Alors que les pays du monde entier sont aux prises avec la propagation du coronavirus (COVID-19), plusieurs incidents liés à l’impression 3D méritent d’être signalés. Le mois dernier, nous vous avons parlé de l’impression 3D par Polytechnic University de centaines de visières pour protéger les professionnels de santé qui doivent interagir avec des personnes infectées. La chronologie de conception et de prototypage rapide a considérablement réduit la pénurie de masques. Mais il y a eu des développements plus récents. Nous mettrons à jour cette page régulièrement avec les nouvelles et développements les plus intéressants dans la lutte contre COVID-19.
Saut rapide vers:
Mise à jour 4/15
Dans notre précédente couverture COVID-19, nous avons fourni des liens vers des fichiers utiles qui peuvent être imprimés pour lutter contre la pandémie, comme des ouvre-portes sans contact et des écrans faciaux. Fournir ces écrans faciaux aux employés des hôpitaux où ils sont le plus nécessaires est une autre tâche. Différentes organisations dans le monde travaillent pour résoudre ce problème et celle à laquelle (Cameron Naramore) j’envoie des pièces imprimées est l’opération Shields Up (OSU).
De nombreuses mesures doivent être prises pour placer les écrans faciaux imprimés en 3D sur le front de la pandémie. Tout d’abord, une conception spécifique doit être choisie afin de pouvoir normaliser le flux de travail et mettre en œuvre des mesures de contrôle de la qualité. C’est impossible à faire si la communauté des imprimeurs envoie différents modèles de visières. Ensuite, des méthodes de réception des pièces imprimées doivent être mises en place, y compris par courrier et dépôt. Les pièces doivent être stérilisées, séchées et assemblées. Enfin, ils doivent être livrés à ceux qui en ont réellement besoin.
Alan Puccinelli, connu sous le nom de Pooch autour du Hacker Lab, a mis sur pied une équipe d’ingénieurs et de fabricants de logiciels pour s’attaquer à chacune de ces étapes. OSU travaille à partir de la région de Sacramento donc ils sont un partenaire de la Société médicale de la vallée de la Sierra Sacramento, ce qui les met en communication avec les médecins et infirmières qui demandent plus d’EPI (équipements de protection individuelle).
Nous combattons un ennemi invisible et avec cela les gens sont stressés et il y a de l’anxiété parce que vous ne pouvez pas le voir. Ces boucliers sont merveilleux, ils ne sont qu’une couche de protection dont nous avons tous besoin. John Wiesenfarth, MD, président de la Sierra Sacramento Valley Medical Society
Alan a mis en place un processus de désinfection qui utilise des temps de trempage et de séjour rigoureux, suivi d’un processus de rinçage et de séchage à l’éventail. Chaque pièce imprimée est potentiellement infectée par COVID-19, ce sont donc des étapes cruciales. Bien sûr, OSU doit également acquérir les feuilles de plastique transparent et les bandes élastiques nécessaires pour assembler les écrans faciaux et s’appuyer sur des dons pour effectuer ces achats. Après assemblage, ils sont emballés dans des sacs stériles et livrés en mains propres aux hôpitaux locaux.
OSU travaille avec le Écran facial validé Prusa développé par Prusa Research. La conception a été prototypée sur des dizaines d’itérations et vérifiée par le ministère tchèque de la Santé. Il existe de nombreux modèles de visières, dont certains prennent beaucoup moins de temps à imprimer, mais si vous souhaitez envoyer des pièces à OSU, elles doivent être de cette conception. C’est ce que veulent les médecins et c’est ce que l’OSU est configuré pour gérer.
Les volontaires peuvent immédiatement commencer à imprimer des boucliers et à les envoyer à l’adresse sur l’OSU site Internet. Le PETG est le matériau préféré car il est déjà largement utilisé dans les industries alimentaires et de la santé en raison de sa capacité à résister à l’eau de Javel ainsi qu’aux températures élevées. Si vous n’avez pas de PETG, le PLA est leur préférence secondaire. N’utilisez pas d’ABS et veuillez étiqueter les pièces avec le matériau utilisé. N’oubliez pas non plus d’imprimer le menton inférieur!
La situation est sombre, mais essayez de réfléchir à ces mots encourageants de Pooch: «Je suis ému à ce sujet parce que c’est comme tous les jours quand le facteur arrive ici, je reçois des lettres et seulement des centaines de ces pièces imprimées que nous traitons et cela en fait un «beaucoup de mains font un travail léger».
Mise à jour 4/07
Masques PEEP à oxygène imprimés en 3D
Afin de répondre à la pénurie de ventilateurs, la société belge 3D Materialise vient d’annoncer qu’elle a développé un masque PEEP à oxygène imprimé en 3D. Cette solution sera apportée aux hôpitaux rapidement et en pleine conformité avec les règles de sécurité. Ils l’appellent le connecteur Materialise NIP. Il s’agit d’un appareil permettant de convertir l’équipement standard disponible dans la plupart des hôpitaux en masque pour faciliter la respiration des patients en créant une pression positive dans les poumons. Ces masques assemblés permettent aux cliniciens de réduire le temps dont les patients ont besoin pour accéder à des ventilateurs mécaniques, ce qui contribue à réduire la pression sur les fournitures de ventilateur.
Avec l’aide de ce masque, une pression positive élevée peut être créée sans l’utilisation d’un ventilateur. Le module complémentaire imprimé en 3D peut convertir un équipement standard déjà disponible dans la plupart des hôpitaux en un masque PEP non invasif (NIP) qui peut être connecté à l’alimentation en oxygène. Cet appareil facilite la respiration des patients atteints de coronavirus et leur donne une longue période de temps avant que des ventilateurs mécaniques soient nécessaires pour le traitement. Il aide également les patients à désactiver les ventilateurs plus tôt, libérant ainsi les appareils pour les patients dans le besoin critique.
Parce que Materialise est l’un des principaux fabricants d’additifs dans le secteur médical, ils sont très expérimentés dans l’impression 3D médicale certifiée. Cela les aide à accélérer les enregistrements réglementaires qui sont cruciaux pour assurer la sécurité des patients et des soignants. L’entreprise prévoit que l’appareil sera largement disponible pour les hôpitaux d’ici la mi-avril.
Mise à jour 4/02
Écouvillons de test imprimés en 3D
Ce qui semble être le plus grand besoin immédiat de lutter contre COVID-19 est d’identifier les personnes infectées. Lorsque le test est effectué à grande échelle, il y a une meilleure surveillance sur qui est infecté, d’où proviennent les spreads et qui doit être mis en quarantaine afin d’arrêter ou de ralentir la propagation. De plus, les professionnels de la santé et autres travailleurs essentiels doivent être testés régulièrement. Ils comptent beaucoup sur les EPI pour maintenir en toute sécurité leur propre santé.
Pour effectuer les tests COVID-19 avec succès, des écouvillons nasopharyngés (NP) sont nécessaires pour prélever des échantillons. Ces écouvillons NP sont essentiellement des bâtons flexibles avec une extrémité hérissée qui sont insérés dans le nez d’une personne et, ce faisant, recueillent un échantillon qui peut être utilisé pour les tests. Le NP avec des résidus est placé dans un flacon qui contient un milieu de culture où le virus peut se développer afin qu’il puisse être identifié. Toutes les pièces de ce procédé sont des dispositifs médicaux qui sont actuellement peu disponibles partout dans le monde. Heureusement, ces écouvillons NP peuvent être imprimés en 3D à l’aide de l’impression 3D DLP.
EnvisionTEC, l’un des principaux fabricants d’imprimantes 3D DLP, arrête toute production régulière et consacrer entièrement leur ligne de production à l’impression 3D de ces écouvillons NP. Le PDG d’EnvisionTEC, Al Siblani, a déclaré: «Nous avons besoin d’un écouvillon contre les coronavirus pour chaque test que nous effectuons. Nous avons donc besoin d’environ 350 millions d’euros. Nous ouvrirons 24h / 24. »
Les ingénieurs d’EnvisionTEC ont conçu une pointe de prélèvement pour un écouvillon nasal flexible. Brian Nilson, des laboratoires Nilson, a imprimé en 3D la conception finale pour les tests. Il a pu imprimer 400 des écouvillons dans le matériel électronique approuvé de classe 1 sur son Envision One cDLM en deux heures. E-Guide a réussi certains de ces tests et attend les derniers tests IRB et l’approbation. En vertu des règlements de la FDA, un groupe IRB qui a été officiellement désigné pour examiner et surveiller la recherche biomédicale impliquant des sujets humains a le pouvoir de déterminer que le guide électronique convient à la production de masse des écouvillons NP pour les tests COVID-19.
Formlabs propose également des swaps NP imprimés en 3D. Une équipe de la division des applications cliniques 3D de USF Health a créé une conception initiale, en collaboration avec Northwell Health et en collaboration avec Formlabs pour développer des prototypes et sécuriser des matériaux pour une alternative imprimée en 3D. La validation clinique est déjà terminée, en un temps record de deux semaines (!) Et les imprimantes 3D de USF Health et Northwell Health produiront les écouvillons et les fourniront à leurs patients.
Ces écouvillons sont des dispositifs médicaux de classe I exemptés des exigences de notification avant la mise en marché et obligent les fabricants à enregistrer et à répertorier les produits. Formlabs produira des écouvillons dans ses installations certifiées ISO 13485 enregistrées par la FDA aux États-Unis.
Mise à jour 3/27
La pénurie de ventilateurs
Alors que la communauté mondiale de l’impression 3D met le nez collectif sur la pierre angulaire pour aider les hôpitaux du monde entier à faire face aux pénuries d’approvisionnement, de plus en plus d’initiatives pour créer des ventilateurs imprimables 3D voient le jour. Nous avons mentionné précédemment que la plupart des imprimantes 3D ne sont pas adaptées à la fabrication de tels objets en raison de la porosité des pièces imprimées. Mais certaines imprimantes haut de gamme peuvent produire des pièces qui peuvent être stérilisées et, plus important encore, la pénurie de ventilateurs devrait être dangereusement importante. Le CDC calcule que la pénurie sera de 300 000 à 700 000 unités aux États-Unis seulement, et certaines villes comme New York ressentent déjà les douleurs de la pénurie. Tout le monde avec des imprimantes 3D de bureau devrait continuer d’imprimer des masques, des écrans faciaux et des ouvre-portes mains libres, mais les leaders du marché de l’impression 3D se tournent vers l’impression de ventilateurs approuvés par les médecins.
HP a livré plus de 1 000 pièces imprimées aux hôpitaux locaux autour de Barcelone, en Espagne; Corvallis, Oregon; San Diego, Californie; et Vancouver, Washington, y compris les ajusteurs de masque et les écrans faciaux. Les ingénieurs HP testent et valident actuellement des pièces imprimées pour un ventilateur de champ et des masques faciaux FFP3.
«HP et nos partenaires de fabrication numérique travaillent sans relâche dans la lutte contre ce virus sans précédent. Nous collaborons au-delà des frontières et des industries pour identifier les pièces les plus nécessaires, valider les conceptions et commencer à les imprimer en 3D. Notre profonde gratitude va à nos employés, partenaires, clients et membres de notre communauté pour leurs efforts inlassables pour soutenir les professionnels de la santé qui font la différence en première ligne. » – Enrique Lores, président et chef de la direction, HP Inc
Une façon de contourner les problèmes d’assainissement associés à l’impression des ventilateurs consiste à s’appuyer sur un appareil respiratoire dont les hôpitaux disposent en abondance: le réanimateur manuel Ambu-Bag qui pend près de chaque lit d’hôpital. En imprimant un appareil capable de pomper automatiquement un Ambu-Bag, un ventilateur de base peut être façonné. Les pièces imprimées n’entrent pas en contact avec le patient ou l’air qu’il respire, la stérilité est donc beaucoup moins préoccupante. C’est la voie prise par le consortium hors d’Espagne.
Un consortium composé de HP, Consorci de la Zona Franca (CZFB), Leitat, SEAT, Consorci Sanitari de Terrassa (CST) et l’hôpital Parc Taulí de Sabadell a récemment fait approuver son respirateur imprimé par des experts médicaux. Le respirateur, appelé Leitat 1, a été conçu par le Centre technologique Leitat et validé médicalement par le Dr Lluís Blanch, directeur de l’innovation à l’hôpital Parc Taulí. Il est approuvé comme appareil d’urgence destiné uniquement à une utilisation à court terme, mais cela pourrait faire une énorme différence dans la pandémie, d’autant plus que 50 à 100 unités pourraient être imprimées par jour. «Il s’agit d’un respirateur d’urgence, pour une situation d’urgence, conçu avec les technologies 3D et incorporant d’autres pièces trouvées sur le marché. L’assemblage est très rapide, nous pouvons donc en produire environ 100 par jour, et j’espère que beaucoup d’autres dans les jours à venir », a déclaré Manel Balcells, commissaire à la santé du Leitat Technology Center. Alors que certains membres du projet tels que Navantia et Airbus produisent déjà le respirateur, d’autres travaillent sur Leitat 2, qui suivra davantage les réglementations de l’Agence espagnole des médicaments et des dispositifs médicaux.
Le défi Code Life Ventilator est une initiative organisée par l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill et la Fondation de l’Hôpital général de Montréal pour «concevoir un ventilateur peu coûteux, simple, facile à utiliser et à construire qui peut servir les patients COVID, en cas d’urgence Plage de temps. » Les conceptions peuvent s’appuyer sur l’impression 3D, les machines CNC, les smartphones et Arduino, et les candidatures seront acceptées jusqu’au 31 mars. L’équipe gagnante recevra 200 000 CAD. Alors sauvez des vies et gagnez de l’argent en même temps.
L’open-source Projet de ventilation d’urgence E-Vent hors du MIT publiera bientôt des fichiers de conception qui utilisent également l’Ambu-Bag comme ventilateur de fortune. «Nous publions ce matériel dans le but de fournir à ceux qui sont capables de fabriquer ou de fabriquer des ventilateurs, les outils nécessaires pour le faire d’une manière qui vise à assurer la sécurité des patients. Les cliniciens qui consultent ce site peuvent apporter leur contribution et leur expertise et rendre compte de leurs efforts pour aider leurs patients. »
Tous ces projets produiront probablement des résultats intéressants, ce qui pourrait ouvrir la porte à tout le monde avec une imprimante de bureau capable de produire des composants de ventilateur. Restez à l’écoute et restez en sécurité.
Mise à jour 3/24
Il y a eu d’autres développements dans la pandémie COVID-19 liés à l’impression 3D, nous allons donc mettre à jour cet article si nécessaire pour inclure de nouvelles informations.
De plus, il est pertinent d’expliquer pourquoi l’impression 3D est nécessaire dans cette crise. Les gouvernements du monde entier ont émis différents niveaux d’ordres de «rester chez eux» pour ralentir la propagation de la maladie, ce qui interrompt les chaînes d’approvisionnement lorsque les usines ferment, les entrepôts ferment et que les chauffeurs restent chez eux. Comme tous les produits manufacturés, les fournitures et équipements médicaux ne parviennent qu’à leur destination grâce à des chaînes d’approvisionnement fonctionnelles. Il existe actuellement une demande accrue pour des produits médicaux spécifiques et les fabricants en font moins alors qu’un pourcentage encore plus faible est livré. Pour aggraver les choses, les hôpitaux tiennent des inventaires en fonction des besoins historiques, de nombreux hôpitaux ont épuisé leur stock de masques et de respirateurs quelques jours seulement après la pandémie.
Selon une enquête du BCG, au 19 mars, environ 90% des usines automobiles étaient fermées en Europe et 65% aux États-Unis. Seuls la Chine, le Japon et la Corée du Sud ont dépassé le sommet de la courbe d’infection, car 80% de leurs usines sont de nouveau ouvertes. Pour la plupart du monde, la situation va empirer avant de s’améliorer et cela inclut les chaînes d’approvisionnement.
Un réseau mondial d’imprimantes 3D décentralisées peut aider à porter une partie de ce fardeau, en particulier lorsqu’il s’agit d’articles comme les masques faciaux qui sont faciles à imprimer et dont le besoin est criant. Bien qu’il soit possible d’imprimer des appareils plus complexes comme la valve que nous avons précédemment couverte, ces appareils doivent être achetés auprès de fabricants d’origine autant que possible car ils sont fabriqués avec des matériaux qui peuvent être stérilisés à la chaleur et à la pression dans des autoclaves. Presque tous les produits imprimés en 3D sont poreux, ce qui signifie que les microbes peuvent persister et devenir des problèmes secondaires. Il est important de ne pas nuire davantage aux gens dans nos tentatives pour les aider. Pour en savoir plus, lisez le document Open Source COVID19 Medical Supplies.
Mise à jour 3/20
L’Italie est le deuxième pays le plus durement touché par la pandémie, juste derrière la Chine. Leurs hôpitaux sont surchargés et lorsqu’un hôpital de Brescia a manqué de valves pour leurs masques à oxygène Venturi, un dispositif médical essentiel pour les maladies respiratoires comme le coronavirus, ils ont contacté le fabricant pour en savoir plus. Mais le fabricant n’a pas pu les fournir en raison de problèmes de chaîne d’approvisionnement. L’hôpital a immédiatement lancé un appel à l’aide par le biais d’un journal local, à la recherche de quelqu’un qui pourrait imprimer les valves en 3D. Cristian Fracassi et Alessandro Ramaioli ont répondu à l’appel; leur startup technologique Isinnova dispose d’imprimantes 3D à son siège.
Ils ont contacté le fabricant pour lui demander des plans afin de pouvoir reproduire rapidement la vanne, mais le fabricant a refusé de les fournir. Fracassi et Ramaioli n’ont pas été découragés et ont ensuite procédé à la rétro-ingénierie de la vanne, créant trois versions différentes à tester en quelques heures seulement. Après les avoir testés à l’hôpital et choisi le meilleur design, ils ont imprimé 100 valves et les ont livrées à l’hôpital. Au 14 mars, les valves imprimées avaient été utilisées avec succès sur 10 patients.
Il y avait des gens en danger de mort et nous avons agi. Période. Maintenant, avec un esprit froid, réfléchissons. Premièrement, ne nous appelez pas, comme certains l’ont fait, des héros. Bien sûr, les gens étaient sur le point de mourir, mais nous n’avons fait que notre devoir. Refuser n’aurait pas été un acte lâche, mais meurtrier. Mais maintenant, faisons aussi taire les mots qui vont au-delà de nos intentions et au-delà de notre contrôle: nous n’avons aucune intention de tirer profit de cette situation, nous n’allons pas utiliser les conceptions ou les produits au-delà du strict besoin de nous forcer à agir, nous ne vont pas diffuser le dessin. Cristian Fracassi, PDG Isinnova
Il a été rapporté que le fabricant a menacé de poursuivre pour contrefaçon de brevet, mais Fracassi dit que c’est faux. «J’ai parlé à un opérateur qui m’a dit qu’il ne pouvait pas me donner les fichiers, mais après cela, nous n’avons rien reçu de la société d’origine. Je peux donc vous assurer que nous n’avons reçu aucune menace. Ils ont dit qu’ils ne pouvaient pas nous donner le dossier parce que c’est la propriété de l’entreprise, mais c’est tout. «
Les premières vannes imprimées sont sorties des imprimantes 3D FDM (modélisation par dépôt par fusion), mais après la rupture de l’histoire, une autre entreprise locale a appelé Lonati SpA ont utilisé leur machine SLS (frittage laser sélectif) pour fabriquer des versions de meilleure qualité. Bien sûr, toutes les valves imprimées sont jetables car elles ne sont pas conçues pour la stérilisation. Ils fonctionnent très bien en cas d’urgence, cependant.
Vannes SLS imprimées en 3D par Lonati SpA, crédit: Lonati SpA
Un appel aux armes pour lutter contre COVID-19
Nous parlons beaucoup de la communauté de l’impression 3D car de nombreux développements et percées se produisent en commun, tout comme celui décrit ci-dessus. Il existe d’innombrables forums, groupes Facebook, chaînes Youtube et Meetups où des utilisateurs expérimentés se mêlent à des noobs complets, offrant une sagesse sage et se joignant à des projets coopératifs.
Le 16 mars, une feuille de calcul publique intitulée Crowdsourcing pour imprimante 3D pour COVID-19 a été créé pour les professionnels de l’impression 3D et les amateurs afin de donner de leur temps et de leurs ressources pour imprimer des masques, des valves ou tout ce qui manque aux hôpitaux. Deux jours plus tard, la liste compte désormais plus de 4 800 bénévoles du monde entier. Cela réchauffe vraiment le cœur. Veuillez ajouter votre nom à la liste si vous avez une imprimante 3D et souhaitez aider. C’est l’un des avantages imprévus de la fabrication décentralisée renforcée par l’impression 3D, car cette communauté assez importante peut produire des milliers de composants en utilisant les mêmes fichiers, tout en maintenant des protocoles de distanciation sociale pour minimiser la propagation de la maladie.
Si vous êtes un établissement médical (partout dans le monde) ayant besoin d’équipements pouvant être fabriqués avec des imprimantes 3D, aller à la liste et trouvez des bénévoles à proximité de votre établissement. Ils feront de leur mieux pour vous aider.
Inscrivez-vous à la feuille de calcul publique Crowdsourcing pour imprimante 3D COVID-19
Des dossiers
Il y a des choses que vous pouvez imprimer pour vous aider! Voici quelques fichiers que n’importe qui peut télécharger et imprimer pour aider à la pandémie de COVID-19:
Ouvre-portes mains libres – Ceux-ci peuvent grandement contribuer à réduire la propagation des infections dans les entreprises et les bureaux qui doivent rester ouverts. Ils peuvent s’adapter à une variété de portes et permettent aux utilisateurs d’ouvrir les portes avec leur avant-bras plutôt qu’avec leur main. Bonus: laissez-les allumés après la crise et les gens peuvent ouvrir des portes tout en portant du café et des documents.
Ouvre-porte «Savegrabber» – Alors que l’ouvre-porte précédent se monte sur la poignée de porte, celui-ci est portable et peut être utilisé sur la plupart des poignées de porte à levier.
Masque filtrant réutilisable – Ce masque simple permet aux utilisateurs de changer régulièrement le matériau du filtre et il fonctionne avec les filtres HEPA, les filtres à café et les serviettes en papier.
Masque de protection – Ceci a été conçu par le Dr Tarek Loubani, travailleur canadien aux urgences. Tout ce dont vous avez besoin, c’est d’une sangle élastique et d’une feuille de Mylar.
Pour ceux qui ont le matériel et les matériaux appropriés, voici les fichiers les plus complexes conçus par l’équipe Isinnova:
La valve Venturi – L’original qui a tout déclenché.
Adaptateur respiratoire pour masque Decathlon – Avec ces fichiers, un masque de loisir peut être transformé en respirateur.
D’autres organisations d’impression 3D ont publié des réponses à la pandémie détaillant leurs propres efforts pour aider. Fathom travaille à concevoir tampons nasopharyngés imprimables pour les kits de test COVID-19 ainsi que des ventilateurs. le Défi CoVent-19 a été fondée par des résidents du Massachusetts General Hospital comme «un effort d’innovation ouverte pour concevoir un ventilateur mécanique à déploiement rapide» utilisant la fabrication additive.
Défi d’impression 3D de Cad Crowd
Cad Crowd, un marché pour la conception de produits et l’impression 3D, organise un concours dans l’espoir de produire des produits uniques pour ralentir la propagation du coronavirus. Il existe déjà plus de 50 entrées avec des produits allant des dispositifs sans contact aux poignées de porte. Les entrées devront être produites de manière efficace et abordable avec l’impression 3D.
Le concours est open source, ce qui signifie que les conceptions imprimables en 3D seront disponibles gratuitement dans le monde entier. L’espoir est que les designs créés grâce au concours aideront quelqu’un, quelque part. Ce virus est un problème mondial et il va prendre une solution globale. C’est exactement pourquoi le crowdsourcing est la voie à suivre. Cad Crowd veut donner à chacun la possibilité de présenter ses idées. Le crowdsourcing donne à chacun la possibilité de voir ses créations, permettant à des idées autrement invisibles de venir au premier plan. Cad Crowd encourage le crowdsourcing comme moyen de résoudre efficacement les problèmes et de générer des conceptions de produits inattendues. Il n’y a aucune barrière à l’entrée à part la possibilité de concevoir le produit à imprimer. La collaboration est autorisée et la nature du concours encourage les individus à s’inspirer des créations de leurs pairs et à s’en inspirer.
Le concours se déroule jusqu’au 18 avril. Il y aura un prix en argent récompensé pour chacune des cinq meilleures créations, qui sera décidé par Cad Crowd et la communauté du design.
Cliquez sur le bouton ci-dessous pour participer au concours ou pour parcourir les entrées.
