Como a indústria de impressão 3D está ajudando a enfrentar os desafios da pandemia de Coronavirus

Como o surto de COVID-19 continua a se espalhar pelo mundo, as empresas de impressão 3D estão se preparando para os desafios apresentados pela pandemia.

Um desses desafios é a escassez de suprimentos, principalmente no setor de saúde. O número crescente de pacientes infectados com o Coronavírus levou rapidamente a uma escassez de suprimentos médicos, incluindo máscaras de proteção facial e peças para dispositivos de terapia intensiva.

À luz das cadeias de abastecimento interrompidas, a obtenção de tais suprimentos está se tornando cada vez mais difícil. É por isso que a tecnologia de impressão 3D, conhecida por sua capacidade de criar peças localmente e sob demanda, está sendo usada para fornecer peças e equipamentos necessários.

O artigo de hoje explorará alguns dos exemplos mais proeminentes de como a impressão 3D está ajudando os estabelecimentos de saúde a lidar com as interrupções causadas pelo surto do Coronavirus.

1. Válvulas impressas em 3D para dispositivos de terapia intensiva

Em uma história que ganhou as manchetes internacionais, uma pequena equipe do norte da Itália ajudou um hospital que lutava com suprimentos limitados de válvulas de ventilação, projetando rapidamente e imprimindo peças de reposição em 3D.




Na Itália, o segundo país mais afetado depois da China, um grande número de pessoas atualmente requer cuidados intensivos e oxigenação para sobreviver à infecção por tempo suficiente para que seus anticorpos a combatam.

Devido ao grande número de casos de coronavírus, o hospital de Chiari em Brescia enfrentou uma escassez de válvulas, que são componentes essenciais das máquinas de respiração ventilatória.

Infelizmente, devido ao escala da demanda, o fornecedor do hospital foi incapaz de fornecer as válvulas essenciais, o que levou um jornalista local a entrar em contato diretamente com a comunidade local de impressão 3D.

Isinnova, uma empresa de impressão 3D local, se ofereceu como voluntária. A equipe da Isinnova pegou uma amostra da válvula, mediu, recriou em um programa CAD - um processo conhecido como engenharia reversa - e rapidamente retornou com uma versão impressa em 3D da válvula. As máquinas equipadas com válvulas impressas em 3D teriam ajudado pelo menos 10 pacientes.

Embora este exemplo mostre a capacidade da impressão 3D de fornecer soluções rapidamente em situações de emergência, sob demanda e no momento da necessidade, a Issinova não parou por aí.

A empresa também colaborou recentemente com a empresa varejista de artigos esportivos Decathlon para redesenhar máscaras de mergulho para snorkel para serem capazes de conectá-las ao ventilador. Ao fazer isso, a equipe espera resolver a falta de máscaras hospitalares C-PAP para oxigenoterapia subintensiva.

Esta nova peça, chamada válvula Charlotte, foi rapidamente prototipada usando uma impressora 3D Stereolithography.

Depois de conectar com sucesso o dispositivo ao corpo do ventilador no Hospital Chiari, o hospital então testei com sucesso o dispositivo em um paciente.

Apesar do sucesso do projeto, porém, os inventores enfatizam que nem a máscara nem a válvula são certificadas, e seu uso é recomendado apenas em situações de emergência.

2. Óculos de segurança impressos em 3D ajudam na batalha contra o coronavírus

Hospitais em todo o mundo foram duramente atingidos pela escassez de equipamentos de proteção, como óculos de proteção.

Para resolver este problema, uma grande empresa de manufatura na China usou 200 impressoras 3D de extrusão de plástico para iniciar a produção em massa de óculos de segurança.

A impressão 3D ajudou a equipe de P&D da empresa a projetar, desenvolver e finalizar o produto em duas semanas - uma notável velocidade de lançamento no mercado.

Segundo a empresa, os óculos de segurança impressos em 3D são mais leves, facilitando o uso, e ficam mais bem vedados e protegidos de neblina por mais tempo.

Até agora, mais de 5.000 pares de óculos de segurança impressos em 3D já foram doados a hospitais na China. Agora, a empresa planeja aumentar sua produção de impressão 3D, aumentando sua produção diária de óculos de segurança de 600 para 2.000 unidades.

Embora os óculos impressos em 3D não consigam eliminar completamente a escassez, eles podem oferecer suporte aos hospitais até que as cadeias de suprimentos tradicionais voltem ao normal.

3. Impressão 3D de protetores faciais para profissionais médicos

Protetores faciais são dispositivos de equipamento de proteção individual (EPI) usados ​​para proteger o pessoal médico de respingos, borrifos e respingos de fluidos corporais.

Tal como acontece com os óculos de segurança e as válvulas respiratórias, os protetores faciais são escassos, sendo alguns hospitais obrigados a reutilizar unidades descartáveis ​​ou improvisar soluções utilizando produtos comerciais não destinados a este fim.

Como resultado, houve várias iniciativas para imprimir protetores faciais em 3D.

Um vem da Universidade Politécnica de Hong Kong. Trabalhando com fabricantes locais, o laboratório de impressão 3D da universidade planeja produzir até 30.000 protetores faciais por dia até o final de março.

O protetor facial consiste em uma moldura impressa em 3D, usada contra a testa , que contém uma folha de plástico cobrindo todo o rosto. Os escudos descartáveis ​​podem ser usados ​​sobre máscaras cirúrgicas, que médicos e enfermeiras já usam.

Da mesma forma, o fabricante de impressoras 3D de mesa, Prusa Research, iniciou a produção de escudos de proteção para o Ministério da Saúde tcheco .

A empresa, que dirige uma fábrica com mais de 1.000 impressoras de extrusão 3D, pode produzir 800 peças por dia, sendo apenas um quinto da sua capacidade utilizada atualmente para este projeto. Demora cerca de 2 horas para imprimir as diferentes partes que compõem a máscara facial, utilizando material PETG.

O número de peças produzidas diariamente também vai aumentar, pois a empresa planeja doar 10 mil unidades. Além disso, a Stratasys mobilizou seus recursos globais de impressão 3D para responder à pandemia COVID-19. O primeiro projeto do fabricante da impressora 3D verá 5.000 protetores faciais impressos em 3D produzidos até 27 de março.

Os principais benefícios da impressão 3D em todos os três casos é a capacidade de agir rapidamente e usar a manufatura local recursos para preencher lacunas de abastecimento.

4. A Mologic usa impressão 3D para fazer o protótipo dos kits de teste COVID-19

A tecnologia de impressão 3D é útil não apenas para a produção de suprimentos médicos escassos, mas também para acelerar o desenvolvimento de produtos.

Um exemplo disso é a Mologic, uma empresa de testes de diagnóstico que está usando o 3D da Formlabs impressoras para fazer o protótipo rápido dos kits de teste COVID-19. Com seus kits de teste, a empresa visa possibilitar o diagnóstico mais rápido do vírus na hora certa - e ajudar na prevenção da propagação do vírus.

O kit de teste rápido da Mologic será capaz de funcionar sem eletricidade e não precisará de uma análise de laboratório para dar resultados para o coronavírus. Isso permitirá que os profissionais de saúde detectem casos e coloquem pessoas em quarentena mais rapidamente.

A capacidade de produzir rapidamente protótipos detalhados de alta qualidade de um kit de teste por meio de impressão 3D acelera o processo de desenvolvimento do dispositivo. . De acordo com a Mologic, a capacidade de produzir peças em questão de horas significa que ela pode passar rapidamente do teste para a produção.

Os kits de teste de uso final também serão impressos em 3D, usando resina de guia cirúrgica biocompatível da Formlabs.

5. Um dispositivo de respiração de emergência impresso em 3D

Uma aliança entre o Free Zone Consortium (CZFB), uma organização pública de revitalização econômica na Espanha, a HP, um fabricante de hardware, Leitat (Tecnio), um centro tecnológico, e a empresa automotiva, SEAT, desenvolveu uma emergência impressa em 3D dispositivo de respiração para apoiar hospitais e unidades de terapia intensiva.

O que é empolgante sobre o novo dispositivo é que seu design e componentes foram simplificados para maximizar sua robustez e facilitar uma produção e montagem mais rápidas.

O dispositivo também foi validado clinicamente por um especialista em ventilação mecânica no Hospital Parc Taulí em Sabadell.

A produção de impressão 3D do dispositivo é considerada industrialmente escalável , com a aliança buscando atingir uma capacidade de produção entre 50 e 100 unidades por dia até o final de março.

Os desafios de usar a impressão 3D para lidar com a escassez de suprimentos médicos

É claro que a impressão 3D médica também levanta várias preocupações sobre a segurança do produto e a legalidade da impressão que são, em muitos casos, dispositivos protegidos por patente.

A este respeito, a CECIMO, a Associação Europeia para as Indústrias de Máquinas-ferramenta, anunciou recentemente que os Estados-Membros da UE deveriam considerar a renúncia temporária de alguns dos requisitos da Diretiva de Dispositivos Médicos para bens estratégicos durante este período de crise. Enquanto isso, muitas empresas de impressão 3D, incluindo empresas como Carbon, Formlabs e Shapeways, começaram a fazer parceria com fabricantes de produtos médicos para imprimir suprimentos médicos em 3D que estão em necessidade crítica.

Usar experiência médica real ao projetar e produzir peças impressas em 3D ajuda a garantir que questões como a biocompatibilidade sejam resolvidas antes de prosseguir.

Superando os desafios da cadeia de suprimentos com impressão 3D

Nunca os benefícios da impressão 3D para as cadeias de abastecimento foram tão exibidos como durante este período de interrupções e incertezas.

Com a velocidade sendo uma das principais prioridades para hospitais que esperam por suprimentos, a impressão 3D está permitindo que produtos médicos essenciais sejam produzidos mais rapidamente.

Além disso, os suprimentos podem ser fabricados mais próximos do ponto em que serão usados, reduzindo a distância entre o fabricante, a equipe médica e os pacientes.

De forma encorajadora, a comunidade de impressão 3D também se uniu para ajudar na crise, fornecendo acesso às instalações de impressão 3D e quaisquer outros serviços que possam ser necessários. As empresas de impressão 3D que desejam oferecer seu apoio também podem se conectar nas redes sociais, com grupos como esses sendo formados online.

Em última análise, esta atividade mostra a capacidade da tecnologia de impressão 3D e da comunidade de se adaptar rapidamente a ambientes em constante mudança e responder a emergências imprevistas de frente.