通过3D打印解决个人防护装备短缺问题

密歇根医学院和密歇根大学工程学院提供了一种有效且简单的推荐设计,解决了COVID-19大流行期间个人防护装备短缺的问题。

通过凯特麦艾尔派恩 2020年5月6日

密歇根医学院和密歇根大学工程学院共享的面罩设计有助于为医护人员的这种防护装备设置3D打印的质量标准。面罩可以延长过滤病毒的N95口罩的寿命,这种口罩在全球范围内严重短缺。

医生和工程师通过COVID-19快速反应指导委员会确定了面罩规格的必要性,该委员会是密歇根大学工程学院和医学院于3月底召开的联合努力,旨在分类和解决新出现的问题。

该设计是对捷克3D打印公司Prusa发布的设计的修改,该公司与捷克卫生部合作制定了规格。

“DIY社区一直在努力优化速度和简单性,许多人都以Prusa的设计为中心,”快速反应团队成员、密歇根大学技术转让公司(U-M Tech Transfer)授权、软件、移动和数字技术副总监德鲁·贝内特(Drew Bennett)说。

U-M/Prusa面罩的两个3D打印发带,由杜德施塔特中心的制作工作室制作。图片来源:密歇根大学杜德施塔特中心的制作工作室。

密歇根医学院通过呼吁捐赠各种个人防护装备来分享这一设计。从3月21日开始,密歇根大学医疗中心一直在北校区研究大楼的装卸码头从社区收集个人防护装备。一些公司和社区制造商捐赠的3D打印面罩已经在密歇根大学的医院投入临床使用。

随着规格的最终确定,库奇内利还与Maker Works合作,协调原材料、组装、灭菌以及将面罩运送到U-M捐赠地点的流程。该系统于3月29日到位后,谢尔开始与“面罩行动”和“创客工厂”进行日常协调。

谢尔说:“我们当时的任务是尽最大努力填补空缺,直到大量捐款和订单开始涌入,看起来至少还要10天。”

与此同时,贝内特帮助福特、通用、Steelcase、丰田、滴滴等公司安排了大笔捐款,以应对个人防护装备短缺的问题。此外,商业部门的其他人已经转向制造个人防护装备,承担着为医学界服务和为员工支付工资的双重职责。

在商业领域的大规模生产努力中,阿克瓦尔技术公司(Akervall Technologies)以制造SISU护齿套而闻名。Johannes Schwank,密歇根大学化学工程的James和Judith Street教授,是Akervall的首席科学官。他将这一快速转变归功于领导团队,其中包括圣约瑟夫Mercy Health System的一名医生。

家里有成年的孩子在做重要的工作,施万克一直无法踏足生产车间,因为他担心自己可能成为新冠病毒的携带者。尽管如此,躲在自家地下室里的他仍然在远方提供建议,因为该公司已经根据美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)的要求,按照美国疾病控制中心(Centers for Disease Control)的工作指导方针,将工厂转向生产口罩设计。

施万克说:“我们有能力每天生产1.2万个面罩。”

他们第一批订购的15万个盾牌将分发给医院和急救人员,其中5000个已经发货。随着口罩的工业化生产,密歇根大学医院对社区生产的口罩的需求减少了。不过,与当地制造商的联系可能有助于密歇根大学应对未来的挑战。

“我们建立了这些协作的、可信的途径和机制,用于共享设计并将其公之于众。我认为这可能是我们迄今为止所做的工作中最重要的成果。”


作者简介:凯特·麦卡尔平,密歇根大学高级作家兼助理新闻编辑