Cómo la industria de la impresión 3D está ayudando a abordar los desafíos de la pandemia de coronavirus

A medida que el brote de COVID-19 continúa propagándose por todo el mundo, las empresas de impresión 3D se están enfrentando a los desafíos que presenta la pandemia.

Uno de esos desafíos es la escasez de suministros, particularmente en la industria de la salud. El creciente número de pacientes infectados con coronavirus ha provocado rápidamente una escasez de suministros médicos, incluidas máscaras faciales protectoras y piezas para dispositivos de cuidados intensivos.

A la luz de las cadenas de suministro interrumpidas, la obtención de dichos suministros se está volviendo cada vez más difícil. Es por eso que la tecnología de impresión 3D, conocida por su capacidad para crear piezas localmente y bajo demanda, se utiliza para proporcionar las piezas y el equipo necesarios.

El artículo de hoy explorará algunos de los ejemplos más destacados de cómo la impresión 3D está ayudando a los centros de salud a lidiar con las interrupciones causadas por el brote de coronavirus.

1. Válvulas impresas en 3D para dispositivos de cuidados intensivos

En una historia que llegó a los titulares internacionales, un pequeño equipo del norte de Italia ha ayudado a un hospital que lucha con suministros limitados de válvulas de ventilación al diseñar e imprimir rápidamente piezas de repuesto en 3D.

En Italia, el segundo país más afectado después de China, un gran número de personas requieren actualmente cuidados intensivos y oxigenación para sobrevivir a la infección el tiempo suficiente para que sus anticuerpos la combatan.

Debido a la gran cantidad de casos de coronavirus, el hospital de Chiari en Brescia enfrentó una escasez de válvulas, que son componentes esenciales de los respiradores.

Desafortunadamente, debido a la A gran escala de la demanda, el proveedor del hospital no pudo proporcionar las válvulas cruciales, lo que llevó a un periodista local a comunicarse directamente con la comunidad local de impresión 3D.

Isinnova, una empresa local de impresión 3D, se ofreció como voluntaria. El equipo de Isinnova tomó una muestra de la válvula, la midió, la volvió a crear en un programa CAD, un proceso conocido como ingeniería inversa, y regresó rápidamente con una versión impresa en 3D de la válvula.

Según los informes, las máquinas equipadas con válvulas impresas en 3D han ayudado al menos a 10 pacientes.

Si bien este ejemplo muestra la capacidad de la impresión 3D para ofrecer soluciones rápidamente en situaciones de emergencia, bajo demanda y en el punto de necesidad, Issinova no se ha detenido allí.

La compañía también ha colaborado recientemente con la firma minorista de artículos deportivos, Decathlon, para rediseñar máscaras de snorkel comerciales para poder conectarlas al ventilador. Al hacer esto, el equipo espera abordar la escasez de máscaras hospitalarias C-PAP para la terapia de oxígeno subintensivo.

Esta nueva pieza, llamada válvula Charlotte, fue rápidamente prototipada usando una impresora 3D de estereolitografía.

Después de conectar exitosamente el dispositivo al cuerpo del ventilador en el Hospital de Chiari, el hospital entonces probaron con éxito el dispositivo en un paciente.

A pesar del éxito del proyecto, sin embargo, los inventores enfatizan que ni la máscara ni la válvula están certificadas, y su uso se recomienda solo en situaciones de emergencia.

2. Las gafas de seguridad impresas en 3D ayudan a combatir el coronavirus

Los hospitales de todo el mundo se han visto muy afectados por la escasez de equipos de protección, como gafas protectoras.

Para abordar este problema, una gran empresa de fabricación en China ha utilizado 200 impresoras 3D de extrusión de plástico para iniciar la producción en masa de gafas de seguridad.

La impresión 3D ayudó al equipo de I + D de la empresa a diseñar, desarrollar y finalizar el producto en dos semanas, una velocidad de comercialización notable.

Según la empresa, las gafas de seguridad impresas en 3D son más ligeras, lo que las hace más fáciles de llevar y están mejor selladas y protegidas de la niebla durante un período de tiempo más prolongado.

Hasta ahora, ya se han donado a hospitales en China más de 5000 pares de gafas de seguridad impresas en 3D. Ahora, la compañía planea aumentar su producción de impresión 3D, aumentando su producción diaria de gafas de seguridad de 600 a 2.000 unidades.

Si bien las gafas impresas en 3D no pueden eliminar por completo la escasez, pueden ofrecer apoyo a los hospitales hasta que las cadenas de suministro tradicionales vuelvan a la normalidad.

3. Máscaras faciales protectoras de impresión 3D para profesionales médicos

Los protectores faciales son dispositivos de equipo de protección personal (PPE) que se utilizan para proteger al personal médico de salpicaduras, aerosoles y salpicaduras de fluidos corporales.

Al igual que con las gafas de seguridad y las válvulas de los respiradores, los protectores faciales escasean, y algunos hospitales se ven obligados a reutilizar unidades desechables o improvisar soluciones utilizando productos comerciales no destinados a este uso.

Como resultado, ha habido varias iniciativas para imprimir máscaras faciales en 3D.

Uno proviene de la Universidad Politécnica de Hong Kong. Trabajando con fabricantes locales, el laboratorio de impresión 3D de la universidad planea producir hasta 30,000 protectores faciales por día para fines de marzo.

El protector facial consiste en un marco impreso en 3D, que se usa contra la frente. , que sostiene una lámina de plástico que cubre todo el rostro. Los escudos de un solo uso se pueden usar sobre máscaras quirúrgicas, que los médicos y enfermeras ya usan.

De manera similar, el fabricante de impresoras 3D de escritorio, Prusa Research, ha comenzado la producción de escudos protectores para el Ministerio de Salud checo. .

La empresa, que tiene una fábrica de más de 1.000 impresoras de extrusión 3D, puede producir 800 piezas por día, y solo una quinta parte de su capacidad se utiliza actualmente para este proyecto. Se tarda unas 2 horas en imprimir las diferentes partes que componen la mascarilla, utilizando material PETG.

La cantidad de piezas producidas diariamente también aumentará, ya que la compañía planea donar 10,000 unidades.

Además, Stratasys ha movilizado sus recursos globales de impresión 3D para responder a la pandemia de COVID-19. El primer proyecto del fabricante de impresoras 3D verá 5.000 protectores faciales completos impresos en 3D producidos antes del 27 de marzo.

Los beneficios clave de la impresión 3D en los tres casos es la capacidad de actuar rápido y utilizar la fabricación local. capacidades para llenar los vacíos de suministro.

4. Mologic utiliza la impresión 3D para crear prototipos de kits de prueba COVID-19

La tecnología de impresión 3D es útil no solo para la producción de suministros médicos escasos, sino también para acelerar el desarrollo de productos.

Un ejemplo de esto es Mologic, una empresa de pruebas de diagnóstico que utiliza 3D de Formlabs. impresoras para crear prototipos rápidamente de kits de prueba COVID-19. Con sus kits de prueba, la compañía tiene como objetivo permitir un diagnóstico más rápido del virus en el punto de necesidad y ayudar a prevenir la propagación del virus.

El kit de prueba rápida de Mologic podrá funcionar sin electricidad y no necesitará un análisis de laboratorio para dar resultados para el coronavirus. Esto permitirá que los trabajadores de la salud detecten casos y pongan a las personas en cuarentena más rápidamente.

La capacidad de producir rápidamente prototipos detallados de alta calidad de un kit de prueba a través de la impresión 3D acelera el proceso de desarrollo del dispositivo. . Según Mologic, la capacidad de producir piezas en cuestión de horas significa que puede pasar rápidamente de las pruebas a la producción.

Según los informes, los kits de prueba de uso final también se imprimirán en 3D, utilizando la resina de guía quirúrgica biocompatible de Formlabs.

5. Un dispositivo de respiración de emergencia impreso en 3D

Una alianza entre Free Zone Consortium (CZFB), una organización pública de revitalización económica en España, HP, un fabricante de hardware, Leitat (Tecnio), un centro tecnológico, y la empresa de automoción, SEAT, ha desarrollado una emergencia impresa en 3D. Dispositivo de respiración de apoyo a hospitales y unidades de cuidados intensivos.

Lo interesante del nuevo dispositivo es que su diseño y componentes se han simplificado para maximizar su robustez y facilitar una producción y montaje más rápidos.

El dispositivo también ha sido validado médicamente por un experto en ventilación mecánica en el Hospital Parc Taulí en Sabadell.

Se dice que la producción de impresión 3D del dispositivo es escalable industrialmente , con la alianza buscando alcanzar una capacidad de producción de entre 50 y 100 unidades por día a fines de marzo.

Los desafíos de utilizar la impresión 3D para hacer frente a la escasez de suministros médicos

Por supuesto, la impresión médica en 3D también plantea varias preocupaciones sobre la seguridad del producto y la legalidad de imprimir lo que son, en muchos casos, dispositivos protegidos por patente.

En este sentido, CECIMO, la Asociación europea para las industrias de máquinas herramienta, anunció recientemente que los Estados miembros de la UE deberían considerar la posibilidad de renunciar temporalmente a algunos de los requisitos de la Directiva de dispositivos médicos para bienes estratégicos durante este período de crisis.

Mientras tanto, muchas empresas de impresión 3D, como Carbon, Formlabs y Shapeways, han comenzado a asociarse con fabricantes médicos para imprimir en 3D suministros médicos que tienen una necesidad crítica.

El uso de experiencia médica real al diseñar y producir piezas impresas en 3D ayuda a garantizar que problemas como la biocompatibilidad se resuelvan antes de continuar.

Superar los desafíos de la cadena de suministro con la impresión 3D

Nunca se han mostrado más los beneficios de la impresión 3D para las cadenas de suministro que durante esta época de interrupciones e incertidumbre.

Dado que la velocidad es una de las principales prioridades de los hospitales que esperan suministros, la impresión 3D permite producir productos médicos críticos con mayor rapidez.

Además, los suministros se pueden fabricar más cerca del punto en el que se utilizarán, lo que reduce la distancia entre el fabricante, el personal médico y los pacientes.

Es alentador que la comunidad de impresión 3D también se haya unido para ayudar en la crisis proporcionando acceso a las instalaciones de impresión 3D y cualquier otro servicio que pueda ser necesario. Las empresas de impresión 3D que quieran brindar su apoyo también pueden conectarse en las redes sociales, con grupos como estos que se forman en línea.

En última instancia, esta actividad muestra la capacidad tanto de la tecnología de impresión 3D como de la comunidad para adaptarse rápidamente a entornos cambiantes y responder a emergencias imprevistas de frente.