3D 打印行业如何帮助应对冠状病毒大流行的挑战

随着 COVID-19 疫情继续在全球蔓延，3D 打印公司正在加紧应对大流行带来的挑战。

其中一个挑战是供应短缺，尤其是在医疗保健行业。越来越多的冠状病毒感染患者迅速导致医疗用品短缺，包括防护口罩和重症监护设备的零件。

鉴于供应链中断，采购此类供应品变得越来越困难。这就是为什么 3D 打印技术以其在本地和按需制造零件的能力而闻名，被用于提供必要的零件和设备。

今天的文章将探讨 3D 打印如何帮助医疗机构应对冠状病毒爆发造成的中断的一些最突出的例子。

1.用于重症监护设备的 3D 打印阀门

在一个成为国际头条新闻的故事中，来自意大利北部的一个小团队通过快速设计和 3D 打印替换零件，帮助一家医院在呼吸机阀门供应有限的情况下苦苦挣扎。

在仅次于中国的第二大受影响国家意大利，目前有大量人需要重症监护和吸氧，以便在感染中存活足够长的时间，以便他们的抗体能够抵抗它。

由于大量冠状病毒病例，布雷西亚的 Chiari 医院面临着呼吸机呼吸机必不可少的部件阀门短缺。

不幸的是，由于由于需求的规模，医院的供应商无法提供关键的阀门，导致当地记者直接联系当地的 3D 打印社区。

当地 3D 打印公司 Isinnova 自愿提供。 Isinnova 团队采集了阀门的样本，对其进行了测量，并在 CAD 程序中重新创建——这一过程称为逆向工程——并迅速返回阀门的 3D 打印版本。

据报道，装有 3D 打印阀门的机器已帮助了至少 10 名患者。

虽然这个例子展示了 3D 打印在紧急情况下、按需和在需要时快速提供解决方案的能力，但 Issinova 并没有就此止步。

该公司最近还与体育用品零售公司迪卡侬 (Decathlon) 合作，重新设计商业浮潜面罩，以便能够将它们连接到呼吸机。通过这样做，该团队希望解决用于亚强度氧疗的医院 C-PAP 面罩短缺的问题。

这个名为 Charlotte 阀门的新部件使用立体光刻 3D 打印机快速制作原型。

在 Chiari 医院成功将设备连接到呼吸机主体后，医院随后成功地在患者身上测试了该设备。

尽管该项目取得了成功，但发明人强调，面罩和阀门均未经过认证，仅建议在紧急情况下使用。

2. 3D 打印的护目镜有助于抗击冠状病毒

世界各地的医院都因护目镜等防护设备短缺而受到重创。

为了解决这个问题，中国一家大型制造企业已经使用了200台塑料挤出3D打印机开始批量生产安全护目镜。

3D 打印帮助公司的研发团队在两周内设计、开发和完成产品 - 显着的上市速度。

据该公司称，3D打印的护目镜重量更轻，佩戴更方便，密封性更好，防雾更长时间。

截至目前，已有5000多副3D打印安全护目镜捐赠给中国医院。现在，该公司计划提高其 3D 打印产量，将安全护目镜的日产量从 600 件增加到 2,000 件。

虽然3D打印的护目镜不能完全消除短缺，但它们可以为医院提供支持，直到传统供应链恢复正常。

3.面向医疗专业人员的 3D 打印防护面罩

面罩是个人防护设备 (PPE) 设备，用于保护医务人员免受体液飞溅、喷洒和飞溅。

与安全护目镜和呼吸器阀门一样，面罩供不应求，一些医院被迫重复使用一次性装置或使用不适用于此用途的商业产品临时解决方案。

因此，已经有几项举措改为 3D 打印面罩。

一位来自香港理工大学。该大学的 3D 打印实验室与当地制造商合作，计划到 3 月底每天生产多达 30,000 个面罩。

面罩由 3D 打印框架组成，戴在前额上，它拥有覆盖整个面部的塑料片。一次性防护罩可以戴在医生和护士已经佩戴的外科口罩上。

同样，桌面 3D 打印机制造商 Prusa Research 已开始为捷克卫生部生产防护罩.

该公司拥有 1,000 多台 3D 挤压打印机，每天可生产 800 个零件，而目前仅用于该项目的产能的五分之一。使用 PETG 材料打印构成面罩的不同部分大约需要 2 小时。

每天生产的零件数量也将增加，因为公司计划捐赠10,000件。

此外，Stratasys 已调动其全球 3D 打印资源来应对 COVID-19 大流行。 3D 打印机制造商的第一个项目将在 3 月 27 日之前生产 5,000 个 3D 打印的全面罩。

在这三种情况下，3D 打印的主要优势是能够快速采取行动并使用本地制造填补供应缺口的能力。

4. Mologic 使用 3D 打印来制作 COVID-19 测试套件的原型

3D 打印技术不仅可用于生产稀缺医疗用品，还可用于加速产品开发。

其中一个例子是 Mologic，一家使用 Formlabs 3D 的诊断测试公司打印机来快速制作 COVID-19 测试套件的原型。该公司的测试套件旨在在需要时更快地诊断病毒，并帮助防止病毒传播。

Mologic 的快速检测试剂盒将能够在没有电的情况下工作，并且不需要实验室分析来提供冠状病毒的结果。这将使卫生工作者能够更快地发现病例并更快地将人们隔离。

通过 3D 打印快速生成高质量详细测试套件原型的能力加快了设备开发过程.根据 Mologic 的说法，在数小时内生产零件的能力意味着它可以快速从测试过渡到生产。

据报道，最终使用的测试套件也将使用 Formlabs 的生物相容性手术引导树脂进行 3D 打印。

5.一种 3D 打印的紧急呼吸装置

西班牙公共经济振兴组织自由区联盟 (CZFB)、硬件制造商惠普、技术中心 Leitat (Tecnio) 和汽车公司 SEAT 之间的联盟开发了一种 3D 打印应急方案支持医院和重症监护室的呼吸设备。

这款新设备的令人兴奋之处在于，它的设计和组件都得到了简化，以最大限度地提高其坚固性并促进更快的生产和组装。

该设备还得到了萨瓦德尔 Parc Taulí 医院机械通气专家的医学验证。

该设备的 3D 打印生产据称具有工业可扩展性, 联盟希望在 3 月底之前达到每天 50 到 100 台的生产能力。

使用 3D 打印解决医疗供应短缺的挑战

当然，医疗 3D 打印也引起了对产品安全性和打印合法性的一些担忧，在许多情况下，这些设备是受专利保护的设备。

对此，欧洲机床工业协会CECIMO近日宣布，欧盟成员国应考虑在此危机时期暂时放弃部分医疗器械指令对战略物资的要求。

与此同时，包括 Carbon、Formlabs 和 Shapeways 在内的许多 3D 打印公司已经开始与医疗制造商合作，以 3D 打印急需的医疗用品。

在设计和生产 3D 打印部件时使用实际的医学专业知识有助于确保在继续之前解决生物相容性等问题。

利用 3D 打印克服供应链挑战

在这个中断和不确定的时期，3D 打印为供应链带来的好处从来没有得到过更大的展示。

速度是医院等待供应的首要任务之一，3D 打印使关键医疗产品的生产速度更快。

而且，可以在更接近使用地点的地方制造耗材，缩短制造商与医务人员和患者之间的距离。

令人鼓舞的是，3D 打印社区也齐心协力，通过提供 3D 打印设施和任何其他可能需要的服务来帮助应对危机。想要提供支持的 3D 打印公司也可以在社交媒体上建立联系，例如在线组建此类团体。

最终，这项活动展示了 3D 打印技术和社区快速适应不断变化的环境和正面应对不可预见的紧急情况的能力。