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3D打印防护面罩、护目镜、新冠肺炎模型等创新医用物资助力科技防疫
来源: 发布者:交大增智 浏览量:171

  自新冠肺炎疫情发生以来,医用口罩、护目镜、防护服、测温仪等抗疫物资紧缺问题成了摆在疫情定点医院医护人员面前的难题。如何利用增材制造(3D打印)的个性化、柔性化、快速制造优势,成为国内增材制造行业企业的新课题。近期,一批增材制造(3D打印)企业加班加点参与到病毒科研攻关和防疫物资的生产中,涌现出一批典型案例。

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面对严峻形势,陕西恒通智能机器有限公司旗下湖南西交智造科技有限公司和湘潭市第一人民医院共同探讨,迅速成立护目镜研发团队,利用自身既有3D打印技术储备,紧急研制生产3D打印护目镜,为阻击疫情出一份力。2月21日上午,第一批3D打印医用护目镜样品制作完成,用时11天研制。随后,西交智造研发人员通过不断优化,首批3D打印医用护目镜成品亮相并投入生产,首批3D打印医用护目镜送往湘潭市一医院试用,反映良好。目前一天可生产500至1000套。该公司生产研制的3D打印医用护目镜使用的是光敏树脂、柔性可降解材料等制作,成为医疗垃圾后可快速分解。同时,可根据佩戴人员实现面部个性化定制。本土化应急生产,使得佩戴者舒适感更强,安全性能更高。

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3月6日,西交智造再次捐赠1000个3D打印口罩调节扣等物资送往湘潭市第一人民医院交付使用湘潭市第一人民医院业务副院长杨杰,业务副院长成沛玉,高分子实验室主任刘志贤代表医院接收并向湖南西交表示感谢,同时肯定了3D打印的产品实用性强,生产效率高,决定将接收的部分防疫物资驰援湖南省湘潭市第一人民医院援鄂医疗队西交智造将口罩调节扣的打印制作进行了优化,选择柔性材料TPU。TPU由聚氨酯弹性体材料为原材料制成,高弹力,兼具耐磨耐候性,收缩率低,稳定性好,基本满足了口罩佩戴过程中的强度及弯曲程度要求;外型上,西交智造制作了四挡调节卡扣,适合各种头型,符合人体工程学设计。既能帮助医护人员长时间佩戴口罩时分散耳朵压力,又能增强舒适贴合感,轻便易携。

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面对防疫物资供不应求的严峻形势,空军军医大学西京医院(下称西京医院)在陕西省工信厅的帮助下,通过陕西骨科3D打印技术创新联盟,联手多家3D打印相关机构,迅速成立个体化防护面罩研发团队。研发团队充分发挥3D打印技术优势,紧急开始研制个体化3D打印防护面罩,从2月10日开始研发,经过十余天的反复论证、测试,进行了12次版本升级,最终定型生产,力求为阻击疫情贡献一份微薄之力。3月4日上午,第一批个体化3D打印防护面罩成品测试合格后,一对一的交付西京医院骨科的一线医护人员手中,并且还可以根据具体需求,进一步个体化改进。因为面罩为个体化定制,可以精准贴附使用者面部皮肤,能够大为提升气密性,减低局部压迫,在达到防护功能的同时,还能缓解因长时间佩戴引起的不适感,同时还可以减少口罩的消耗,可谓一举三得。

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东莞理工学院东莞增材制造与智能制造研究院高度关注并积极投入到疫情防控阻击战当中。早在2月9日,作为卢秉恒院士团队的骨干成员,陈盛贵老师与团队中的几位成员便紧急组建了防护用品研发小组,尽己所能发挥3D打印技术的无需模具、快速成型等产能优势,设计生产出一批3D打印应急全封闭护目镜等疫情防控急需用品,助力疫情防控工作。2月13日,首批3D打印护目镜完成交付。截至2月16日,团队累计生产的500套3D打印护目镜已被捐赠至广东、陕西、河南、湖北等一线定点收治医院;部队军工厂;以及其他单位防疫一线人员,支援全国疫情防控工作。

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在新冠肺炎疫情的早期阶段,疫情刚刚开始蔓延,新冠肺炎病毒科研攻关和患者诊断成为核心工作之一,广州形优科技有限公司使用Stratasys公司的全彩色多材料3D打印机,快速打印出新冠肺炎患者5天左右的肺部病灶全彩色模型,医疗专家通过模型可直观看到肺部病灶结构,对于病情研判、制定治疗方案都起到了很好的辅助作用。

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在这关键时刻,深圳市前海蛇口自贸区医院(蛇口医院)、国家增材制造创新中心以及西安启泰坐标医疗科技有限公司,依托共同建设的国家增材制作创新中心深圳蛇口人民医院医学创新分中心,将现行先进的科学技术与医疗辅助产品的研发设计紧密结合,利用3D打印技术,快速完成个体化3D打印防护面罩产品定型、环节优化、成品生产,为医护人员保驾护航,有效地助力了深圳市新冠疫情防控工作。3月4日上午,第一批个体化3D打印防护面罩成品测试合格后,已第一时间投入抗疫一线使用,有效缓解医院抗疫一线防护物资供应紧缺的压力。3D打印的优势就是个体化设计、个体化加工,该研发团队从2月10日开始研发,充分发挥3D打印小批量、分布式、快速制造等技术优势,主要根据佩戴者的头部、面部扫描数据,进行三维建模,2小时就能完成1个个体化防护面罩,并可消毒后重复使用。

3D打印具有快速应急生产的优势,在疫情防控特殊时期,可实现无人化制造,还能共享数据模型,实现网络协同生产。所用材料为柔性可降解塑料(疫情后医疗垃圾可快速分解,更环保)、光敏树脂、PLA。同时可应用于各行各业的疫情期间眼部防护,可根据佩戴人员实现面部个性化定制,本土化应急生产,使得佩戴者舒适感更强,安全性能更高。以上罗列的企业,仅仅是此次中国增材制造企业抗击疫情的一个缩影。此次新冠肺炎疫情防疫战,我国增材制造企业勇于担当,表现亮眼,交出了一份令人满意的答卷。