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3D打印能否填补抗疫医疗设备的缺口？

3D打印能否填补抗疫医疗设备的缺口？
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作者：RishiIyengar
编译：chaya
新型冠状病毒席卷全球 ， 在一线工作人员和医院努力与之病毒抗争时 ， 所需的医疗设备却跟不上病毒的扩散速度 。 医疗设备从制作出厂到真正能投入使用需要一定的周期 ， 于是 ， 人们想起了3D打印技术 ， 发展已有些年头的3D打印是否真能成为新的希望？
近几周以来 ， 不少跨国企业、当地公司和各大学院 ， 甚至是3D打印的个人爱好者一起联合起来 ， 组成了一个庞大的打印团队 。 他们聚集在一起 ， 以期通过使用3D打印机来制作抗疫所需的防护面罩、口罩、咽拭子甚至是呼吸机的零件 ， 来填补医疗物资紧缺的空白 。
惠普公司负责3D打印和数字制造的代理总裁雷蒙·帕斯特（RamonPastor）就表示：“3D打印技术的反应能力其实非常快 ， 从构思、设计、原型制作再到生产 ， 所需的时间非常短 。 而对于相同的过程 ， 传统制造商可能要花费数天甚至数周才能生产出来 。 ”
能使用3D打印的产品清单 ， 也恰恰证明了3D打印技术具备缓解医疗供应危机的潜力 。 在过去的两个月里 ， 仅惠普一家公司就在其美国和西班牙的打印中心制作了50,000多种产品 ， 并分发给了所需医院机构 。
除了刚需的防护面罩和口罩外 ， 为了防止因手触摸而感染细菌 ， 惠普制作了可以用肘开关的门把手 。 此外 ， 惠普还在开发可用于测试病毒的咽拭子 ， 以及由3D打印部件制成的室外急救呼吸机 ， 而这些设备将在未来几周通过测试后投入生产 。
民间自制医疗设备的举动正蓬勃发展着 ， 但3D打印技术离真正能填补医疗设备的空缺却仍然有差距 。
尽管有些医院已经开始使用3D打印的产品来增加其供应库存 ， 但对于某些关键的医疗设备 ， 如呼吸机等 ， 3D打印出的产品仍存在一定的安全隐患 。 因此 ， 医院有关负责人可能无法放心使用这些产品 。
同时 ， 美国食品药品监督管理局（FDA）的态度也非常谨慎 。 迄今为止 ， 对于已提交的3D打印医疗设备的申请 ， 仅批准了一小部分投入生产 。
但FDA也在其官网上写到：“在COVID-19公共卫生紧急事件这一特殊期间 ， 3D打印技术也许能帮助增加医疗设备的库存 ， 某些设备用3D打印的确也会更适合 。 ”
1、“抗疫之战”
负责3D打印的团队以及部分医学界人士 ， 似乎对3D打印技术给予了很高的希望 。
许多大学联合图书馆 ， 将有关的3D打印的设备都收集在了一起 ， 也有3D打印的发烧友从家里搬来设备前来协助 。 一些规模较小的公司则开始与竞争对手进行合作 ， 以加快生产医疗设备的速度 。
在新泽西州纽瓦克市区 ， 一家拥有100台3D打印机的3D打印商TangibleCreative ， 已经和在布鲁克林市的竞争对手MakerBot进行合作 ， 并一同与哥伦比亚大学联合创建了名为CovidMakersResponse的3D打印联盟 。 该联盟每天能制作约2,000个面罩 ， 并由志愿者负责送往曼哈顿的30多家医院 。
3D打印能否填补抗疫医疗设备的缺口？
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Tangible的联合创始人兼CEONevarisA.C.感慨到：“感觉现在就像在打仗一样 。 ”
而这只是这场全国性运动中的一部分 。 现如今企业不管大小 ， 有能力的都开始生产医疗设备 。
美国主要的汽车制造商现已改为制造呼吸器、苹果等科技公司正在设计防护面罩、制造手机配件和游戏硬件的公司也转向生产面罩 。 大多数公司都是在现成的制造基地来进行生产 ， 而福特表示他们会在先进制造中心来生产一次性口罩 。
安东尼·科斯塔（AnthonyCosta）是纽约市西奈山医院的教授 ， 也是医疗创新中心SinaiBiodesign的主管 ， 该中心一直在帮助医院采购3D打印设备 ， 他提到：“在整个危难中 ， 3D打印的有关联盟真让人有些叹为观止 。 ”
他补充到：“在某种程度上他们是以众包的方式来做这件事 。 每个拥有3D打印机的人都把机器从地下室里搬了出来 ， 直到在整座城市里都布满了他们的设备 ， 来确保关键医疗组件的打印需求 。 ”
本月初特朗普总统援引了《国防产品法》 ， 以加快呼吸机和其他设备的生产 。 尽管如此 ， 但大部分设备的交付时间仍要等到6月 。
多数3D打印公司表示 ， 尽管他们无法替代传统的制造业 ， 但缺乏设备 ， 医护人员的生命都受到威胁 ， 而3D打印技术相对较快并拥有良好的延展能力 ， 是眼下最有效的解决方案 。
3D打印公司Shapeways的CEO格雷格·凯斯勒（GregKessler）对此表示：“3D打印机的生产速度很快 ， 因此能填补那些短期的供应链缺口……很显然 ， 这也是为什么3D打印技术在此时是最佳解决方案 。 ”
一直以来 ， Shapeways生产出的面罩都分给了纽约的各家医院 ， 并且他们还在生产咽拭子 ， 以及可供多个患者使用的呼吸机分配器 。
2、3D打印并非完美
【3D打印能否填补抗疫医疗设备的缺口？】某些医疗设备相比其他医疗设备更容易生产 ， 因此许多3D打印都集中在生产面罩这类设备上 。
在加州大学旧金山分校的医学中心 ， 一位急诊医学教授和冠状病毒负责人 ， 珍妮·诺布尔（JeanneNoble）在采访中告诉CNNBusiness：“一般情况下 ， 面罩要能舒适地贴合在额头上 ， 遮住口罩 。 并且不能太长 ， 以免医护人员俯视时会碰到自己的上胸部而妨碍工作 。 同时还要是塑料材质 ， 因为塑料透明方便观察病人 。 达到这些要求后 ， 面罩就能正式使用了 。 ”
而其他更基本的医疗设备如呼吸机和口罩等之所以难以投入生产 ， 因为这些设备的制作要求比较特别 ， 并且生产通常需要获得FDA的批准 。
但现在呼吸机变得越来越重要 ， 特别是在美国的一些州 ， 由于呼吸机严重短缺 ， 一些患者会因此丧命 。
“随着感染人数不断上涨 ， 院方高层也开始深入了解3D打印技术 ， 并思考呼吸机匮乏会将患者置于何种风险？”西奈山医院的科斯塔医生表示 ， “正如大家所知 ， 呼吸机是用来维持生命的设备 ， 但并不是随便去某个商店买买零件就能拿来使用 。 作为医生 ， 我们要先对3D打印出来的某些东西进行研究试验 ， 符合要求了才能拿来使用 。 ”
FDA也警示到 ， 3D打印设备虽然可提供物理屏障保护 ， 但却不能完全保证能阻挡较小的液体或空气中的颗粒 。
根据FDA网站的描述：“3D打印面罩可能看起来更像传统的PPE（个人防护用品） ， 但是却无法保证在隔绝性、耐流体性、过滤和控制感染方面提供同等水平的保护 。 ”
FDA的一位发言人则表示 ， FDA联合国家健康中心和美国退伍军人事务部的一起评估了50份3D打印的生产申请 。 但目前为止 ， 仅批准了一份口罩和八种面罩的申请用于临床 ， 以及另四种口罩用于社区使用 。
该发言人补充到：“面对疫情 ， 我们也想灵活多变 ， 尽可能满足医疗设备供给需求 。 大家提交的生产申请只要符合数据要求 ， 我们就会迅速进行审批 。 ”
3、但3D打印仍是希望所在
目前看来 ， 仍有一些医院在继续挑选符合使用要求的3D打印设备 。
加州大学旧金山分校就与3D打印公司Carbon进行合作 ， 制作用于检验冠状病毒的咽拭子 。 并且诺布尔教授预计 ， 咽拭子将在未来两周内投入使用 。
她表示：“现阶段测试拭子依旧非常紧缺 ， 如果这次3D打印能成功 ， 将有着至关重要的贡献意义 。 ”
根据美国科学家联合会（FAS）去年的报告显示 ， 2018年在美国售出了近60万台价格低于5000美元的消费型3D打印机 ， 因此美国境内潜在着庞大的3D打印技术网络 ， 必要时能加以利用 。
TangibleCreative、惠普和Shapeways早已将他们3D打印医疗设备的设计文件发布在了线上 ， 以供任何有需要的人进行打印 。
Tangible的联合创始人兼工业设计总监尤金·张（EugeneChang）说到：“这种打印并不需要模具 。 下载了数字文件后 ， 您还能将它分享给其他人 ， 让他们继续打印 ， 就像通过发送邮件在2D打印机上操作一样 。 ”
但西奈山医院教授科斯塔表示 ， 即使获得了必要的批准 ， 更先进的设备也需要更加工业化的打印机来操作 。 据FAS报告 ， 截至2018年 ， 在全球范围内售出了14万台工业化打印机 。
大多3D打印公司都表示 ， 一旦解决了监管和测试障碍的问题 ， 他们就可以快速投入批量生产 。 惠普3D打印的代理总裁Pastor就谈到 ， 单在惠普美国的工厂 ， 每周就能生产出100万支测试拭子 。
当全球陷入病毒恐慌之中 ， 尽管3D打印技术无法完全弥补医疗设备空缺 ， 但的确能在一定程度上缓解燃眉之急 。
文章来源：https://edition.cnn.com/2020/04/16/tech/coronavirus-medical-equipment-3d-printing/index.html


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