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醫療激光新聞

疫情爆發,3D打印技術攻克取樣簽與呼吸機配件的生產難題

星之球科技 來源:科技薈萃2020-04-01 我要評論(0 )   

Formlabs的傳統業務是銷售3D打印機,而非直接供應3D打印出的產品。但在接下來的幾天內,該公司計劃在其俄亥俄州的工廠中全力運作250臺打印機(原本用于制造牙科產品樣品)...

Formlabs的傳統業務是銷售3D打印機,而非直接供應3D打印出的產品。

但在接下來的幾天內,該公司計劃在其俄亥俄州的工廠中全力運作250臺打印機(原本用于制造牙科產品樣品),希望每天生產出10萬個可用于COVID-19檢測的取樣簽。

該公司將很快把這些取樣簽送往全美各地,幫助緊缺相關物資的醫院診斷此次新冠疫情爆發期間的患者感染情況,其中包括位于紐約市的Northwell Health醫院以及佛羅里達州坦帕市的坦帕綜合醫院。

Formlabs公司位于馬薩諸塞州薩默維爾,該公司首席產品官David Lakatos表示,“目前無數家醫院、各類醫療機構、醫療保健供應方以及政府機關都在要求我們盡快幫助解決物資難題。”

隨著疫情流行給全球醫療產品供應鏈造成的巨大壓力,眾多數字制造廠商投身進來,親自幫助客戶解決當下的需求。

不過由于缺乏明確且有組織的政府指導與產能調配意見,大部分應對措施都是臨時上馬、匆匆開工。各類制造商、大學、衛生保健供應方以及各州/地方政府正爭先恐后尋找具有必要生產能力及專業知識的企業,甚至直接打來電話或者通過其他非正式業務網絡跟他們聯系。與此同時,也有部分企業、研究機構以及醫療中心開始組建臨時性同盟,共同響應疫情下的生產號召。

為了彌補供應鏈中的種種缺口,幫助醫療行業應對接下來幾周內隨時可能出現的病例數量激增,他們需要持續為醫院提供一定數量的口罩、取樣簽、呼吸機以及其他產品。而3D打印技術在這一領域恐怕并不夠完善,只能作為一種聊勝于無的權宜之計。這種過于草率且分散的生產方式難以打造出符合標準要求的成果,一丁點微小的差異就有可能決定患者的生死。

3D打印到底能在挽救生命方面起到怎樣的作用,將取決于此次疫情的傳播速度,以及全球制造商、供應商以怎樣的速度恢復并擴大產能。

Protolabs是一家來自明尼蘇達州、專門從事3D打印與注塑成型類定制化制造的企業,該公司首席執行官Vicki Holt表示,“我們的籌備時間非常有限。我們必須為醫院提供充足的病床與ICU設備,確保他們能夠在患者激增時滿足需求。因此,我們正努力給整個供應鏈提供有力的支持。”南佛羅里達大學、哈佛大學、斯坦福大學以及貝絲以色列女執事醫學中心等機構的特派研究員小組也已經開始在GitHub上公開協作,希望聯手美國藥監局制定出關于3D打印類取樣簽的通行生產規則。就在上周四,他們公布了一份參與項目的企業名單,其中包括Formlabs、Carbon、Hewlett-Packard以及EnvisionTec等。根據計劃,各廠商將著手生產特定品種的取樣,如果一切順利那么每周產量有望高達400萬支。

公告同時指出,各醫院可聯系所在州應急事務管理機構以申請物資供應。

其他與3D打印相關的抗疫措施還包括:來自馬薩諸塞州伯靈頓的Desktop metal公司已經建立起網站,希望在供應鏈緊張的情況下為各制造商提供醫療設備所必需的金屬零件。

最近幾天,位于加利福尼亞州紅木城的Carbon公司也與Alphabet旗下的生命科學事業部Verily開展合作,共同設計口罩產品。這類防護裝備有助于防止醫護人員被感染進而傳播疾病,但美國不少醫院已經身陷口罩嚴重不足的困境。根據《福布斯》的報道,Carbon團隊已經開發出原型,并將成果發送至舊金山灣區的多家醫院接受評估。

Prisma Health醫院為南卡羅來納州的知名醫療機構,他們宣稱已經獲得美國藥監局的緊急授權,可使用3D打印生產而成的VESper分流管。這款分流管能夠提高呼吸機的使用效率,利用一臺設備同時幫助最多4位存在嚴重呼吸系統問題的患者。

Formlabs方面也在評估呼吸機分流器的設計方案,但該公司強調稱除非萬不得已,否則他們不會優先生產這類產品。因為就在上周四發布的生病監護病房聯合聲明當中,美國重癥醫學會、美國呼吸護理協會以及其他多個醫療團體建議各醫院不要在COVID-19患者群體內共享機械式呼吸機,并強調“應盡量將呼吸機提供給最需要的患者,否則反而可能導致疫情擴散甚至患者死亡。”

Holt指出,Protolabs已經開始進行業務調整,借此應對最近幾周美國及歐洲方面不斷激增的醫療產品訂單。

該公司還與明尼蘇達大學的科研團隊合作,希望能夠在幾天之內開發、測試并調整適用于低成本呼吸機的六款零件。研究人員們將公開發布設計方案,利用電動機直接將手動氧氣袋中的氧氣泵送至患者體內,幫助醫院快速緩解呼吸機緊張帶來的資源壓力。(目前,麻省理工學院也有團隊在研究類似的項目。)

Protolabs公司也在為一家大型呼吸機制造商生產組件,但Holt表示暫時無法透露其名稱或者其他細節信息。

在被問及3D打印制品是否可能在某些極端情況下傷害到患者時,她表示客戶有責任保證最終設計方案的合理性、采取必要測試并遵循法律法規的要求。

不過對于取樣簽這類需要探入人體的產品,確實要求3D打印公司主動建立更高的監管標準。

Lakatos解釋道,Formlabs之所以能夠快速獲得美國藥監局的批準、得以在俄亥俄州工廠生產這種取樣簽,就是因為他們已經擁有牙科用具這類介入人體型產品的制造資質。憑借3D打印類夜用牙套及人造牙冠方面的生產經驗,藥監局方面相信他們有能力生產出合格的醫療用品。

Formlabs目前正與坦帕市綜合醫院與Northwell Health醫院的專家們合作,著力開發并測試取樣簽。雖然這種產品的結構相對簡單,但必須足夠輕薄柔軟,從而深入鼻腔并檢測出COVID-19的早期感染跡象。Lakatos指出,如果無法接觸到足夠的深度,取樣簽就可能帶來假陰性結果,導致已經受到感染的患者誤以為自己平安無事。

Formlabs公司表示,隨著疫情在接下來幾周內的逐步升級,他們將根據需求迅速增加投產打印機的數量,并努力將取樣簽的日產量擴大至10萬支以上。


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