Как индустрия 3D-печати помогает решать проблемы пандемии коронавируса

По мере того как вспышка COVID-19 продолжает распространяться по миру, компании, занимающиеся 3D-печатью, принимают меры к решению проблем, связанных с пандемией.

Одной из таких проблем является нехватка расходных материалов, особенно в сфере здравоохранения. Растущее число пациентов, инфицированных коронавирусом, быстро привело к нехватке медицинских принадлежностей, включая защитные маски для лица и детали для устройств интенсивной терапии.

В связи с нарушением цепочек поставок поиск таких материалов становится все труднее. Вот почему технология 3D-печати, известная своей способностью изготавливать детали на месте и по запросу, используется для поставки необходимых деталей и оборудования.

В сегодняшней статье будут рассмотрены некоторые из наиболее ярких примеров того, как 3D-печать помогает медицинским учреждениям справляться с нарушениями, вызванными вспышкой коронавируса.

1. Напечатанные на 3D-принтере клапаны для аппаратов интенсивной терапии

В одной истории, получившей международное признание, небольшая команда из Северной Италии помогла больнице, которая борется с ограниченными поставками вентиляционных клапанов, быстро спроектировав и напечатав на 3D-принтере запасные части.

В Италии, второй по величине стране после Китая, большое количество людей в настоящее время нуждаются в интенсивной терапии и оксигенации, чтобы пережить инфекцию достаточно долго, чтобы их антитела смогли с ней бороться.

Из-за большого количества случаев коронавируса больница Киари в Брешии столкнулась с нехваткой клапанов, которые являются важными компонентами вентиляционных дыхательных аппаратов.

К сожалению, из-за Из-за масштабов спроса поставщик больницы не смог предоставить необходимые клапаны, в результате чего местный журналист обратился непосредственно к местному сообществу, занимающемуся 3D-печатью.

Изиннова, местная компания, занимающаяся 3D-печатью, вызвалась добровольцем. Команда Isinnova взяла образец клапана, измерила его, воссоздала в программе САПР - процесс, известный как обратный инжиниринг - и быстро вернулась с напечатанной на 3D-принтере версией клапана.

По сообщениям, аппараты с клапанами, напечатанными на 3D-принтере, помогли как минимум 10 пациентам.

Хотя этот пример демонстрирует способность 3D-печати быстро предоставлять решения в чрезвычайных ситуациях, по запросу и в момент необходимости, Issinova не останавливается на достигнутом.

Компания также недавно сотрудничала с фирмой Decathlon, занимающейся розничной торговлей спортивными товарами, чтобы изменить дизайн коммерческих масок для сноркелинга, чтобы их можно было подключать к аппарату искусственной вентиляции легких. Таким образом, команда надеется решить проблему нехватки больничных масок C-PAP для субинтенсивной кислородной терапии.

Эта новая деталь, названная клапаном Шарлотты, была быстро прототипирована с использованием стереолитографического 3D-принтера.

После успешного подключения устройства к корпусу аппарата ИВЛ в больнице Киари, затем в больнице успешно протестировали устройство на пациенте.

Однако, несмотря на успех проекта, изобретатели подчеркивают, что ни маска, ни клапан не сертифицированы, и их использование рекомендуется только в экстренных ситуациях.

2. Защитные очки, напечатанные на 3D-принтере, помогают бороться с коронавирусом

Больницы по всему миру сильно страдают от нехватки средств защиты, например, очков.

Чтобы решить эту проблему, крупная производственная компания в Китае использовала 200 3D-принтеров для экструзии пластика, чтобы начать массовое производство защитных очков.

3D-печать помогла команде разработчиков компании спроектировать, разработать и доработать продукт в течение двух недель - замечательная скорость вывода продукта на рынок.

По заявлению компании, напечатанные на 3D-принтере защитные очки легче, что облегчает их ношение, они лучше герметичны и защищены от тумана в течение более длительного периода времени.

На данный момент больницам Китая передано более 5000 пар 3D-печатных защитных очков. Теперь компания планирует увеличить объемы производства 3D-печати, увеличив ежедневный выпуск защитных очков с 600 до 2000 единиц.

Хотя очки с 3D-печатью не могут полностью устранить дефицит, они могут предложить поддержку больницам до тех пор, пока традиционные цепочки поставок не вернутся в нормальное состояние.

3. Защитные маски для лица для медицинских работников с помощью 3D-печати

Маски - это средства индивидуальной защиты (СИЗ), которые используются для защиты медицинского персонала от брызг, брызг и разбрызгивания биологических жидкостей.

Как и в случае с защитными очками и клапанами респиратора, лицевых щитков не хватает, и некоторые больницы вынуждены повторно использовать одноразовые устройства или создавать импровизированные решения с использованием коммерческих продуктов, не предназначенных для этого использования.

В результате было выдвинуто несколько инициатив по использованию экранов для лица с трехмерной печатью.

Один из них окончил Политехнический университет в Гонконге. В сотрудничестве с местными производителями лаборатория 3D-печати при университете планирует производить до 30 000 лицевых щитков в день к концу марта.

Лицо представляет собой рамку, напечатанную на 3D-принтере, которую надевают на лоб. , который удерживает пластиковый лист, закрывающий всю поверхность. Одноразовые экраны можно носить поверх хирургических масок, которые врачи и медсестры уже носят.

Точно так же производитель настольных 3D-принтеров Prusa Research начал производство защитных экранов для Министерства здравоохранения Чехии. .

Компания, у которой есть фабрика, насчитывающая более 1000 экструзионных 3D-принтеров, может производить 800 деталей в день, при этом только пятая часть ее производственных мощностей в настоящее время используется для этого проекта. На печать различных частей маски для лица из материала PETG уходит около 2 часов.

Количество деталей, производимых ежедневно, также увеличится, так как компания планирует пожертвовать 10 000 единиц.

Кроме того, Stratasys мобилизовала свои глобальные ресурсы 3D-печати для реагирования на пандемию COVID-19. В рамках первого проекта производителя 3D-принтеров к 27 марта будет выпущено 5000 полнолицевых экранов, напечатанных на 3D-принтере.

Ключевым преимуществом 3D-печати во всех трех случаях является возможность действовать быстро и использовать местное производство. возможности восполнить пробелы в поставках.

4. Mologic использует 3D-печать для создания прототипов наборов для тестирования COVID-19

Технология 3D-печати полезна не только для производства дефицитных медицинских принадлежностей, но и для ускорения разработки продуктов.

Одним из примеров является Mologic, компания по диагностическому тестированию, которая использует 3D-модель Formlabs. принтеры для быстрого создания прототипов наборов для тестирования COVID-19. С помощью своих наборов для тестирования компания стремится обеспечить более быструю диагностику вируса в момент необходимости и помочь предотвратить распространение вируса.

Набор для экспресс-тестов Mologic сможет работать без электричества, и ему не потребуется лабораторный анализ для получения результатов на коронавирус. Это позволит медицинским работникам быстрее выявлять случаи заболевания и помещать людей в карантин.

Возможность быстро создавать высококачественные подробные прототипы тестового набора с помощью 3D-печати ускоряет процесс разработки устройства . Согласно Mologic, способность производить детали в считанные часы означает, что они могут быстро перейти от испытаний к производству.

По сообщениям, тестовые наборы для конечного использования также будут напечатаны на 3D-принтере с использованием биосовместимой хирургической направляющей смолы Formlabs.

5. Устройство для экстренной вентиляции, напечатанное на 3D-принтере

Альянс между Консорциумом свободной зоны (CZFB), общественной организацией по возрождению экономики в Испании, HP, производителем оборудования, Leitat (Tecnio), технологическим центром, и автомобильной компанией SEAT, разработал 3D-печать аварийной ситуации. дыхательное устройство для поддержки больниц и отделений интенсивной терапии.

Что интересно в новом устройстве, так это то, что его конструкция и компоненты были упрощены, чтобы максимально повысить его надежность и ускорить производство и сборку.

Устройство также было подтверждено с медицинской точки зрения экспертом по искусственной вентиляции легких в больнице Parc Taulí в Сабаделе.

Производство устройства с помощью 3D-печати считается масштабируемым в промышленном масштабе. , и к концу марта альянс планирует выйти на производственную мощность от 50 до 100 единиц продукции в день.

Проблемы использования 3D-печати для решения проблемы нехватки медицинских товаров

Конечно, медицинская 3D-печать также вызывает некоторые опасения по поводу безопасности продукции и законности печати, которые во многих случаях являются устройствами, защищенными патентом.

В этой связи CECIMO, Европейская ассоциация станкостроительной промышленности, недавно объявила, что государства-члены ЕС должны рассмотреть вопрос о временном отказе от некоторых требований Директивы по медицинским устройствам для стратегических товаров в период кризиса.

Тем временем многие компании, занимающиеся 3D-печатью, в том числе Carbon, Formlabs и Shapeways, начали сотрудничать с производителями медицинских товаров для 3D-печати медицинских материалов, которые в них остро нуждаются.

Использование реальных медицинских знаний при проектировании и производстве деталей, напечатанных на 3D-принтере, помогает решить такие проблемы, как биосовместимость, прежде чем приступить к работе.

Преодоление проблем цепочки поставок с помощью 3D-печати

Никогда еще преимущества 3D-печати для цепочек поставок не проявлялись в большей степени, чем в это время потрясений и неопределенности.

Поскольку скорость является одним из главных приоритетов для больниц, ожидающих поставок, 3D-печать позволяет быстрее производить критически важные медицинские продукты.

Более того, расходные материалы можно производить ближе к месту их использования, что сокращает расстояние между производителем, медицинским персоналом и пациентами.

Обнадеживает то, что сообщество 3D-печати также объединилось, чтобы помочь в кризисе, предоставив доступ к средствам 3D-печати и любым другим услугам, которые могут быть необходимы. Компании, занимающиеся 3D-печатью, которые хотят оказать свою поддержку, также могут подключаться к социальным сетям, при этом такие группы создаются в Интернете.

В конечном итоге это мероприятие демонстрирует способность технологии 3D-печати и сообщества быстро адаптироваться к меняющимся условиям и оперативно реагировать на непредвиденные чрезвычайные ситуации.