettare l’intero flusso di lavoro: dall’acquisizione delle immagini, alla pianificazione chirurgica guidata dall’IA, fino alla produzione su misura per il paziente, il tutto all’interno di un’unica piattaforma conforme alle normative.

La nostra missione è rendere gli interventi chirurgici complessi più prevedibili, più veloci e più convenienti sostituendo l’hardware generico con soluzioni ingegnerizzate specifiche per il paziente. Al contempo, ci proponiamo di promuovere gli impianti di magnesio bioriassorbibili personalizzati che forniscono supporto meccanico solo quando clinicamente necessario e si riassorbono in sicurezza quando si verifica la guarigione.

Stiamo costruendo un’azienda di tecnologia chirurgica completa che integra software, scienza dei materiali, biomeccanica e produzione additiva per ridefinire il modo in cui la chirurgia viene pianificata, eseguita e ridimensionata a livello globale.

3DN: Potresti parlarci delle tecnologie e dei materiali utilizzati da OsseoLabs?

Lo stack tecnologico di OsseoLabs si basa su due tecnologie fondamentali strettamente integrate: OsseoVision™, la nostra piattaforma di intelligenza chirurgica guidata dall’IA e la nostra piattaforma proprietaria di stampa 3D bioassorbibile al magnesio (Mg). Insieme, consentono un livello di personalizzazione, prestazioni biologiche ed efficienza dei costi che non è raggiungibile con gli impianti convenzionali.

OsseoVision™ è il fondamento del nostro flusso di lavoro digitale. Combina segmentazione TC basata sull’intelligenza artificiale, pianificazione chirurgica automatizzata, ottimizzazione della topologia e generazione di impianti in un unico sistema. Questo include il nostro framework brevettato di ottimizzazione topologica  in due fasi, che separa l’adattamento anatomico esterno dalle prestazioni biomeccaniche interne, e integra OsseoMatrix™ (la nostra architettura porosa TPMS) per controllare rigidità, permeabilità e trasferimento dei carichi.In pratica, OsseoVision™ riduce i tempi di progettazione e pianificazione di oltre il 90%, migliora la precisione geometrica e biomeccanica e riduce materialmente i tempi della sala operatoria. Per i chirurghi, ciò significa un’esecuzione prevedibile e un minor numero di decisioni tra un’operazione e l’altra. Per ospedali e assicuratori, si traduce in tempi di intervento più brevi, minori complicazioni e riduzione del costo complessivo dell’episodio clinico.

La seconda tecnologia chiave è la nostra piattaforma di stampa 3D di leghe di magnesio bioassorbibili, resa possibile da una tecnica proprietaria di pulsazione laser e dal controllo della degradazione basato su modelli. Il magnesio offre proprietà meccaniche simili a quelle delle ossa e si riassorbe naturalmente dopo la guarigione, eliminando la necessità di rimuovere l’impianto. Storicamente, il Mg è stato difficile da stampare a causa del suo basso punto di fusione e della sua instabilità. Il nostro processo di pulsazione laser stabilizza la pozza di fusione, garantisce una coesione uniforme e permette un controllo preciso della microstruttura. In combinazione con la modellazione della degradazione OsseoMatrix™ e OsseoOptimized™, possiamo regolare il supporto meccanico e le tempistiche di riassorbimento per abbinare la guarigione ossea a tutte le indicazioni.

Per i pazienti, comporta una migliore integrazione e l’assenza di interventi chirurgici di rimozione secondaria. I chirurghi beneficiano di una fissazione rigenerativa con biomeccanica prevedibile. Infine, i consumatori vedono ridotti i costi a lungo termine grazie a meno revisioni e a un recupero più rapido.

3DN: In che modo la tecnologia di OsseoLabs si traduce in risultati migliori per i pazienti o in esperienze chirurgiche?

La nostra tecnologia offre miglioramenti misurabili in tutte le dimensioni cliniche, operative ed economiche combinando la pianificazione chirurgica guidata dall’intelligenza artificiale con impianti bioriassorbibili di nuova generazione.

A livello del paziente, la personalizzazione migliora l’adattamento anatomico, la distribuzione dei carichi e l’integrazione biologica. Le architetture TPMS OsseoMatrix™ promuovono una crescita ossea superiore e riducono la schermatura da stress, mentre gli impianti in magnesio bioriassorbibile forniscono supporto meccanico solo durante la fase critica di guarigione e quindi si riassorbono in sicurezza. Questo elimina la presenza a lungo termine di dispositivi permanenti, riduce le complicanze legate agli impianti ed evita interventi chirurgici secondari di rimozione, favorendo un recupero più rapido e un minor rischio di revisioni.

Per i chirurghi, il cambiamento più grande è la fiducia prima di entrare in sala operatoria. OsseoVision™ consente loro di pianificare la procedura digitalmente, rivedere le strategie di fissaggio e confermare il posizionamento dell’impianto in anticipo. Di conseguenza, ci sono meno tentativi ed errori durante l’intervento chirurgico, meno aggiustamenti intraoperatori e tempi operativi più brevi, spesso del 30–50% nei casi complessi. Un altro aspetto altrettanto importante è la riduzione del carico cognitivo, soprattutto nelle ricostruzioni in cui anche decisioni minime possono avere effetti rilevanti a cascata.

A livello di sistema sanitario, questi benefici si sommano. Pianificazione più rapida, procedure più brevi, meno complicazioni e meno interventi chirurgici di revisione o rimozione si traducono in costi totali inferiori per caso. Per i contribuenti e i sistemi sanitari pubblici, non si tratta solo di risparmiare: si tratta di rendere l’assistenza ricostruttiva avanzata scalabile e accessibile.

In definitiva, non stiamo cambiando il modo in cui i chirurghi pensano alla chirurgia. Stiamo dando loro strumenti e materiali migliori, quindi i risultati dipendono meno dall’improvvisazione e più dalla preparazione e dall’ingegneria. Spostando la chirurgia dall’esecuzione artigianale alla precisione ingegnerizzata e all’innovazione dei materiali, consentiamo risultati più coerenti, scalabili ed economicamente sostenibili.

3DN: Com’è strutturato un caso clinico tipico?

Un caso tipico di OsseoLabs si basa su un flusso di lavoro interamente digitale, che integra in modo stretto la pianificazione guidata dall’IA con la produzione di dispositivi su misura per il paziente. Inizia con una TAC o CBCT ad alta risoluzione dall’ospedale. Una volta caricati su OsseoVision™, la segmentazione basata sull’intelligenza artificiale e la ricostruzione anatomica vengono completate entro un’ora, offrendo ai chirurghi una rappresentazione 3D accurata dell’anatomia del paziente nelle prime fasi del processo.

La pianificazione chirurgica e la progettazione del dispositivo di solito richiedono 1–2 giorni, a seconda della complessità. Durante questa fase, OsseoVision™ automatizza gran parte della generazione di impianti e guide, tra cui la strategia di fissazione, l’ottimizzazione della topologia e l’integrazione della struttura porosa, consentendo al contempo ai chirurghi e ai nostri ingegneri di collaborare direttamente alle decisioni finali.

Una volta approvato il piano, la produzione si sposta immediatamente. Le guide polimeriche possono essere consegnate entro 24–48 ore. Gli impianti metallici, sia in titanio che in magnesio bioriassorbibile, richiedono in genere 3–7 giorni per la stampa, il post-processing e la garanzia della qualità. Tutti i dispositivi passano attraverso controlli dimensionali e convalida secondo i flussi di lavoro ISO 13485.

Dall’inizio alla fine, la maggior parte dei casi viene completata entro 5–10 giorni, in modo significativamente più rapido rispetto ai tradizionali percorsi di impianto personalizzati. Questa velocità è particolarmente importante in traumatologia, oncologia e chirurgia di revisione, dove i ritardi influenzano direttamente gli esiti clinici.

3DN: Quali sono alcune delle sfide che dovete affrontare nello sviluppo e nella produzione di impianti specifici per il paziente?

La sfida principale nella chirurgia specifica del paziente è la variabilità: ogni anatomia, condizione di carico e indicazione clinica è diversa. Questa variabilità rende complessi la scalabilità, la riproducibilità e la conformità normativa se affrontate con le logiche tradizionali dei dispositivi medici. Il nostro approccio è stato quello di standardizzare la piattaforma e il processo, piuttosto che l’impianto stesso, quindi la personalizzazione non va a scapito del controllo.

Dal punto di vista tecnico, la produzione di strutture porose complesse aggiunge un ulteriore livello di complessità al processo. Facciamo riferimento in particolare al magnesio bioriassorbibile, un materiale storicamente considerato poco adatto alla manifattura additiva. Il magnesio presenta criticità intrinseche, come il basso punto di fusione, l’elevata reattività e la forte sensibilità alle instabilità di processo, che rendono particolarmente complesso ottenere stampe costanti, con proprietà meccaniche affidabili e un controllo preciso della degradazione nel tempo. Abbiamo speso sforzi significativi per risolvere questi problemi attraverso regole di progettazione guidate dall’intelligenza artificiale, ottimizzazione della topologia e processi di produzione additiva strettamente controllati, tra cui tecniche proprietarie di pulsazione laser e messa a punto di degradazione basata su modelli. Di conseguenza, abbiamo stabilito una base tecnologica riproducibile e pronta per l’ISO che ora può essere estesa a più indicazioni anatomiche e casi d’uso.

La complessità normativa è un altro ostacolo importante. I dispositivi personalizzati si trovano all’incrocio tra personalizzazione e conformità. Abbiamo incorporato i sistemi ISO 13485, la documentazione della cronologia di progettazione e la gestione del rischio direttamente nel nostro flusso di lavoro, in modo che la personalizzazione non introduca fragilità normative.

Per quanto riguarda le operazioni, una lenta iterazione tra chirurghi e ingegneri può bloccare i casi. OsseoVision™ elimina questo collo di bottiglia centralizzando la pianificazione, la progettazione, la comunicazione e l’approvazione in un’unica velocità di consegna ambientale senza sacrificare il rigore.

Infine, nulla di tutto ciò viene fatto in maniera isolata. Abbiamo lavorato a stretto contatto con partner strategici, istituzioni accademiche e collaboratori clinici in tutto il mondo per costruire e convalidare questa piattaforma e continuiamo ad accogliere attivamente nuovi partner mentre espandiamo le soluzioni a base di magnesio in indicazioni cliniche più ampie.

3DN: Quali sono gli obiettivi a lungo termine o le aree di innovazione che ti entusiasmano di più per OsseoLabs?

Il nostro obiettivo a lungo termine in OsseoLabs è quello di rendere la fissazione rigenerativa specifica per il paziente lo standard di cura predefinito, piuttosto che un’eccezione riservata a casi complessi. Stiamo sviluppando una piattaforma che sostituisce in modo sistematico gli impianti permanenti e standardizzati con soluzioni progettate tramite IA, biologicamente integrate e, quando opportuno, bioassorbibili, applicabili a un numero crescente di indicazioni cranio-maxillo-facciali e ortopediche.

Una delle principali aree di innovazione è l’espansione della nostra piattaforma di impianti in magnesio bioriassorbibile. Oggi, gli impianti permanenti portano a interventi chirurgici di rimozione secondaria in circa il 25% dei casi di routine e, in alcune indicazioni CMF, dentali e traumatiche, la rimozione è prevista fino al 100% dei pazienti. Il nostro obiettivo è eliminare queste procedure secondarie implementando impianti di Mg sintonizzati sulla degradazione che forniscono supporto meccanico solo durante la guarigione e quindi si riassorbono in sicurezza. In materia tecnica, l’obiettivo è ampliare il controllo della degradazione, la capacità di carico e la progettazione specifica per indicazione, così da rendere le soluzioni di fissazione in magnesio adatte non solo a casi di nicchia, ma ai flussi clinici standard della chirurgia CMF e ortopedica.

A livello di sistema, la nostra agenda di innovazione è strettamente legata all’economia. Tempi operatori più brevi, meno complicazioni e l’assenza di interventi di rimozione riducono i costi complessivi e liberano risorse cliniche. Negli Stati Uniti, questo supporta l’assistenza basata sul valore e i modelli di pagamento in bundle. A livello globale, in particolare in Asia, Medio Oriente e nei mercati emergenti, il nostro obiettivo è quello di rendere la ricostruzione avanzata e personalizzata economicamente fattibile su larga scala, non solo tecnicamente possibile.

In definitiva, vediamo la nostra IA, i materiali al magnesio e la piattaforma di produzione additiva seguire una traiettoria simile alla stampa 3D in titanio, passando dall’adozione precoce all’ampia accettazione clinica. La nostra ambizione a lungo termine è contribuire a definire la prossima generazione di trattamenti implantologici, migliorando i risultati, riducendo i costi e rendendole scalabili a livello globale.

3DN: Qualche parola finale per i nostri lettori?

La chirurgia è ancora in gran parte eseguita con strumenti standardizzati, anche se i pazienti sono tutt’altro che standard. OsseoLabs esiste per colmare questa lacuna. Combinando la pianificazione basata sull’IA con materiali avanzati come il magnesio bioriassorbibile, stiamo spostando la chirurgia dall’improvvisazione intraoperatoria verso un’esecuzione ingegnerizzata e pre-validata.

Per i chirurghi, questo si traduce in una migliore preparazione, un processo decisionale più chiaro e meno sorprese in sala operatoria. Per i pazienti, significa impianti che si adattano in modo più preciso, supportano la guarigione biologica e non rimangono nel corpo più a lungo del necessario. A livello di sistema, meno complicazioni e procedure secondarie evitate riducono il costo totale delle cure e la capacità clinica gratuita.

È importante sottolineare che non lo consideriamo un ecosistema chiuso. Abbiamo progettato intenzionalmente le nostre tecnologie AI e a base di magnesio come una piattaforma, estendibile a dispositivi e flussi di lavoro specifici per ogni indicazione. Riteniamo che progressi significativi nell’assistenza chirurgica richiedano collaborazione e accogliamo attivamente i partner strategici, in particolare le aziende di dispositivi medici e le istituzioni cliniche, che vedono il valore di questo approccio. Lavorando insieme, possiamo accelerare l’adozione, espandere i casi d’uso clinici e, infine, migliorare i risultati dei pazienti su larga scala.

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*Immagine di copertina: Calcaneus implant. (Crediti di tutte le foto: OsseoLabs)