甚至，跨行業(yè)的公司，例如HP、Ford、GM、GE等，也都在通過使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)呼吸器、鼻拭子、口罩等來幫助世界各地的醫(yī)院。

有位學(xué)者說過, “需求乃發(fā)明之母”，因為大量產(chǎn)品證明了人類在逆境中的創(chuàng)造力。目前，3D打印技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域出現(xiàn)了許多創(chuàng)新，為防止新冠病毒傳播做出貢獻(xiàn)。

下面，我們來了解一下有哪些公司使用3D打印的設(shè)備制作防護(hù)面罩、防護(hù)用品零部件等疫情用品，以此支援醫(yī)護(hù)人員及大眾抗“疫”。

哪些公司生產(chǎn)了用于抗“疫”的3D打印醫(yī)療設(shè)備？

這段時間防護(hù)用品的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了供應(yīng)商的生產(chǎn)能力。因此，當(dāng)務(wù)之急是如何提供更多的防護(hù)用品。

首先，讓我們看看有哪些公司提供3D打印用品來抗擊新冠病毒。

Issinova

意大利小鎮(zhèn)的布雷西亞工程公司Isinnova的首席執(zhí)行官Cristian Fracassi公開講話。

為了滿足醫(yī)院的需求，他的公司使用3D打印技術(shù)解決了用于連接患者與呼吸機(jī)的呼吸閥短缺問題，從而挽救了患者生命。

Issinova并不是獨(dú)自做到的。該公司與FabLab的創(chuàng)始人物理學(xué)家Massimo Temporelli合作，在6小時內(nèi)設(shè)計出呼吸閥，然后與本地制造公司Lonati聯(lián)手批量生產(chǎn)呼吸閥。

后來，在構(gòu)造緊急呼吸機(jī)面罩時，Favero博士提出了改造市面上已有的浮潛面罩的想法。不久之后，他們聯(lián)系了作為Easybreath浮潛面罩的構(gòu)思者、生產(chǎn)商和供應(yīng)商的迪卡儂（Decathlon）。

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“該公司很樂意與我們合作，并很快提供給我們浮潛面罩的CAD圖。將浮潛面罩拆卸開，并評估要進(jìn)行的更改。然后設(shè)計了一個新組件，以確保與呼吸機(jī)的連接。我們將其稱為“夏洛特閥門”，并使用3D打印快速將其打印出來。”

Isinnova還宣布將對連接閥（“夏洛特閥門”）申請專利，并承諾該專利將保持免費(fèi)使用。

另一個批量生產(chǎn)商Weerg擁有3D打印機(jī)，該打印機(jī)可以用Nylon PA11和Nylon PA12等熱塑性材料制造多達(dá)5000件產(chǎn)品。該公司已與Issinova合作生產(chǎn)了浮潛面罩，用于治療新冠肺炎患者。

Stratasys

3D打印的全球領(lǐng)導(dǎo)者Stratasys正在動員其所有資源，快速生產(chǎn)一次性面罩，并免費(fèi)提供給醫(yī)務(wù)人員。美敦力和總部位于明尼阿波利斯的鄧伍德迪技術(shù)學(xué)院正在為面罩的塑料材料提供支持。

除生產(chǎn)面罩外，Stratasys還鼓勵工程師和設(shè)計師幫助開發(fā)新的、可快速部署的呼吸機(jī)。

Carbon

加利福尼亞州紅木市的Carbon公司已與Alphabets生命科學(xué)業(yè)務(wù)Verily合作設(shè)計面罩。

Carbon還與金屬3D打印機(jī)制造商Markforged合作，通過開發(fā)鼻咽拭子采樣工具來提高COVID-19測試能力。在不到一周的時間內(nèi)，它至少生產(chǎn)了10種不同的拭子設(shè)計，其中一些已經(jīng)過臨床評估。

從3月24日開始，FDA表示這些拭子是1類豁免設(shè)備，因此不需要提交緊急使用文書。隨著這一進(jìn)展，Carbon正在與合作伙伴一起生產(chǎn)棉簽，以進(jìn)行第一階段的生產(chǎn)。

Protolabs

最近幾周，Protolabs改變了業(yè)務(wù)，以滿足美國和歐洲的大量醫(yī)療產(chǎn)品訂單。

此外，該公司還與明尼蘇達(dá)大學(xué)的一個團(tuán)隊合作，在幾天之內(nèi)開發(fā)、測試和調(diào)整了低成本呼吸機(jī)的六個零件。研究人員已經(jīng)公開發(fā)表了該設(shè)計，該設(shè)計依賴于電動機(jī)來泵送廣泛可用的手動“Ambu”袋，以便醫(yī)院在生死攸關(guān)的情況下能夠自行生產(chǎn)（麻省理工學(xué)院的一個團(tuán)隊正在進(jìn)行類似的項目。）

該公司還與英國的分子診斷專家AusDiagnostics合作，生產(chǎn)一系列用于新冠病毒測試套件的塑料盒。AusDiagnostics已經(jīng)每天生產(chǎn)將近200個試劑盒，但若開始使用Protolabs零件，其還能提高產(chǎn)量。?

Protolabs也正在為一家大型通風(fēng)機(jī)制造商生產(chǎn)組件，但該公司目前尚未透露名稱或提供任何詳細(xì)信息。

Formlabs

目前，Formlabs正在打印并優(yōu)化由 USF Health 和 Northwell Health 的醫(yī)生協(xié)作完成的拭子設(shè)計，同時評估由其他一流醫(yī)院提供的設(shè)計。整個拭子采用一件式整體打印技術(shù)。FDA 已將這類拭子認(rèn)定為 I 類豁免設(shè)備。Formlabs 將在其位于美國的工廠生產(chǎn)拭子，這家工廠經(jīng) FDA 注冊并且通過了 ISO 13485 認(rèn)證。此外，FDA 建議但不要求拭子必須植絨。這意味著，可以整體上3D 打印一整個拭子。

除了打印測試套件拭子外，Formlabs還關(guān)注呼吸機(jī)分路器和呼吸面罩的設(shè)計。以下是Formlabs牽頭的幾個關(guān)鍵項目

1.?3D打印的轉(zhuǎn)換套件，用于將迪卡儂浮潛面罩轉(zhuǎn)換為應(yīng)急PPE（西班牙）

o?SolidPerfil 3D已經(jīng)免費(fèi)提供了800多個零件。

2.?轉(zhuǎn)換套件，即適配全臉呼吸管面罩，以適應(yīng)已經(jīng)用于呼吸回路和醫(yī)院的可重復(fù)使用的過濾器。

3.?Formlabs還在評估呼吸機(jī)分路器的設(shè)計。Northwell 目前正在撰寫臨床方案，但已經(jīng)進(jìn)行了實驗室測試，并指出該方案能夠在生死攸關(guān)之際拆分呼吸機(jī)。

Materialise

在創(chuàng)新方面，Materialize一直是領(lǐng)先者。 隨著新冠肺炎疾病的增加，惠普合作伙伴不僅針對當(dāng)前形勢進(jìn)行了創(chuàng)新，而且還針對未來進(jìn)行了創(chuàng)新。

在抗擊新冠病毒疫情的戰(zhàn)斗中，醫(yī)院急需大量呼吸機(jī)來治療患者。為了應(yīng)對呼吸機(jī)的短缺，來自比利時的3D打印領(lǐng)軍企業(yè)Materialise開發(fā)了無創(chuàng)PEEP(NIP)連接器，這個裝置可以將醫(yī)院中的標(biāo)準(zhǔn)呼吸面罩轉(zhuǎn)化為一個能在患者肺部產(chǎn)生正壓力以促進(jìn)呼吸的面罩。臨床醫(yī)師通過這些面罩可以縮短患者使用呼吸機(jī)的時間，從而降低呼吸機(jī)的供應(yīng)壓力。

除了NIP解決方案，Materialise的工程師還開發(fā)了幫助治療和控制新冠病毒的其他創(chuàng)新方案，包括：3D打印的免手觸開門器、3D打印的購物車把手和適配潛水面罩的3D打印連接器。

現(xiàn)在，讓我們看看其他初創(chuàng)公司采取了哪些舉措來應(yīng)對新冠病毒疫情。

·?與RPS和Carbon合作的Paragon Rapid Technologies為英格蘭東北部醫(yī)院的NHS一線員工提供3D打印面罩。

·?Mologic Ltd.，一家總部位于英國的診斷測試公司，以其為埃博拉開發(fā)快速測試套件的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，現(xiàn)在正使用Formlabs打印機(jī)創(chuàng)建一種新型手持式診斷設(shè)備來檢測新冠病毒。這將使衛(wèi)生官員可以在家中或社區(qū)中對病毒進(jìn)行測試，從而在10分鐘內(nèi)提供結(jié)果，而無需通電或?qū)嶒炇摇?/span>

·?巴塞羅那Zona Franca財團(tuán)（CZFB）與Home Electronics News HP，Leitat技術(shù)中心和SEAT聯(lián)手生產(chǎn)了比重癥監(jiān)護(hù)室使用的呼吸機(jī)更簡單的呼吸機(jī)，使患者能夠在三到四天內(nèi)恒定壓力下呼吸空氣。目前，它計劃每天生產(chǎn)100臺呼吸機(jī)，但每天最多可增加300臺呼吸機(jī)。

世界上其他一些提供3D打印醫(yī)療用品的公司

Prusa

Original Prusa i3 MK3S 3D打印機(jī)的制造商Prusa對生產(chǎn)3D打印呼吸器零件存有疑問，并提出用3D打印醫(yī)用防護(hù)面罩。在短短三天之內(nèi)，其開發(fā)了數(shù)十個面罩原型，其中兩個已獲得捷克衛(wèi)生部的驗證。

該公司還在其電子商店中添加了用于PPE的Prusament PETG Orange。這是一種高質(zhì)量的PETG材料，非常適合用于制造防護(hù)罩（頭帶和下巴零件）。Prusa通過反饋不斷改進(jìn)屏蔽設(shè)計。現(xiàn)在，福特汽車公司已與3M和GE Healthcare合作，也開始印刷Prusas防護(hù)罩設(shè)計！

Airwolf3D

AirWolf3D自愿提供其3D打印機(jī)機(jī)隊來生產(chǎn)呼吸閥并定制醫(yī)療組件。該公司還為希望了解3D打印更多信息的醫(yī)務(wù)人員提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持。

該公司還與Scripps Health和加州大學(xué)爾灣分校合作，完成醫(yī)療設(shè)備的緊急訂單。

Airwolf 3Ds南加州總部已決定開放，并為3D打印呼吸閥、定制醫(yī)療組件和材料的大規(guī)模AM制造以及將用于生產(chǎn)的3D打印耗材提供基本服務(wù)和技術(shù)支持。

·?制造技術(shù)公司Fast Radius已開始生產(chǎn)可重復(fù)使用的面罩套件，其改進(jìn)的設(shè)計使生產(chǎn)和使用更加經(jīng)濟(jì)實惠和可持續(xù)。

·?BCN3D提供了其內(nèi)部的63臺機(jī)器印刷場，以應(yīng)對全球醫(yī)療設(shè)備短缺的情況。它擴(kuò)展了Materialise發(fā)布的免提門把手開啟器的使用。此外，公司還將從經(jīng)過科學(xué)驗證的安全項目中進(jìn)行選擇。

·?Neurophotometrics與Markforged合作生產(chǎn)3D打印的鼻拭子（NP）棉簽Fiberflex Rayon，用于新冠病毒的診斷測試。新的3D打印拭子只需幾分鐘即可完成。在測試中，他們成功地在商業(yè)拭子報告為假陰性的所有患者中檢測出病毒。該小組目前每天生產(chǎn)10000個棉簽，并設(shè)置了GoFundMe頁面以籌集資金以擴(kuò)大其生產(chǎn)能力。

·?與Materialise相似，Barcelonas CIM UPC發(fā)布了一個簡單的家用可打印產(chǎn)品，可以幫助自動打開門。在這類設(shè)備中，CIM UPC版本是最方便的解決方案，只需要將電纜扎帶連接到門把手即可。

·?總部位于布魯克林的Voodoo Manufacturing經(jīng)營著兩個擁有200臺機(jī)器的3D打印工廠。該公司正在努力開發(fā)個人防護(hù)設(shè)備、呼吸機(jī)的替換零件和其他所需的設(shè)備。其計劃每周至少打印2500個面罩。

·?中國金華的一家不知名的安全設(shè)備制造商正在用其200臺Flashforge Guider 2的3D打印機(jī)廠房為一線醫(yī)務(wù)人員生產(chǎn)安全護(hù)目鏡。迄今為止，已經(jīng)向醫(yī)院捐贈了約5000個3D打印的護(hù)目鏡。

·?Resonance是由FirstMark Capital的創(chuàng)始人勞倫斯·萊尼漢（Lawrence Lenihan）創(chuàng)辦的一家初創(chuàng)公司，這家總部位于紐約的風(fēng)險運(yùn)營公司使時裝設(shè)計師能夠開展業(yè)務(wù)，該公司正在利用其在多米尼加共和國的工廠為島上及周邊地區(qū)的消費(fèi)者制作口罩。

·?INKSmith是另一家為孩子們提供設(shè)計和技術(shù)工具的初創(chuàng)公司，現(xiàn)在已經(jīng)開始制造面罩，并正在招聘多達(dá)100名新員工以滿足需求。

·?3D打印公司Tinkerine Studios Ltd.已經(jīng)開發(fā)了面罩和口罩耳塞以應(yīng)對新冠病毒。此外，該公司計劃生產(chǎn)護(hù)目鏡，而其計劃的呼吸機(jī)分路器正處于開發(fā)階段。

·?另一個品牌SmileDirectClub與醫(yī)療用品公司和健康組織合作，使用STL 3D打印技術(shù)生產(chǎn)醫(yī)療面罩和呼吸閥等用品。

·?中國3D打印建筑公司Winsun在新冠疫情中為3D打印提供了另一個方向，其已向湖北省咸寧市中心醫(yī)院派出了15個3D打印隔離室。

·?通過試運(yùn)行600臺，Photocentric已證明其有能力生產(chǎn)用于呼吸器的3D打印呼吸閥的。雖然這些設(shè)計尚未獲得批準(zhǔn)用于呼吸機(jī)，但是該公司正在加緊準(zhǔn)備。

該公司每天生產(chǎn)數(shù)以萬計的面罩、呼吸器零件眾多，并打印了兩種不同設(shè)計的呼吸器面罩。

·?3D制造商Roboze正在使用其Argo 500高溫FDM/FFF 3D打印機(jī)打印可用于批量生產(chǎn)面罩的模具。該模具采用PEEK 3D打印，PEEK是一種可以承受熱成型掩模所需溫度的材料。

除模具外，Roboze每周7天每天24小時連續(xù)制造T型連接器。

·?3D打印機(jī)經(jīng)銷商iMakr也一直在紐約的新3D打印廠房中全天候地生產(chǎn)PPE。但是在生產(chǎn)口罩之前，它與醫(yī)護(hù)人員聯(lián)系，以確保接受這些物品，這對任何嘗試在3D打印活動中提供幫助的人來說都是值得注意的一步。

·?3D Hubs正在利用其全球網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)和資助3D打印的工作。到目前為止，該公司已處理了20000多個面部防護(hù)罩要求。該公司與Make4Covid和科羅拉多大學(xué)丹佛分校（CU Denver）合作，為丹佛的醫(yī)院生產(chǎn)了多達(dá)10000個防護(hù)面罩。

·?Azul3D是新冠病毒爆發(fā)期間成立的公司，其一直堅持不懈地生產(chǎn)面罩，目標(biāo)是每周生產(chǎn)20000面罩。

·?CRP技術(shù)公司的快速原型設(shè)計部門正在使用HSS（高速燒結(jié)）和Windform P1各向同性材料來制造用于復(fù)蘇設(shè)備的應(yīng)急閥的功能原型以及用于輔助通氣的應(yīng)急呼吸面罩的相關(guān)組件。

·?位于印度孟買的Boson Machines設(shè)計了一種防護(hù)面罩，該防護(hù)面罩由兩部分組成：一個由PLA（聚乳酸）制成的塑料頭盔和一個附有PVC（聚氯乙烯）制成的0.4毫米透明板。

·?孟買的另一家初創(chuàng)公司Divide By Zero Technologies在危機(jī)時期加速生產(chǎn)口罩減壓器和面罩。他們目前每天要制造8000副面罩，并向當(dāng)?shù)蒯t(yī)院提供。

·?3D打印初創(chuàng)公司Soch3D一直在打印面罩，供一線醫(yī)療人員使用。該公司還計劃設(shè)計并制造消毒機(jī)，以對手套、口罩等進(jìn)行紫外線處理。

·?印度班加羅爾的Ethereal Machines創(chuàng)建了3D打印的呼吸機(jī)分配器。該分配器可將供氣量分成50-50的比例，以從一個氣源向兩名患者提供氧氣。如果一個病人的病情比另一個病人差，那么該公司還提供一個差動呼吸機(jī)分配器，可以將氧氣供應(yīng)量分配為30-70。

·?Agva Healthcare是另一家提供呼吸機(jī)的初創(chuàng)公司。該公司制造了世界上最便宜的呼吸機(jī)，并正努力提高產(chǎn)量以滿足需求。

·?其他創(chuàng)業(yè)公司，例如Farsoon、3D Systems、AON3D、Xometry、ZMorph、Superfeet等，都通過打印和捐贈盡可能多的面罩、頭帶和其他PPE并在其網(wǎng)站上提供想法和設(shè)計列表，為抗擊疫情做出貢獻(xiàn) 。

·?GCMI是與亞特蘭大兒童醫(yī)療保健公司和佐治亞技術(shù)兒科技術(shù)中心合作進(jìn)行的醫(yī)療創(chuàng)新試驗場，它已為希望為醫(yī)護(hù)人員生產(chǎn)面罩的人員發(fā)布了其首個設(shè)計文檔。

·?除此之外，紐約大學(xué)、IIT-G、捷克信息學(xué)學(xué)院、諾斯韋爾衛(wèi)生學(xué)院、盧克斯大學(xué)等，也通過SFI形式與公司合作研究3D打印面罩、呼吸機(jī)零件和呼吸器面罩，例如CIIRC RP95 捷克信息學(xué)研究所開發(fā)的呼吸器。

最后，3D打印用品在挽救生命中所起的作用將取決于疾病的傳播速度、以及全球制造商和供應(yīng)商能夠采取多快的時間來重組和擴(kuò)大產(chǎn)能。

參考文獻(xiàn)：

①?“These Startups are 3D Printing Medical Equipments during the Covid-19 Pandemic”，