新型冠狀病毒席卷全球，在一線工作人員和醫(yī)院努力與之病毒抗?fàn)帟r(shí)，所需的醫(yī)療設(shè)備卻跟不上病毒的擴(kuò)散速度。醫(yī)療設(shè)備從制作出廠到真正能投入使用需要一定的周期，于是，人們想起了3D打印技術(shù)，發(fā)展已有些年頭的3D打印是否真能成為新的希望？
近幾周以來，不少跨國(guó)企業(yè)、當(dāng)?shù)毓竞透鞔髮W(xué)院，甚至是3D打印的個(gè)人愛好者一起聯(lián)合起來，組成了一個(gè)龐大的打印團(tuán)隊(duì)。他們聚集在一起，以期通過使用3D打印機(jī)來制作抗疫所需的防護(hù)面罩、口罩、咽拭子甚至是呼吸機(jī)的零件，來填補(bǔ)醫(yī)療物資緊缺的空白。
惠普公司負(fù)責(zé)3D打印和數(shù)字制造的代理總裁雷蒙·帕斯特（Ramon Pastor）就表示：“3D打印技術(shù)的反應(yīng)能力其實(shí)非?？?，從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、原型制作再到生產(chǎn)，所需的時(shí)間非常短。而對(duì)于相同的過程，傳統(tǒng)制造商可能要花費(fèi)數(shù)天甚至數(shù)周才能生產(chǎn)出來?！?/p>
能使用3D打印的產(chǎn)品清單，也恰恰證明了3D打印技術(shù)具備緩解醫(yī)療供應(yīng)危機(jī)的潛力。在過去的兩個(gè)月里，僅惠普一家公司就在其美國(guó)和西班牙的打印中心制作了50,000多種產(chǎn)品，并分發(fā)給了所需醫(yī)院機(jī)構(gòu)。
除了剛需的防護(hù)面罩和口罩外，為了防止因手觸摸而感染細(xì)菌，惠普制作了可以用肘開關(guān)的門把手。此外，惠普還在開發(fā)可用于測(cè)試病毒的咽拭子，以及由3D打印部件制成的室外急救呼吸機(jī)，而這些設(shè)備將在未來幾周通過測(cè)試后投入生產(chǎn)。
民間自制醫(yī)療設(shè)備的舉動(dòng)正蓬勃發(fā)展著，但3D打印技術(shù)離真正能填補(bǔ)醫(yī)療設(shè)備的空缺卻仍然有差距。
盡管有些醫(yī)院已經(jīng)開始使用3D打印的產(chǎn)品來增加其供應(yīng)庫(kù)存，但對(duì)于某些關(guān)鍵的醫(yī)療設(shè)備，如呼吸機(jī)等，3D打印出的產(chǎn)品仍存在一定的安全隱患。因此，醫(yī)院有關(guān)負(fù)責(zé)人可能無法放心使用這些產(chǎn)品。
同時(shí)，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的態(tài)度也非常謹(jǐn)慎。迄今為止，對(duì)于已提交的3D打印醫(yī)療設(shè)備的申請(qǐng)，僅批準(zhǔn)了一小部分投入生產(chǎn)。
但FDA也在其官網(wǎng)上寫到：“在COVID-19公共衛(wèi)生緊急事件這一特殊期間，3D打印技術(shù)也許能幫助增加醫(yī)療設(shè)備的庫(kù)存，某些設(shè)備用3D打印的確也會(huì)更適合?！?/p>
1、“抗疫之戰(zhàn)”
負(fù)責(zé)3D打印的團(tuán)隊(duì)以及部分醫(yī)學(xué)界人士，似乎對(duì)3D打印技術(shù)給予了很高的希望。
許多大學(xué)聯(lián)合圖書館，將有關(guān)的3D打印的設(shè)備都收集在了一起，也有3D打印的發(fā)燒友從家里搬來設(shè)備前來協(xié)助。一些規(guī)模較小的公司則開始與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)行合作，以加快生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備的速度。
在新澤西州紐瓦克市區(qū)，一家擁有100臺(tái)3D打印機(jī)的3D打印商Tangible Creative，已經(jīng)和在布魯克林市的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手MakerBot進(jìn)行合作，并一同與哥倫比亞大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)建了名為Covid Makers Response的3D打印聯(lián)盟。該聯(lián)盟每天能制作約2,000個(gè)面罩，并由志愿者負(fù)責(zé)送往曼哈頓的30多家醫(yī)院。
Tangible的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Nevaris A.C.感慨到：“感覺現(xiàn)在就像在打仗一樣。”
而這只是這場(chǎng)全國(guó)性運(yùn)動(dòng)中的一部分?，F(xiàn)如今企業(yè)不管大小，有能力的都開始生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備。
美國(guó)主要的汽車制造商現(xiàn)已改為制造呼吸器、蘋果等科技公司正在設(shè)計(jì)防護(hù)面罩、制造手機(jī)配件和游戲硬件的公司也轉(zhuǎn)向生產(chǎn)面罩。大多數(shù)公司都是在現(xiàn)成的制造基地來進(jìn)行生產(chǎn)，而福特表示他們會(huì)在先進(jìn)制造中心來生產(chǎn)一次性口罩。
安東尼·科斯塔（Anthony Costa）是紐約市西奈山醫(yī)院的教授，也是醫(yī)療創(chuàng)新中心Sinai Biodesign的主管，該中心一直在幫助醫(yī)院采購(gòu)3D打印設(shè)備，他提到：“在整個(gè)危難中，3D打印的有關(guān)聯(lián)盟真讓人有些嘆為觀止?！?/p>
他補(bǔ)充到：“在某種程度上他們是以眾包的方式來做這件事。每個(gè)擁有3D打印機(jī)的人都把機(jī)器從地下室里搬了出來，直到在整座城市里都布滿了他們的設(shè)備，來確保關(guān)鍵醫(yī)療組件的打印需求?！?/p>
本月初特朗普總統(tǒng)援引了《國(guó)防產(chǎn)品法》，以加快呼吸機(jī)和其他設(shè)備的生產(chǎn)。盡管如此，但大部分設(shè)備的交付時(shí)間仍要等到6月。
多數(shù)3D打印公司表示，盡管他們無法替代傳統(tǒng)的制造業(yè)，但缺乏設(shè)備，醫(yī)護(hù)人員的生命都受到威脅，而3D打印技術(shù)相對(duì)較快并擁有良好的延展能力，是眼下最有效的解決方案。
3D打印公司Shapeways的CEO格雷格·凱斯勒（Greg Kessler）對(duì)此表示：“3D打印機(jī)的生產(chǎn)速度很快，因此能填補(bǔ)那些短期的供應(yīng)鏈缺口……很顯然，這也是為什么3D打印技術(shù)在此時(shí)是最佳解決方案。”
一直以來，Shapeways生產(chǎn)出的面罩都分給了紐約的各家醫(yī)院，并且他們還在生產(chǎn)咽拭子，以及可供多個(gè)患者使用的呼吸機(jī)分配器。
2、3D打印并非完美
某些醫(yī)療設(shè)備相比其他醫(yī)療設(shè)備更容易生產(chǎn)，因此許多3D打印都集中在生產(chǎn)面罩這類設(shè)備上。
在加州大學(xué)舊金山分校的醫(yī)學(xué)中心，一位急診醫(yī)學(xué)教授和冠狀病毒負(fù)責(zé)人，珍妮·諾布爾（Jeanne Noble）在采訪中告訴CNN Business：“一般情況下，面罩要能舒適地貼合在額頭上，遮住口罩。并且不能太長(zhǎng)，以免醫(yī)護(hù)人員俯視時(shí)會(huì)碰到自己的上胸部而妨礙工作。同時(shí)還要是塑料材質(zhì)，因?yàn)樗芰贤该鞣奖阌^察病人。達(dá)到這些要求后，面罩就能正式使用了?！?/p>
而其他更基本的醫(yī)療設(shè)備如呼吸機(jī)和口罩等之所以難以投入生產(chǎn)，因?yàn)檫@些設(shè)備的制作要求比較特別，并且生產(chǎn)通常需要獲得FDA的批準(zhǔn)。
但現(xiàn)在呼吸機(jī)變得越來越重要，特別是在美國(guó)的一些州，由于呼吸機(jī)嚴(yán)重短缺，一些患者會(huì)因此喪命。
“隨著感染人數(shù)不斷上漲，院方高層也開始深入了解3D打印技術(shù)，并思考呼吸機(jī)匱乏會(huì)將患者置于何種風(fēng)險(xiǎn)？”西奈山醫(yī)院的科斯塔醫(yī)生表示，“正如大家所知，呼吸機(jī)是用來維持生命的設(shè)備，但并不是隨便去某個(gè)商店買買零件就能拿來使用。作為醫(yī)生，我們要先對(duì)3D打印出來的某些東西進(jìn)行研究試驗(yàn)，符合要求了才能拿來使用?！?/p>
FDA也警示到，3D打印設(shè)備雖然可提供物理屏障保護(hù)，但卻不能完全保證能阻擋較小的液體或空氣中的顆粒。
根據(jù)FDA網(wǎng)站的描述：“3D打印面罩可能看起來更像傳統(tǒng)的PPE（個(gè)人防護(hù)用品），但是卻無法保證在隔絕性、耐流體性、過濾和控制感染方面提供同等水平的保護(hù)。”
FDA的一位發(fā)言人則表示，F(xiàn)DA聯(lián)合國(guó)家健康中心和美國(guó)退伍軍人事務(wù)部的一起評(píng)估了50份3D打印的生產(chǎn)申請(qǐng)。但目前為止，僅批準(zhǔn)了一份口罩和八種面罩的申請(qǐng)用于臨床，以及另四種口罩用于社區(qū)使用。
該發(fā)言人補(bǔ)充到：“面對(duì)疫情，我們也想靈活多變，盡可能滿足醫(yī)療設(shè)備供給需求。大家提交的生產(chǎn)申請(qǐng)只要符合數(shù)據(jù)要求，我們就會(huì)迅速進(jìn)行審批?！?/p>
3、但3D打印仍是希望所在
目前看來，仍有一些醫(yī)院在繼續(xù)挑選符合使用要求的3D打印設(shè)備。
加州大學(xué)舊金山分校就與3D打印公司Carbon進(jìn)行合作，制作用于檢驗(yàn)冠狀病毒的咽拭子。并且諾布爾教授預(yù)計(jì)，咽拭子將在未來兩周內(nèi)投入使用。
她表示：“現(xiàn)階段測(cè)試拭子依舊非常緊缺，如果這次3D打印能成功，將有著至關(guān)重要的貢獻(xiàn)意義?！?/p>
根據(jù)美國(guó)科學(xué)家聯(lián)合會(huì)（FAS）去年的報(bào)告顯示，2018年在美國(guó)售出了近60萬臺(tái)價(jià)格低于5000美元的消費(fèi)型3D打印機(jī)，因此美國(guó)境內(nèi)潛在著龐大的3D打印技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，必要時(shí)能加以利用。
Tangible Creative、惠普和Shapeways早已將他們3D打印醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)文件發(fā)布在了線上，以供任何有需要的人進(jìn)行打印。
Tangible的聯(lián)合創(chuàng)始人兼工業(yè)設(shè)計(jì)總監(jiān)尤金·張（Eugene Chang）說到：“這種打印并不需要模具。下載了數(shù)字文件后，您還能將它分享給其他人，讓他們繼續(xù)打印，就像通過發(fā)送郵件在2D打印機(jī)上操作一樣?！?/p>
但西奈山醫(yī)院教授科斯塔表示，即使獲得了必要的批準(zhǔn)，更先進(jìn)的設(shè)備也需要更加工業(yè)化的打印機(jī)來操作。據(jù)FAS報(bào)告，截至2018年，在全球范圍內(nèi)售出了14萬臺(tái)工業(yè)化打印機(jī)。
大多3D打印公司都表示，一旦解決了監(jiān)管和測(cè)試障礙的問題，他們就可以快速投入批量生產(chǎn)?；萜?D打印的代理總裁Pastor就談到，單在惠普美國(guó)的工廠，每周就能生產(chǎn)出100萬支測(cè)試拭子。
當(dāng)全球陷入病毒恐慌之中，盡管3D打印技術(shù)無法完全彌補(bǔ)醫(yī)療設(shè)備空缺，但的確能在一定程度上緩解燃眉之急。
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