KLS Martin 陶瓷增材制造项目的缘起,要从维也纳一家披萨店说起。十二年前,KLS Martin 植入物部门高级总监 Frank Reinauer 与俐陶智联合创始人兼首席执行官 Johannes Homa,正是在这家店里首次勾勒出将 3D 打印技术应用于医疗领域的构想。

KLS Martin 在陶瓷领域的布局,延续了其早前高分子材料业务与维也纳工业大学(TU Wien)的合作渊源。Reinauer 与 Homa 将β- 磷酸三钙(β-TCP)定为首款研发陶瓷材料,该材料属于III 类医疗器械,是法规监管等级最高的类别。β- 磷酸三钙会随着骨组织重塑在周边及内部逐步降解,适用于骨缺损填充场景,核心诉求是修复原生骨组织,而非提供永久承重支撑。

而陶瓷材料的临床优势,远不止生物相容性这一点。其导热系数低,不会像金属植入物那样让患者产生冷敏感不适感。如果体内植入金属假体,冬天走到户外遇冷就会刺痛,能明显感受到凉意。

对儿童患者而言,这一问题更为突出:非可吸收植入物植入生长发育期的孩童体内,后续会因身体发育产生适配问题,往往需要二次手术。而可吸收陶瓷完美规避了上述痛点:材料会随新生骨组织沿支架结构再生而逐步降解,无需二次手术取出植入物

Homa 对陶瓷的生物相容性给出了直白的底层逻辑:“从自然界规律来看,本就没有天然塑料,也几乎没有原生金属,仅有金、银等贵金属;绝大多数金属在自然界都以氧化物形式存在。而陶瓷类物质在自然界中广泛分布。这也是我一直强调人体更适配陶瓷的原因 —— 它是天然同源的材料。”

关于KLS Martin 涉足陶瓷领域的临床应用历程,最初的适应症为下颌骨矫正,具体而言,是针对因睡眠呼吸暂停综合征接受截骨术(通过调整下颌位置进行治疗)的患者,提供骨缺损填充解决方案。外科医生在分离并前移下颌骨时,会产生骨缺损间隙;若不进行干预,就需要从患者身体其他部位(通常是髋部)取骨移植。大多数这类适应症的患者,取骨部位会承受更大的痛苦,这也让陶瓷支架成为了一种具有临床价值的替代方案。

以此为起点,KLS Martin 将陶瓷植入物的应用范围逐步拓展至眼眶区域、前臂及上肢,目前仍在推进创伤领域的应用研究。该公司始终聚焦于颅颌面植入物的研发与应用。

No alternative text description for this image自 2015 年起,KLS Martin便开始使用 俐陶智CeraFab 打印机生产陶瓷植入物。两家公司之间的合作关系,不仅推动了俐陶智最新材料 ——LithaBone HA 480(羟基磷灰石)的研发,该材料是应 KLS Martin及其他临床用户的反馈专门开发的羟基磷灰石浆料。

LithaBone HA 480 解决了其前代材料的若干实际应用局限:最大壁厚提升至 10 毫米,拓展了可用于临床的几何结构范围;材料的过度聚合现象减少,固化深度显著提升,这不仅简化了成型参数的选择,也让生产过程更加稳定。KLS Martin生物材料研发总监 Adem Aksu 表示:“从力学性能、更大的壁厚,到尺寸精度和晶格结构,与前代材料相比,LithaBone HA 480 的提升是显著的。”

KLS Martin的陶瓷植入物生产全程在企业内部完成,且在7级洁净车间内进行 —— 该车间是公司在发现早期标准生产流程存在工艺敏感性问题后专门搭建的。材料从进入洁净车间开始,到最终灭菌、包装后的植入物成品出厂,全程闭环管理。这条生产线已生产出数百件产品,即便在近期经济波动期间,仍保持着两位数的增长率。

对于 KLS Martin而言,与俐陶智的合作是其陶瓷植入物业务发展的关键:LithaBone HA 480 材料的生物相容性更优,且能完美适配临床骨缺损填充的需求,无需额外取骨,大幅降低了患者的痛苦。目前,该公司的陶瓷植入物业务已拓展至眼眶、前臂等部位,核心仍聚焦于颅颌面领域,且正在推进创伤场景的应用研发。

文章摘自KLS Martin Frank Reinauer在Ceramitec 2026展会陶瓷增材制造植入物的演讲,详细内容请转至:https://www.voxelmatters.com/how-a-collaboration-between-kls-martin-and-lithoz-led-to-hundreds-of-patient-specific-ceramic-implants/

作者 ab, 808