Jak druk 3D zwiększa skalę ochrony przed COVID-19

W ramach trwających wysiłków mających na celu większą personalizację opieki zdrowotnej, Agencja ds. Zdrowia Weteranów (VHA) zwraca uwagę na druk 3D.

Na początku tego miesiąca VHA ogłosiło nowe partnerstwo z 3D Systems. Firma, która projektuje, produkuje i sprzedaje drukarki 3D, pomoże VHA w rozbudowie wewnętrznych mocy druku 3D. Zgodnie z komunikatem prasowym firma zaoferuje maszyny i oprogramowanie, pomoże zainstalować system zarządzania jakością i przeszkoli personel VHA w zakresie stawania się zgodnymi producentami urządzeń medycznych. 

„Drukowanie 3D w punktach opieki to inwestowanie w wyniki leczenia pacjentów — budowanie środków do tworzenia rozwiązań dopasowanych do pacjenta, które nie istnieją na otwartym rynku” — mówi Health Life Guide Beth Ripley, krajowy dyrektor VHA Printing Network w e-mailu. „Inwestując w drukowanie 3D w punktach opieki, VHA zapewni, że weterani będą pierwsi w kolejce do otrzymania najnowocześniejszych rozwiązań drukowania 3D”.

Od momentu powstania w 2017 r. Ripley i jej zespół w 3D Printing Network konceptualizują sposoby, w jakie druk 3D może poprawić opiekę. Obejmuje to wszystko, od projektowania spersonalizowanych protez po tworzenie modeli organów, aby pomóc chirurgom przygotować się do operacji. Obecnie istnieje ponad 30 szpitali, które mają możliwości drukowania 3D, a program pracuje nad rozszerzeniem tego na wszystkie centra medyczne VHA.

Na początku pandemii COVID-19, zakres rozszerzono o tworzenie masek na twarz, przyłbic i innego osobistego sprzętu ochronnego (PPE). Aby wesprzeć produkcję 3D w całym kraju, VHA, amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) oraz Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) zgodziły się na współpracę. Wraz z America Makes — prywatną firmą drukującą w 3D — agencje współpracują, aby zwiększyć zapasy sprzętu ochronnego i innych niezbędnych urządzeń, testować je pod kątem bezpieczeństwa i skuteczności oraz przesyłać je do procesu przeglądu FDA. 

Reagowanie na COVID-19

W marcu, gdy zaczęła się rozprzestrzeniać pandemia COVID-19, nastąpił pośpiech w tworzeniu i dystrybucji skutecznego sprzętu ochrony osobistej i ratujących życie urządzeń medycznych. W tym czasie John Wilczynski, dyrektor wykonawczy America Makes, mówi Health Life Guide, że społeczność zajmująca się produkcją druku 3D wyraziła chęć pomocy w tych działaniach. Ludzie na całym świecie — od tych, którzy prowadzą małe, wspólne przestrzenie robocze z zaledwie kilkoma maszynami, po producentów na dużą skalę — potrzebowali wskazówek, jak tworzyć skuteczne produkty.

„Na początku istniało trochę błędnych informacji na temat tego, co jest potrzebne, co powinno zostać wykonane, jakie projekty są dobre, a jakie złe” — mówi Wilczynski. „Wszystkie nasze agencje połączyły siły, aby zacząć budować zaufanie w społeczności”.

Biorąc pod uwagę tysiące dostępnych online projektów, trudno jest wyodrębnić te, które pozwolą producentom tworzyć produkty skuteczne i zatwierdzone do użytku, szczególnie w środowisku medycznym.

Ludzie mogą przesyłać projekty produktów zgodnych z drukarkami 3D za pośrednictwem NIH 3D Print Exchange — cyfrowego repozytorium planów. Zgodnie z umową agencji, VHA testuje następnie projekty pod kątem ich skuteczności i rekomenduje je do produkcji.

Do tej pory na 3D Print Exchange zgłoszono ponad 600 projektów, z czego 57 zostało już przeznaczonych do użytku klinicznego lub społecznego po testach i walidacji. „Od czasu ogłoszenia partnerstwa witrynę odwiedziło ponad 740 000 unikalnych użytkowników” — mówi Ripley.

Dostęp do tych projektów pozwala producentom mieć pewność, że ich produkty mogą być rzeczywiście stosowane w placówkach medycznych, zamiast tworzyć produkty, które zostaną odrzucone po dostarczeniu.

„Myślę, że ogromnym krokiem naprzód dla wszystkich było nawiązanie relacji między VA, która oceniała projekty, przeglądała je i klasyfikowała jako „w porządku” do stosowania w warunkach społecznościowych, w porządku do stosowania w warunkach klinicznych” — mówi Wilczynski. „To pozwoliło wszystkim tym ośrodkom, które niekoniecznie miały bezpośrednie połączenie z tymi agencjami, uzyskać informacje, których potrzebowały, aby podjąć właściwą decyzję”.

Dlaczego druk 3D?

Podczas pandemii COVID-19 strategie reagowania w USA różniły się w zależności od regionu. Ponieważ w całym kraju działają producenci drukarek 3D o różnej wielkości, mogą oni lepiej odpowiadać na potrzeby każdej społeczności i skuteczniej reagować na pewne kryzysy niż inne modele produkcji. Szczególnie w czasach kryzysu społeczność zajmująca się drukiem 3D może być wystarczająco elastyczna, aby zaspokoić pewne potrzeby, dopóki bardziej konwencjonalni producenci nie nadrobią zaległości.

„Najważniejszym powodem, dla którego druk 3D jest dobrze przystosowany do reagowania kryzysowego, jest jego zdolność do szerokiej dystrybucji produkcji” — mówi Wilczynski. „To technologia, którą można dość szybko rozpowszechnić. Tak więc, o ile możesz przesłać dane cyfrowe do maszyny, możesz zacząć produkować części. To uproszczenie, ale w zasadzie jest to prawda”.

W wielu operacjach produkcyjnych na dużą skalę stworzenie odpowiednich narzędzi do produkcji i montażu produktów może zająć tygodnie lub miesiące. Dzięki drukowaniu 3D projekt można znacznie szybciej modyfikować, a prototypy można wykonać w ciągu kilku godzin lub dni.

„Chociaż uważamy, że druk 3D nie jest najlepszą metodą produkcji na dużą skalę, gdy projekt jest już przetestowany i zatwierdzony, jest to właściwe narzędzie do szybkiego testowania i iterowania projektu” — mówi Ripley. „Myślę, że w przyszłości w VHA będzie się o wiele bardziej koncentrować na projektowaniu i rozwoju urządzeń przy użyciu druku 3D”.

Przygotowanie na przyszłość

Chociaż wydajność każdej drukarki 3D jest stosunkowo niska, Ripley mówi, że liczba drukarek w USA jest imponująco duża. Gdy pojawi się sytuacja awaryjna, wykorzystanie tych drukarek do szybkiej i elastycznej reakcji może być niezwykle korzystne.

„Bardzo zależy nam na zrozumieniu, co to oznacza dla przyszłych kryzysów” — mówi Wilczynski. „Wszystko, co wiemy, to to, że będzie ich więcej — czy to będzie pożar lasu, huragan, pandemia, awaria bezpieczeństwa narodowego lub infrastruktury, to się powtórzy. Jak możemy zapewnić społeczności produkcyjnej dobrą pozycję do reagowania?”

Jednym z możliwych rozwiązań jest wspieranie producentów wydruków 3D w całym kraju w znajdowaniu wiarygodnych informacji, gdy ich pomoc jest potrzebna. Aby to zrobić, konsorcjum pracuje nad zbudowaniem tego, co America Makes nazywa „cyfrowym zapasem” planów projektowych 3D. Plany te można wysłać do dowolnego producenta z odpowiednim systemem zarządzania jakością, aby stworzyć urządzenia, których zespoły reagowania kryzysowego faktycznie potrzebują.

Informacje w tym artykule są aktualne na dzień podany, co oznacza, że ​​nowsze informacje mogą być dostępne, gdy to czytasz. Aby uzyskać najnowsze informacje na temat COVID-19, odwiedź naszą stronę z wiadomościami o koronawirusie .