3D 인쇄 산업이 코로나바이러스 팬데믹의 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 되는지

COVID-19 발병이 전 세계적으로 계속 확산됨에 따라 3D 프린팅 회사는 팬데믹이 제시하는 도전 과제에 한 발 더 다가서고 있습니다.

그러한 문제 중 하나는 특히 의료 산업에서 공급 부족입니다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 환자가 급증하면서 보호용 마스크와 중환자실용 부품 등 의료용품 부족 사태가 발생했다.

공급망이 붕괴됨에 따라 이러한 공급을 소싱하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 그렇기 때문에 현지에서 주문형으로 부품을 생성할 수 있는 것으로 알려진 3D 프린팅 기술을 사용하여 필요한 부품과 장비를 제공하고 있습니다.

오늘의 기사에서는 3D 프린팅이 코로나바이러스 발병으로 인한 혼란을 처리하는 의료 시설에 어떻게 도움이 되는지에 대한 가장 눈에 띄는 몇 가지 예를 살펴볼 것입니다.

1. 중환자실용 3D 프린팅 밸브

국제적으로 헤드라인을 장식한 한 이야기에서 북부 이탈리아의 소규모 팀은 교체 부품을 신속하게 설계하고 3D 인쇄하여 인공호흡기 밸브 공급이 제한적인 병원을 도왔습니다.

중국에 이어 두 번째로 영향을 많이 받는 이탈리아에서는 현재 많은 사람들이 항체가 싸울 수 있을 만큼 충분히 오래 감염을 견디기 위해 집중 치료와 산소 공급이 필요합니다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산으로 브레시아의 키아리 병원은 인공호흡기의 필수 부품인 밸브 부족에 시달렸다.

안타깝게도 수요의 규모로 인해 병원의 공급업체는 중요한 밸브를 제공할 수 없었고 지역 언론인이 지역 3D 프린팅 커뮤니티에 직접 연락하게 되었습니다.

지역 3D 프린팅 회사인 Isinnova가 자원했습니다. Isinnova 팀은 ​​밸브 샘플을 가져와 측정하고 CAD 프로그램(역설계라고 하는 프로세스)에서 다시 생성한 후 밸브의 3D 인쇄 버전으로 신속하게 반환했습니다.

3D 프린팅 밸브가 장착된 기계는 최소 10명의 환자를 도왔다고 합니다.

이 예는 긴급 상황, 주문형 및 필요한 시점에 신속하게 솔루션을 제공하는 3D 프린팅의 능력을 보여주지만 Issinova는 여기서 멈추지 않았습니다.

이 회사는 최근 스포츠 용품 소매업체인 Decathlon과 협력하여 인공호흡기에 연결할 수 있는 상업용 스노클링 마스크를 재설계했습니다. 이를 통해 팀은 집중 산소 요법을 위한 병원 C-PAP 마스크 부족 문제를 해결하기를 희망합니다.

Charlotte 밸브라는 이 새로운 부품은 광조형 3D 프린터를 사용하여 신속하게 프로토타입을 만들었습니다.

이 장치를 Chiari 병원의 인공호흡기 본체에 성공적으로 연결한 후 병원은 환자에게 장치를 성공적으로 테스트했습니다.

프로젝트의 성공에도 불구하고 발명가는 마스크나 밸브 모두 인증되지 않았으며 비상 상황에서만 사용하는 것이 좋습니다.

2. 3D 인쇄 보안경으로 코로나바이러스 퇴치

고글과 같은 보호 장비 부족으로 전 세계 병원들이 큰 타격을 받고 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 중국의 한 대형 제조 회사는 200대의 플라스틱 압출 3D 프린터를 사용하여 안전 고글의 대량 생산을 시작했습니다.

3D 프린팅은 회사의 R&D 팀이 2주 이내에 제품을 설계, 개발 및 완성하는 데 도움이 되었습니다. 이는 놀라운 시장 출시 속도입니다.

회사에 따르면 3D 프린팅으로 제작한 보안경은 가벼워서 착용하기 쉬우며, 밀봉이 잘 되어 안개로부터 오랜 시간 보호된다.

지금까지 5000개 이상의 3D 프린팅 보안경이 중국의 병원에 기증되었습니다. 이제 회사는 3D 프린팅 생산을 늘려 안전 고글의 일일 생산량을 600개에서 2,000개로 늘릴 계획입니다.

3D 인쇄 고글이 부족을 완전히 없앨 수는 없지만 전통적인 공급망이 정상으로 돌아올 때까지 병원에 지원을 제공할 수 있습니다.

3. 의료 전문가를 위한 3D 프린팅 보호 안면 보호대

안면보호구는 의료인을 신체액의 튀김, 스프레이 및 튀김으로부터 보호하기 위해 사용되는 개인 보호 장비(PPE) 장치입니다.

보안경과 인공호흡기 밸브와 마찬가지로 안면 가리개는 공급이 부족하여 일부 병원에서는 일회용품을 재사용하거나 이러한 용도가 아닌 상용 제품을 사용하여 즉석에서 해결책을 제시해야 합니다.

결과적으로, 대신 안면 보호대를 3D 인쇄하기 위한 여러 이니셔티브가 있었습니다.

한 명은 홍콩 폴리테크닉 대학교 출신입니다. 대학의 3D 프린팅 연구소는 현지 제조업체와 협력하여 3월 말까지 하루 최대 30,000개의 안면 보호대를 생산할 계획입니다.

안면 보호대는 3D 프린팅 프레임으로 구성되어 이마에 착용합니다. , 얼굴 전체를 덮는 플라스틱 시트를 고정합니다. 일회용 실드는 의사와 간호사가 이미 착용하고 있는 수술용 마스크 위에 착용할 수 있습니다.

마찬가지로 데스크톱 3D 프린터 제조업체인 Prusa Research도 체코 보건부를 위해 보호용 실드 생산을 시작했습니다. .

1,000개 이상의 3D 압출 프린터 공장을 운영하는 이 회사는 하루에 800개의 부품을 생산할 수 있으며 현재 이 프로젝트에 사용되는 용량의 5분의 1에 불과합니다. 안면 마스크를 구성하는 여러 부분을 PETG 소재를 사용하여 인쇄하는 데 약 2시간이 걸립니다.

회사가 1만개를 기부할 예정이어서 매일 생산되는 부품도 늘어날 예정이다.

또한 Stratasys는 COVID-19 전염병에 대응하기 위해 전 세계 3D 프린팅 리소스를 동원했습니다. 3D 프린터 제조업체의 첫 번째 프로젝트는 3월 27일까지 5,000개의 3D 인쇄 전면 실드를 생산할 예정입니다.

3가지 경우 모두 3D 인쇄의 주요 이점은 신속하게 행동하고 현지 제조를 사용할 수 있다는 것입니다. 공급 공백을 메울 수 있는 능력.

4. Mologic, 3D 프린팅을 사용하여 COVID-19 테스트 키트 프로토타입 제작

3D 프린팅 기술은 희소한 의료용품의 생산은 물론 제품 개발의 가속화에도 유용합니다.

Formlabs의 3D를 사용하는 진단 테스트 회사 Mologic이 그 한 예입니다. 프린터가 COVID-19 테스트 키트의 프로토타입을 신속하게 제작합니다. 회사는 테스트 키트를 통해 필요한 시점에서 바이러스를 더 빨리 진단하고 바이러스 확산을 방지하는 것을 목표로 합니다.

몰로직의 신속한 테스트 키트는 전기 없이 작동할 수 있으며 코로나바이러스에 대한 결과를 제공하기 위해 실험실 분석이 필요하지 않습니다. 이를 통해 의료 종사자가 사례를 더 빨리 감지하고 사람들을 검역소에 배치할 수 있습니다.

3D 프린팅을 통해 테스트 키트의 고품질 세부 프로토타입을 신속하게 생성하는 기능은 장치 개발 프로세스의 속도를 높입니다. . Mologic에 따르면 몇 시간 만에 부품을 생산할 수 있다는 것은 테스트에서 생산으로 빠르게 이동할 수 있음을 의미합니다.

최종 사용 테스트 키트도 Formlabs의 생체 적합성 Surgical Guide Resin을 사용하여 3D 인쇄될 예정입니다.

5. 3D 인쇄된 비상 호흡 장치

스페인의 공공 경제 활성화 조직인 Free Zone Consortium(CZFB), 하드웨어 제조업체인 HP, 기술 센터인 Leitat(Tecnio), 자동차 회사인 SEAT의 제휴로 3D 프린팅 비상 사태를 개발했습니다. 병원 및 중환자실을 지원하는 호흡 장치.

새 장치의 흥미로운 점은 설계와 구성 요소가 단순화되어 견고성을 극대화하고 더 빠른 생산 및 조립이 가능하다는 것입니다.

이 장치는 Sabadell에 있는 Hospital Parc Taulí의 기계 환기 전문가에 의해 의학적으로도 검증되었습니다.

이 장치의 3D 프린팅 생산은 산업적으로 확장 가능하다고 합니다. , 얼라이언스가 3월 말까지 하루 50~100개 생산 능력에 도달하는 것을 목표로 하고 있습니다.

의료 공급 부족을 해결하기 위해 3D 프린팅을 사용할 때의 과제

물론 의료용 3D 프린팅은 제품 안전과 많은 경우 특허 보호 장치인 프린팅의 합법성에 대한 몇 가지 우려를 불러일으키기도 합니다.

이와 관련하여 유럽 공작 기계 산업 협회인 CECIMO는 최근 EU 회원국들이 이 위기 기간 동안 전략 상품에 대한 의료 기기 지침 요구 사항 중 일부를 일시적으로 면제하는 것을 고려해야 한다고 발표했습니다.

그 동안 Carbon, Formlabs 및 Shapeways와 같은 회사를 비롯한 많은 3D 인쇄 회사가 의료 제조업체와 협력하여 꼭 필요한 의료 용품을 3D 인쇄하기 시작했습니다.

3D 프린팅 부품을 설계 및 생산할 때 실제 의료 전문 지식을 사용하면 진행하기 전에 생체 적합성과 같은 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

3D 프린팅으로 공급망 문제 극복

공급망을 위한 3D 프린팅의 이점이 이 혼란과 불확실성의 시대보다 더 크게 나타난 적이 없었습니다.

공급을 기다리는 병원에서 속도가 최우선 과제 중 하나인 상황에서 3D 프린팅은 중요한 의료 제품을 더 빨리 생산할 수 있게 해줍니다.

또한 소모품을 사용할 지점에서 더 가깝게 제조할 수 있으므로 제조업체와 의료진, 환자 간의 거리가 줄어듭니다.

3D 프린팅 커뮤니티는 3D 프린팅 시설과 필요한 기타 서비스에 대한 액세스를 제공함으로써 위기를 돕기 위해 함께 모였습니다. 지원을 제공하려는 3D 인쇄 회사는 소셜 미디어에서도 연결할 수 있으며 이러한 그룹은 온라인에서 형성됩니다.

궁극적으로 이 활동은 3D 프린팅 기술과 커뮤니티가 변화하는 환경에 빠르게 적응하고 예측하지 못한 비상 사태에 정면으로 대응할 수 있는 능력을 보여줍니다.