Die Risiken bei der Verwendung von 3-D-Druck zu machen, persönliche Schutzausrüstung

Als die Zahl der Krankenhausaufenthalte aufgrund von COVID-19 steigt in den USA der Umgang mit dem Mangel an persönlicher Schutzausrüstung (PSA) für Mitarbeiter des Gesundheitswesens wird immer dringlicher. Institutionen und Organisationen im ganzen Land—einschließlich der MIT—wurden kriechen, um zu sammeln und senden Sie unbenutzte Gesichts-Masken, die in den lokalen Krankenhäusern.

In den Rennen helfen, schützen ärzte, Krankenschwestern und Patienten, einige haben vorgeschlagen, dass Technologien wie 3-D-Druck verwendet werden, um schnell herstellen, Masken. In einem aktuellen memo, MIT Dozenten Martin Culpepper, Peter Fischer, und Elazer Edelman, mit Eingabe von Neil Gershenfeld und A. John Hart, detail die Risiken, die in Zusammenhang mit 3-D-Druck zu bauen, PSA und COVID-19-medizinische Geräte.

Martin Culpepper ist professor für Maschinenbau, Leiter des Projekts Manus, und ein Mitglied des MIT-governance-team auf die Herstellung von Chancen für COVID-19. Hier behandelt er die Risiken, die in Zusammenhang mit 3-D-Druck für PSA und was Designer, Forscher und Ingenieure tun können, um Adresse der PSA-Mangel.

Q: Was sind die Risiken, die in Zusammenhang mit 3-D-Druck zu machen, die PSA für medizinische Fachkreise?

A: Eines der größten Risiken, die mit 3-D-Druck für COVID-19 Situationen ist das falsche Gefühl der Hoffnung, dass wir schnell drucken PSA auf die Bedürfnisse anzusprechen. Wohlmeinende Menschen wollen Sie helfen und denke, dass 3-D-Druck kann die Adresse der aktuellen Nachfrage nach medizinischen Geräten und PSA in Krankenhäusern. Jedoch, die Produktion von PSA, zum Beispiel Masken, ist viel komplizierter, als die Leute vielleicht zu schätzen wissen-und 3-D-gedruckte Masken kann mehr Schaden als gutes tun.

Es gibt eine Menge von Fragen, die mit bestimmten Arten von 3-D-gedruckte Teile im Hinblick auf Ihre Verwendung in einer klinischen Einstellung. Ein Beispiel betrifft die Sterilisation—material Kompatibilität mit der Sterilisation Techniken, die Krankenhäuser aktuell und die Nutzung bestimmter Materialien in einer Umgebung, wo es unsicher ist, wie Sie interagieren mit anderen Chemikalien, Geräte und den Kontakt mit Patienten und Leistungserbringern. Die Sache ist, obwohl, jetzt das problem ist nicht die Masken, es ist das Filtermedium. Insbesondere die Verwendung von filter-Medien in den Masken ist wichtig, um deren Wirksamkeit.

Das Filtermedium ist wirklich eine tolle Sache; es sieht aus wie ein einfaches Stück Stoff, sondern es ist durch eine sehr spezifische Prozess-um eine sehr spezifische end-Zustand. Dieser end-state ist speziell entwickelt, um zu fangen kleine Partikel. Einige Materialien sind elektrostatisch aufgeladen, so dass kleine Partikel Hängenbleiben der Fasern, wie Sie versuchen, durch zu gehen. Dieses material funktioniert Super für den klinischen Einsatz und wird dringend gebraucht, gerade jetzt. Man konzentriert sich auf die Masken sich selbst, und nicht Adressierung das eigentliche problem—Filtermedien für die Masken. Masken, ohne die filter-Medien nicht viel von einem Unterschied in den Schutz der Menschen vor der Ausbreitung von Viren wie COVID-19.

F: Wie sollten die Designer und Ingenieure nutzen 3-D-Druck zu entwickeln COVID-19-in Verbindung stehenden medizinischen Geräte und PSA?

A: Am MIT, haben wir einige der besten 3-D-Druck-Funktionen finden Sie auf der planet. Die Realität hier ist, dass wir nicht großen Volumen-Hersteller: Unser 3-D-Druck-Technologien werden bis zum Aufbau proof-of-concept-designs, nicht zur Herstellung von medizinischen Produkten im großen Maßstab. Die beste Nutzung unserer 3-D-Druck-Technologien jetzt ist Sie zu verwenden, um schnell zeigen die Machbarkeit erforderlich, den Weg zu ebnen, um high-rate-manufacturing-Prozesse. Dann können wir mit Herstellern zusammenarbeiten, die können Sie schnell drehen die Produkte und produziert diese Sendungen mit dem rate, die benötigt wird.

Das schiere Volumen der braucht, ist ein weiterer Grund sind wir entmutigt die Verwendung von 3-D-Druck zu produzieren PSA, die auf dem MIT-campus. Einige Krankenhäuser müssen Tausende von Stücken von PSA-jeden Tag, 3-D-Druck einfach nicht mithalten mit der Nachfrage. Allerdings, wenn Sie können kommen oben mit eine tolle Idee für PSA werden kann hergestellt in einem high-rate so, dass er die Nachfrage, dann ermutigen wir die Leute zum Einsatz von 3-D-Druck als Mittel zum Prototyp. Sobald Sie den 3-D-gedruckten proof-of-concept Prototyp, MIT kann schauen, um es rasch geprüft für die Verwendung in einer klinischen Einstellung und finden Sie die Hersteller und Medizintechnik-Unternehmen, die ausgestattet sind, die zum erstellen und verteilen von Produkten im großen Maßstab.

Q: Wo sollen Forscher und Ingenieure konzentrieren Ihre Bemühungen zur Lösung der PPE-Mangel?

A: Der Schnellste und sicherste Weg, um eine Auswirkung zu Spenden ungeöffnet PSA, die in Verkehr gebracht wird, die mit der behördlichen Zulassung. Für Mitglieder der MIT-community, verwenden Sie die MIT-Programm. Für die Menschen anderswo, nehmen Sie es nicht zu einem örtlichen Krankenhaus statt finden, eine offizielle, die Koordinierung des lokalen Aufwand und mit Ihnen Kontakt aufnehmen. Die zweite wichtige Sache ist die Förderung von Kooperationen und verbindungen mit anderen.

Am MIT, wir arbeiten an ein paar realistische PSA-Konstruktionen geeignet sind für die schnelle Bereitstellung qualitativ bewerten Herstellungsverfahren. Diese Prototypen werden geprüft für die Bereitstellung. Es gibt viele in der community, die sich gegenseitig unterstützen durch das Angebot von design-Beratung, sourcing, Beratung, klinische feedback durch MIT-s-verbindungen, und zu helfen, finden Sie Orte, wo Sie eine Verbindung herstellen können mit den Herstellern, wenn angemessen.