Как 3d печать может спасти жизни во время вспышки коронавируса

  • 1
    Поделиться

В обычные времена компания Formlabs продает 3d принтеры, а не продукцию, напечатанную с их помощью.

Но в ближайшее время компания выделит 250 принтеров для ежедневного изготовления до 100 000 носовых тампонов, применяемых для взятия мазков в тестах на Covid-19. Эти принтеры находятся на ее фабрике в Огайо, и ранее использовались для выпуска образцов стоматологической продукции при продажах ее оборудования.

Вскоре компания начнет поставку этих тампонов в больницы по всей стране, испытывающие нехватку необходимых инструментов и принадлежностей для диагностики пациентов во время вспышки коронавируса. Среди этих больниц можно назвать Northwell Health в Нью-Йорке, и Tampa General Hospital в городе Тампа (штат Флорида).

«Я не могу даже сказать вам, сколько больниц и других учреждений здравоохранения просили нас оказать помощь в этой ситуации», – говорит Давид Лакатос (David Lakatos), руководитель производства в Formlabs, расположенной в Сомервилле (штат Массачусетс).

Так как из-за пандемии превышены возможности глобальных цепочек поставки необходимых медицинских продуктов, то к обеспечению насущных медицинских потребностей подключились несколько компаний, занимающихся цифровым производством.

В отсутствие четких и организованных федеральных усилий по наращиванию производства, многое развертывается для удовлетворения конкретных потребностей. Производители, университеты, службы здравоохранения, находящиеся как в подчинении штата, так и местного масштаба, стараются выявить компании, обладающие необходимыми возможностями и опытом, либо обращаясь к ним непосредственно, либо используя неформальные деловые сети для их нахождения. Некоторые коммерческие, исследовательские и медицинские центры формируют временные коалиции для координации таких действий.

Снижение критического дефицита в цепи поставок могло бы помочь обеспечить определенный уровень поставок в больницы защитных масок, носовых тампонов, устройств искусственной вентиляций легких (ИВЛ) и других продуктов в ближайшие недели, когда число заболеваний достигнет пикового значения. Но 3d печать, в основном, воспринимается, как временная мера, не являющая идеальным решением. Существующий в этой отрасли неорганизованный, рассредоточенный подход далек от идеального пути производства компонентов и продуктов, от которых зависит жизнь и смерть многих пациентов.

В конце концов, то, насколько большую роль 3d печать сыграет в спасении жизней, зависит от того, насколько быстро распространяется заболевание, и насколько быстро производители и поставщики по всему миру смогут предпринять шаги по переориентации и расширению своих возможностей.

Как 3d печать может спасти жизни во время вспышки коронавируса

«У нас не очень много времени на подготовку, – говорит Викки Холт (Vicki Holt), исполнительный директор расположенной в городе Мейпл-Плейн (штат Миннесота) компании Protolabs, осуществляющий изготовление продукции на заказ с использованием 3d печати и литься под давлением. – Мы намерены обеспечить достаточное количество больничных коек и оборудования интенсивной терапии к наступлению пика заболевания. Поэтому мы пытаемся предоставить поставщикам достаточное время, чтобы подготовиться к этому».

Специальная группа исследователей из таких институтов, как Университет Южной Флориды, Гарвард, Стэнфорд, и Медицинский центр Бэт Израиль открыто работает над выпуском общих руководств по производству полученных на 3d принтерах тампонов для тестов. Группа осуществляет консультации с FDA, освещая свои усилия на GitHub. В четверг группа сообщила о том, что ряд компаний, вовлеченных в этот проект – включая такие компании, как Formlabs, Carbon, Hewlett-Packard и EnvisionTec – уже ведут подготовительные работы для выпуска специальных тампонов, и смогут в ближайшее время поставлять до 4 миллионов тампонов в неделю.

Согласно этому сообщению, больницы могут обращаться в агентства неотложной помощи для запроса необходимых поставок.

Среди других усилий по применению 3d печати в борьбе с коронавирусом можно назвать следующие.

Компания Desktop Metal из Берлингтона (штат Массачусетс) развернула сайт для производителей, где те в условиях ограниченных поставок могут подавать запросы на металлические компоненты, необходимые для медицинских устройств.

Недавно компания Carbon из Редвуд-Сити (штат Калифорния) объединила усилия с компанией Verily для разработки защитных масок. Это защитное оборудование помогает предотвращать инфицирование и распространение болезни среди сотрудников здравоохранения, но в ряде больниц США имеется дефицит таких масок. Как сообщает агентство Forbes, группа уже разработала прототипы и разослала их для оценки в несколько больниц Области залива в Сан-Франциско.

Организация Prisma Health, ведущая система здравоохранения в Южной Калифорнии сообщила о получении разрешения от FDA на производство при помощи 3d печати разделяющих трубок VESper, которые позволят использовать одно устройство ИВЛ для одновременной помощи четырем пациентам с серьезными проблемами дыхания, когда поставок устройств вентиляции легких окажется недостаточно.

Компания Formlabs также оценивает возможности разделяющих трубок для устройств ИВЛ, хотя компания подчеркивает, что они могут использоваться лишь как крайняя мера. Действительно, в совместном заявлении, сделанном в четверг, Общество Реаниматологии, Американская Ассоциация Респираторных заболеваний и другие медицинские группы выступили против одновременного применения одного аппарата ИВЛ для нескольких пациентов с COVID-19. В заявлении подчеркивается, что «лучше использовать ИВЛ для пациента, который, скорее всего, получит от этого пользу, чем не суметь предотвратить или даже вызвать смерть нескольких пациентов».

Компания Protolabs в последние недели также переориентировала свой бизнес для решения проблем с медицинскими продуктами в США и Европе, говорит Холт.

Среди прочего компания работает совместно с Университетом штата Миннесота по разработке, тестированию и настройке шести деталей для недорогих устройств ИВЛ. Эти работы завершатся в ближайшие дни. Специалисты могут открыто опубликовать дизайн, в котором применяется механическое наполнение широкодоступных ручных «амбулаторных» пакетов, что позволяет больницам выпускать собственные устройства в случае критического дефицита. (Группа из МИТ, также разрабатывает подобный проект.)

Компания Protolabs также производит компоненты для крупного производителя ИВЛ, но Холт говорит, что компания не будет раскрывать его имя и не предоставит дополнительной информации на этом этапе.

На вопрос относительно безопасности использования напечатанных на 3d принтерах компонентов в устройствах, которые могут стать приговором для пациента в случае их отказа в чрезвычайных обстоятельствах, она заявила, что в обязанности получателей входит создание подходящей конструкции, проведение необходимых испытаний и проведение соответствующих нормативных действий.

Однако выпуск продуктов, которые, фактически, проникают в тело человека, таких как носовые тампоны, требует от компаний в области 3d печати самим преодолевать нормативные барьеры.

Компания Formlabs смогла быстро начать производство тампонов на своем заводе в Огайо, потому что она ранее уже зарегистрировала в FDA разрешение на производство определенной медицинской продукции. Имеются в виду образцы стоматологической продукции, которые попадают в рот людям, такие как напечатанные на 3d принтере ночные пластины для зубов и коронки, говорит Лакатос.

Formlabs работает совместно с медицинскими экспертами из USF Health в Тампа и из Northwell Health для ускорения разработки и тестирования носовых тампонов. Хотя эти тампоны являются относительно простыми устройствами, они должны быть достаточно тонкими, длинными и гибкими, чтобы проникать глубоко в носовую полость для обнаружения ранних признаков Covid-19. Если они не будут проходить достаточно глубоко, они могут давать ложные отрицательные результаты. Это, в свою очередь, приведет к тому, что зараженные пациенты будут вести себя так, что позволит дальше распространиться заболеванию, говорит Лакатос.

Компания Formlabs заявляет, что она могла бы в ближайшие недели быстро установить больше принтеров и увеличить ежедневное производство тампонов далеко за пределы 100 000 в день, в зависимости от медицинских потребностей по время эскалации вспышки коронавируса.


  • 1
    Поделиться

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *