使用3D打印制作个人防护设备的风险2020-03-27
马丁·库珀珀(Martin Culpepper)教授对在Covid-19危机前线的个人使用3D打印制作口罩和其他个人防护装备时要特别谨慎。

随着在美国各地因Covid-19住院的人数持续增加,解决医护人员个人防护设备(PPE)短缺的问题变得越来越紧迫。包括MIT在内的全国各地的机构和组织都在争先恐后地收集未使用的口罩并将其发送给当地医院。

在保护医生,护士和患者的竞赛中,有人建议使用3D打印等技术来快速制造口罩。在最近的备忘录中,麻省理工学院的教员马丁·库尔珀珀,彼得·费舍尔和埃拉泽·埃德尔曼在尼尔·格申菲尔德和约翰·哈特的投入下,详细介绍了使用3D打印构建PPE和与Covid-19相关的医疗设备的风险。

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马丁·库尔珀珀(Martin Culpepper)是机械工程学教授,Project Manus的负责人,也是麻省理工学院(MIT)治理团队中有关Covid-19制造机会的成员。在这里,他讨论了将3D打印用于PPE的相关风险,以及设计师,研究人员和工程师可以采取哪些措施解决PPE短缺的问题。海域广提供专业3D打印模型服务,欢迎来电洽谈。


问:使用3D打印为医疗专业人员制造PPE有哪些风险?

答:在Covid-19情况下进行3D打印的最大风险之一是对我们希望能够快速打印PPE来满足需求的错误希望。志向高远的人们希望提供帮助,并认为3D打印可以满足医院当前对医疗设备和PPE的需求。但是,PPE(例如面罩)的生产要比人们可能想象的要复杂得多,并且3D打印面罩的弊大于利。

某些类型的3D打印部件在临床环境中的使用存在很多问题。一个例子涉及灭菌-材料与医院当前使用的灭菌技术的兼容性,以及某些材料在不确定它们与其他化学品,设备如何相互作用以及与患者和护理提供者接触的环境中的使用。事实是,现在的问题不是口罩,而是过滤介质。特别地,在面罩中使用过滤介质对于其功效至关重要。海域广提供专业3D打印模型服务,欢迎来电洽谈。


过滤器的确是一件了不起的事情。它看起来就像一块简单的布,但是它是通过非常特定的过程制成的,以实现非常特定的最终状态。该最终状态经过特殊设计,可以捕获小颗粒。有些材料带有静电,因此小颗粒试图穿过时会粘附在纤维上。这种材料非常适合临床使用,目前迫切需要。人们只是专注于口罩,而没有解决真正的问题-口罩的过滤材料。没有过滤介质的口罩在保护人们免受Covid-19等病毒的传播方面没有多大作用。

问:设计人员和工程师应如何利用3D打印来开发与Covid-19相关的医疗设备和PPE?

答:在麻省理工学院,我们拥有您在这个星球上可以找到的一些最好的3D打印功能。这里的现实情况是我们不是大批量制造商:我们的3D打印技术是建立用于建立概念验证设计的,而不是用于大规模生产医疗产品的。目前,我们3D打印技术的最佳用途是使用它们来快速展示为高生产率制造工艺铺平道路所需的可行性。然后,我们可以与制造商合作,后者可以快速旋转产品并以所需的速度生产这些产品。

大量需求是我们不鼓励在麻省理工学院校园中使用3D打印来生产PPE的另一个原因。一些医院每天需要成千上万个PPE,而3D打印正不能满足这种需求。但是,如果您想出一个可以满足需求的高速率制造PPE的好主意,那么我们鼓励人们使用3D打印作为原型制作的一种方法。有了3D打印的概念证明原型后,麻省理工学院便可以对其进行快速审查,以用于临床,并寻找能够大规模生产和分销产品的制造商和医疗设备公司。

问:研究人员和工程师应该在哪里集中精力解决PPE短缺问题?

答:产生影响的最快,最安全的方法是捐赠未经监管的未开放PPE。对于MIT社区的成员,请使用MIT计划。对于其他地方的人,不要带到当地医院去,而要找一个正在协调当地工作的官员并与他们联系。第二重要的事情是促进与他人的合作和联系。

在麻省理工学院,我们正在研究一些合适的PPE设计。

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