2018年8月30日，3D打印醫療植入物領域誕生了一筆高額收購案：脊柱植入物開發公司K2M Group Holdings（以下簡稱K2M）被史賽克（Stryker）以高達14億美元的價格收購。

　　與強生、史賽克等巨頭相比，K2M雖然規模較小，但是近年來發展迅速，每年向市場推出10至12種新產品。目前，公司共有10款產品獲得FDA批準，這些產品年收入占據公司總收入的12％左右。依靠其強大的產品研發能力，K2M成為了3D打印脊柱植入物領域的領導者之一。

　　K2M旗下產品分為復雜脊柱產品、微創手術產品、脊柱退行性疾病產品、生物制劑四大類。這些產品大部分由層狀鈦3D打印技術制成，通過這種技術制成的植入物更易于骨骼生長，有著其它植入物無可比擬的優勢。

　　也正是這種優勢，K2M旗下產品深受市場青睞，公司營收也隨之水漲船高。根據K2M的2018年上半年財報，我們可以從中窺見這家公司的經營狀況。

　　截至2018年6月30日，K2M在2018年前6個月的總收入為1．415億美元，同比增長9．9％。其中，美國市場收入為1．042億美元，同比增長7．5％；國際市場收入為3720萬美元，同比增長17．2％。

　　此前，該公司預計2018年的總收入在2．88億美元至2．91億美元之間，同比增長12％至13％。

　　與強生、捷邁等同行業公司相比，K2M是一家相對年輕的公司，被史賽克收購是對其產品及研發能力的認可。我們試圖整理K2M的發展歷史和主要產品，剖析這家公司被史賽克看中的原因。

　　一座山峰，兩位家人

　　2004年，K2M在美國紐約成立。公司成立的使命是為脊柱疾病患者提供先進的治療技術和醫療器械。引入3D打印技術后，公司業務范圍擴展到了微創手術領域和脊柱退行性疾病領域，同時，其在脊柱植入物領域的市場份額也迅速增長。

　　作為K2M的聯合創始人，Eric Major于1991年在詹姆斯麥迪遜大學畢業，獲得了政治學學士學位。畢業之后，他先后在強生、Acromed Spine、Synthes Spine等脊柱公司從事銷售、營銷和產品開發工作。

　　Eric Major在脊柱植入物領域有著超過20年的經驗。在創立K2M之前，他創立了微創脊柱設備公司OsteoMedix。2001年，OsteoMedix被Interpore Cross收購，Eric Major也開始在Interpore Cross擔任微創設備部門的總裁。2002年，Eric Major從Interpore Cross辭職。

　　2003年，Eric Major意識到，外科醫生在治療復雜的脊柱畸形疾病時仍然存在著巨大的未滿足需求，亟需差異化技術和新型產品。因此，2004年，Eric Major和他的岳父以及John Kostuik一起創立了K2M。Eric Major擔任公司的總裁兼首席執行官，其岳父負責財務管理，John Kostuik是一名外科醫生，擔任公司首席科學官。

　　Eric Major認為，激情和創意是創辦公司不可或缺的因素。Eric Major之所以將公司命名為“K2M”，是因為“K2”是世界上最難攀登的山峰，他表示成立該公司的目的之一便是撼動強生在脊柱植入物領域的主導地位；“2M”指代的是兩位家人，因為這家公司由他和岳父一起創立。

　　回顧K2M的歷史，我們可以發現，該公司的發展有幾個關鍵性節點：

　　產品方面，K2M從2004年開始致力于開發復雜脊柱產品，并相繼推出首款產品Denali和旗艦產品Mesa，以治療因脊柱側凸、創傷和腫瘤導致的脊柱畸形疾病。這時，Eric Major認識到，伴隨著業務增長，公司需要更強大的投資組合產品來推動公司發展，占領市場份額。

　　2007年，K2M開始依靠自身研發建立投資組合產品，進入了微創手術領域，開發了Serengeti產品并于2008年在海外推出。兩年之后，K2M正式進軍生物制劑市場，推出了VIKOS頸椎同種異體移植系統。生物制劑可以補充該公司現有的產品組合，使其專注于微創手術和復雜脊柱疾病領域。

　　市場方面，K2M首先在美國市場站穩了腳跟，并將目光放在了國際市場上。2008年8月27日，K2M通過其最近獲得的ISO 13485認證和脊柱裝置的CE認證進入國際脊柱市場。這家公司為治療復雜脊柱疾病而開發的全系列產品，包括RANGE脊柱系統、MESA脊柱系統、DENALI脊柱系統等，成功在西班牙和英國上市。

　　K2M也正式開始其在國際市場上的拓張之路：2009年11月3日，K2M進行日本脊柱市場；2009年11月12日，K2M進入德國脊柱植入物市場；2013年9月18日，K2M進入法國脊柱植入物市場；2017年4月6日，K2M進入澳大利亞和新西蘭市場。

　　除了依靠自身研發外，K2M也會通過收購和商業合作的方式來擴充產品組合。

　　為了擴充頸部脊柱產品組合，幫助外科醫生解決具有高度挑戰性的頸部脊柱疾病，2017年10月23日，K2M收購了Cardinal Spine旗下唯一一個，也是世界上第一個獲FDA批準的靜態頸椎椎體置換裝置Palo Alto及其相關知識產權。這筆收購的具體交易條款未披露。Palo Alto適用于頸椎退行性疾病患者，可以替換病變或受損的椎體，幫助神經組織減壓。

　　外科醫生可將Palo Alto與K2M的同種異體植入物一起使用，使植入物與人體組織更好地融合。長期臨床數據顯示，患者使用Palo Alto后融合率達到了96％以上。K2M將該裝置整合到了其差異化產品組合中，幫助外科醫生解決了多種脊柱疾病的治療問題，促進了患者全身三維平衡。

　　在K2M的發展史上，還有一個不得不提及的合作伙伴。為了深入研發治療脊柱疾病的產品，改進PEEK（聚醚醚酮）植入物，K2M一直試圖與領先的醫療器械公司開展合作。2017年，K2M成功與3D Systems達成全面開發協議。3D Systems是全球3D打印技術領域的佼佼者，擁有30多年的豐富經驗。

　　層狀鈦3D打印技術是K2M的核心技術。有了先進的3D打印技術，沒有與之匹配的3D打印機無異于孤掌難鳴。恰好，3D Systems的直接金屬打印（DMP）機非常適合用于制作具有多孔結構和有機形狀的金屬件，如K2M的鈦金屬脊柱椎間融合器。

　　同時，根據合作協議，3D Systems也會為K2M旗下的CASCADIA系列植入物提供設計咨詢、3D打印生產和后處理服務，比如熱處理、表面精加工、清洗和激光打標等。

　　3D Systems業務開發副總裁Gautam Gupta表示：“通過與3D Systems合作，K2M有了與行業巨頭并肩競爭的資本。”憑借3D Systems的3D打印機，以及K2M開發脊柱植入物的強大能力，K2M以非常快的速度不斷向市場推出新產品，將大部分競爭對手甩在身后，并逐漸跟上了強生、美敦力和捷邁等行業巨頭的步伐。

　　1個核心技術，數百款產品

　　在顯微鏡下，人體的骨骼是層狀結構，由許多細小、相鄰、交替的骨組織形成。傳統的脊柱植入物由實心金屬（如鋁、銀、鉭）制成，不利于骨骼生長，易感染，并且植入后會導致人體骨骼變脆。

　　經過數年的研究，外科醫生開始采用PEEK植入物。PEEK植入物雖然密度小、重量輕、使用舒適、不易產生CT或MRI偽影，但是缺乏骨整合性，植入后有推擠和排斥風險。

　　為了解決實心金屬和PEEK植入物存在的痛點，K2M將研發新型3D打印技術作為公司發展的重中之重。

　　2015年，K2M在北美脊柱協會年會上正式公布了其3D打印核心技術——層狀鈦3D打印技術（Lamellar 3D Titanium）。這種先進技術能夠利用鈦金屬粉末和高能激光模擬出人體骨骼的層狀結構，然后以生物材料制成優質的多孔鈦金屬植入物。

　　據悉，多孔鈦金屬植入物表面粗糙度為3至5微米，內部孔隙率在70％左右，可增加蛋白質表達，更好地與人體組織融合，促進骨骼生長，同時也可以減少CT和MRI偽影的產生。

　　通過層狀鈦3D打印技術制成的植入物呈鰓狀排列，可以模仿真正人類骨骼的層狀結構，是傳統鑄造技術制造的植入物無法實現的。“以這種全新技術制成的3D打印植入物將能夠取代現有的以傳統方式制造的產品。”亞特蘭大Polaris脊柱中心的神經外科醫生Tom Morrison表示，“我非常看好這項技術，因為它在孔洞結構和粗糙度上達到了很好地平衡，可以更好地促進骨骼在植入物中的生長。”

　　憑借其專有的層狀鈦3D打印技術，K2M很快向市場交出了滿意的答卷。

　　2016年6月1日，K2M旗下兩款利用層狀鈦3D打印技術制成的脊柱植入物獲得FDA批準，分別是CASCADIA Cervical頸椎植入物和CASCADIA AN Lordotic Oblique前凸斜椎間植入物。

　　CASCADIA Cervical和CASCADIA AN Lordotic Oblique產品圖（圖片來自K2M官網）

　　CASCADIA Cervical和CASCADIA AN Lordotic Oblique都經過了精心設計，可適應椎體獨特的結構，用于自體或同種異體骨移植的組織，以治療退行性椎間盤病和退行性脊柱側凸。

　　但是兩款產品具體作用不同，CASCADIA Cervical作為椎間體融合裝置，可以對使頸部脊柱保持穩定。CASCADIA AN Lordotic Oblique為外科醫生提供了一系列自動設計的間體，用于以經椎間孔腰椎的方法進行斜椎的放置。

　　在獲得FDA的批準之后，這兩款產品很快在亞特蘭大市Polaris脊椎和神經外科中心Tom Morrison醫生的神經外科手術中得到了首次應用。“我很高興能夠將層狀3D鈦技術用于頸椎，它的粗糙度和孔隙度可以使骨骼在植入體上面生長。”Morrison說，“此外，CASCADIA植入物的生物力學剛度類似于PEEK植入物，小于更為傳統的實心鈦金屬設計。”

　　僅僅在一年后，K2M旗下又一款采用層狀鈦3D打印技術制成的植入物MOJAVE PL獲得FDA批準。MOJAVE PL是一種可拓展椎體間系統，用于脊柱支撐，幫助治療患者的脊柱畸形。

　　特別的是，這是首款獲得FDA認證的脊柱支撐植入物。根據設計，這種產品最適合被植入的位置是脊柱的下部，即后腰的位置。

　　MOJAVE PL產品圖（圖片來自K2M官網）

　　在手術過程中，醫生可以調整MOJAVE PL植入物的折疊位置，以盡量減少損傷韌帶、神經、椎間盤的風險。MOJAVE PL有一個獨特的地方，就是它的部件可根據具體需求伸出或縮回，實現前后高度的獨立調整，這就令其成為了能有效調整人體矢狀面平衡的工具。

　　對此，馬里蘭大學醫療中心的骨科教授Steven Ludwig評論道：“這種能分別調整前后高度的植入物對于矢狀面平衡的恢復很有效果，而現有的植入物都做不到這一點。”

　　不得不承認，在層狀鈦3D打印技術的助力下，K2M贏來了發展黃金期。距離上一次獲得FDA批準短短5個月后，該公司旗下產品再次獲批。對于一家規模不大的公司來說，K2M的產品研發速度令人訝異。

　　2017年11月，脊柱植入物YUKON OCT獲得FDA的510（k）認證，以促進枕頸胸段融合后路固定，從而達到三維脊柱平衡。又一款產品獲批，意味著K2M脊椎枕頸胸椎區域的脊柱植入物產品組合得到了進一步的擴大。

　　YUKON OCT產品圖（圖片來自K2M官網）

　　YUKON OCT采用全新設計的頂部加載功能和高角度多軸螺釘，可提供高達105°的多軸角度，多軸螺釘可與鈷鉻合金和鈦合金中的3．5和4．0毫米兩種直徑的桿搭配使用，并可根據退化或畸形矯正來適應結構剛性。

　　方螺紋固定螺釘有利于螺釘的引入，并最大限度地減少了交叉穿線的可能性，而更新的枕板具有整合的側向孔，可以增強枕骨固定。

　　獲得批準后不久，外科醫生采用YUKON OCT完成了首例手術。位于洛杉磯巴吞魯日骨科診所的骨科脊柱醫生Chambliss Harrod表示：“YUKON OCT擴充了K2M目前的產品線，同時還為頸后路手術提供了新型解決方案。與那些只采用高度支持的角度設計的系統不同，YUKON OCT是一個全面的系統，它為外科醫生提供治療各種脊椎疾病的能力，包括常規退行性疾病和復雜的枕頸畸形。”

　　目前，K2M擁有復雜脊柱產品、微創手術產品、脊柱退行性疾病產品、生物制劑四大類產品，共有100多款產品。其中，大部分產品都是采用層狀鈦3D打印技術制作而成。在該技術的助力下，K2M在脊柱植入物領域擁有豐富的產品組合，可為患者提供各種尺寸、各種用途的高質量脊柱植入物，治療各類脊柱畸形疾病。

　　從單一產品到整體解決方案

　　K2M原本的業務只涉及植入物開發和制造，但是，在產品開發過程中，K2M逐漸意識到，實現三維脊柱平衡不能僅依靠單個脊柱植入物，還需要整體的解決方案，來提高患者在整個治療和護理過程中的體驗。

　　作為三維畸形矯正和3D打印脊柱植入物領域的領導者，K2M在開發綜合平臺方面有著獨特的優勢。2017年2月15日，K2M宣布推出產品研究和服務綜合平臺Balance ACS。

　　Balance ACS概念圖（圖片來自史賽克官網）

　　K2M的首席醫療官John P． Kostuik表示：“平衡頭部、骨盆和下肢的關系是脊柱手術的基礎。脊柱是一個復雜的結構，既能使身體保持平衡，又能進行三維運動。每一節脊柱都是一個獨立的椎體，在脊椎的軸向、冠狀面和矢狀面進行三維運動。”

　　Balance ACS旨在幫助醫生在整個護理過程中應用三維解決方案，在軸向、冠狀和矢狀面上實現三維脊柱平衡，提高接受脊柱手術患者的治療效果和預后。作為新一代脊柱診斷和治療系統，Balance ACS可以對脊椎進行360度評估，方便醫生進行手術，并為脊柱手術和術后護理提供完整的連續性支持。結合Balance ACS和公司在3D打印脊柱植入物方面的技術和領導力，K2M在全球脊柱外科手術市場上的領先地位得以鞏固。

　　另外，作為綜合平臺Balance ACS的一部分，K2M推出了BACS系統。BACS系統可為脊柱手術提供必要的服務，如授權工具、術前規劃、3D解剖建模和術后報告，從而保證高質量的手術結果。另外，公司還會使用預測分析技術幫助醫生做出決策，并為患者提供個性化的護理解決方案。

　　值得一提的是，為了完善Balance ACS的功能，K2M收購了醫療軟件平臺e－Fellow。e－Fellow可以為外科醫生和醫療系統提供自動化解決方案，有效收集實時醫療數據并監測患者術后的恢復情況，使患者獲得更好的術后護理服務。

　　3D打印植入物產業前景看好

　　2018年8月30日，這位脊柱領域的青年才俊被史賽克以14億美元的高價納入麾下，以重振后者表現不佳的脊柱業務。被收購后，K2M并入了史賽克的脊柱部門，Eric Major也被任命為史賽克脊柱業務部門的總裁。

　　近年來，史賽克脊柱部門利潤增長乏力，亟需創新產品來推動發展。收購K2M為史賽克在可擴張椎間融合器和先天性畸形的市場中增加了幾種差異化的產品，增加了業務線，拓展了市場。

　　被收購至今，K2M和史賽克一直在進行產品、銷售業務的整合。被收購是K2M發展史上重要的轉折點。作為史賽克的脊柱業務部門，K2M將繼續在脊柱領域開發創新產品，擴展其在脊柱植入物領域的廣度和深度。并且，在骨科巨頭史賽克的支持下，K2M在產品研發過程和銷售過程中都將獲得更多的資金、專業知識等資源。

　　3D打印植入物市場具有巨大的發展潛力，目前，國內也有少數企業和研究中心正在研究3D打印植入物，如愛康醫療、健齒生物、華鈦三維和ZS Fab等。

　　愛康醫療：2017年12月，北京愛康宜誠醫療器材有限公司在香港上市，成為中國第一家將 3D 打印技術商業化，并應用于骨關節及脊柱置換植入物的醫療器械公司。愛康醫療目前擁有三個3D打印產品，分別是髖關節置換內植入物、脊柱椎間融合器及人工椎體植入物。

　　健齒生物：廣州市健齒生物科技有限公司是一家牙科植入物研發公司，致力于填補國產種植體臨床應用的空白狀態，主要研發的產品包括：解決防菌等共性問題的機加工通用型牙科植入物，世界首創的、基于影像技術和3D打印技術的個性化牙科植入物。

　　華鈦三維：廣州華鈦三維材料制造有限公司是一家專注于將3D打印技術應用于骨科治療領域的公司。華鈦三維現階段主要的業務是運用3D打印技術設計和制作手術前預案模型和骨科手術導板，金屬3D打印植入物業務依然處于開發和驗證階段。

　　ZS Fab：ZS Fab由南加州大學的張靖博士與清華大學、哈佛大學、麻省理工學院、南加州大學的朋友們一起創立。公司研發的3D打印技術改變了傳統植入物的結構，可以降低應力遮擋的骨性融合。

　　目前，該公司有椎間融合器、股骨柄、髖臼杯、人工椎體等幾種骨科植入物產品。