作者：Rishi Iyengar
編譯：chaya
新型冠狀病毒席捲全球，在一線工作人員和醫院努力與之病毒抗爭時，所需的醫療設備卻跟不上病毒的擴散速度。醫療設備從製作出廠到真正能投入使用需要一定的周期，於是，人們想起了3D列印技術，發展已有些年頭的3D列印是否真能成為新的希望？
近幾周以來，不少跨國企業、當地公司和各大學院，甚至是3D列印的個人愛好者一起聯合起來，組成了一個龐大的列印團隊。他們聚集在一起，以期通過使用3D印表機來製作抗疫所需的防護面罩、口罩、咽拭子甚至是呼吸機的零件，來填補醫療物資緊缺的空白。
惠普公司負責3D列印和數字製造的代理總裁雷蒙·帕斯特（Ramon Pastor）就表示：「3D列印技術的反應能力其實非常快，從構思、設計、原型製作再到生產，所需的時間非常短。而對於相同的過程，傳統製造商可能要花費數天甚至數周才能生產出來。」
能使用3D列印的產品清單，也恰恰證明了3D列印技術具備緩解醫療供應危機的潛力。在過去的兩個月里，僅惠普一家公司就在其美國和西班牙的列印中心製作了50,000多種產品，並分發給了所需醫院機構。
除了剛需的防護面罩和口罩外，為了防止因手觸摸而感染細菌，惠普製作了可以用肘開關的門把手。此外，惠普還在開發可用於測試病毒的咽拭子，以及由3D列印部件製成的室外急救呼吸機，而這些設備將在未來幾周通過測試後投入生產。
民間自製醫療設備的舉動正蓬勃發展著，但3D列印技術離真正能填補醫療設備的空缺卻仍然有差距。
儘管有些醫院已經開始使用3D列印的產品來增加其供應庫存，但對於某些關鍵的醫療設備，如呼吸機等，3D列印出的產品仍存在一定的安全隱患。因此，醫院有關負責人可能無法放心使用這些產品。
同時，美國食品藥品監督管理局（FDA）的態度也非常謹慎。迄今為止，對於已提交的3D列印醫療設備的申請，僅批准了一小部分投入生產。
但FDA也在其官網上寫到：「在COVID-19公共衛生緊急事件這一特殊期間，3D列印技術也許能幫助增加醫療設備的庫存，某些設備用3D列印的確也會更適合。」
1、「抗疫之戰」
負責3D列印的團隊以及部分醫學界人士，似乎對3D列印技術給予了很高的希望。
許多大學聯合圖書館，將有關的3D列印的設備都收集在了一起，也有3D列印的發燒友從家裡搬來設備前來協助。一些規模較小的公司則開始與競爭對手進行合作，以加快生產醫療設備的速度。
在新澤西州紐瓦克市區，一家擁有100台3D印表機的3D列印商Tangible Creative，已經和在布魯克林市的競爭對手MakerBot進行合作，並一同與哥倫比亞大學聯合創建了名為Covid Makers Response的3D列印聯盟。該聯盟每天能製作約2,000個面罩，並由志願者負責送往曼哈頓的30多家醫院。
Tangible的聯合創始人兼CEO Nevaris A.C.感慨到：「感覺現在就像在打仗一樣。」
而這只是這場全國性運動中的一部分。現如今企業不管大小，有能力的都開始生產醫療設備。
美國主要的汽車製造商現已改為製造呼吸器、蘋果等科技公司正在設計防護面罩、製造手機配件和遊戲硬體的公司也轉向生產面罩。大多數公司都是在現成的製造基地來進行生產，而福特表示他們會在先進位造中心來生產一次性口罩。
安東尼·科斯塔（Anthony Costa）是紐約市西奈山醫院的教授，也是醫療創新中心Sinai Biodesign的主管，該中心一直在幫助醫院採購3D列印設備，他提到：「在整個危難中，3D列印的有關聯盟真讓人有些嘆為觀止。」
他補充到：「在某種程度上他們是以眾包的方式來做這件事。每個擁有3D印表機的人都把機器從地下室里搬了出來，直到在整座城市裡都布滿了他們的設備，來確保關鍵醫療組件的列印需求。」
本月初川普總統援引了《國防產品法》，以加快呼吸機和其他設備的生產。儘管如此，但大部分設備的交付時間仍要等到6月。
多數3D列印公司表示，儘管他們無法替代傳統的製造業，但缺乏設備，醫護人員的生命都受到威脅，而3D列印技術相對較快並擁有良好的延展能力，是眼下最有效的解決方案。
3D列印公司Shapeways的CEO格雷格·凱斯勒（Greg Kessler）對此表示：「3D印表機的生產速度很快，因此能填補那些短期的供應鏈缺口……很顯然，這也是為什麼3D列印技術在此時是最佳解決方案。」
一直以來，Shapeways生產出的面罩都分給了紐約的各家醫院，並且他們還在生產咽拭子，以及可供多個患者使用的呼吸機分配器。
2、3D列印並非完美
某些醫療設備相比其他醫療設備更容易生產，因此許多3D列印都集中在生產面罩這類設備上。
在加州大學舊金山分校的醫學中心，一位急診醫學教授和冠狀病毒負責人，珍妮·諾布爾（Jeanne Noble）在採訪中告訴CNN Business：「一般情況下，面罩要能舒適地貼合在額頭上，遮住口罩。並且不能太長，以免醫護人員俯視時會碰到自己的上胸部而妨礙工作。同時還要是塑料材質，因為塑料透明方便觀察病人。達到這些要求後，面罩就能正式使用了。」
而其他更基本的醫療設備如呼吸機和口罩等之所以難以投入生產，因為這些設備的製作要求比較特別，並且生產通常需要獲得FDA的批准。
但現在呼吸機變得越來越重要，特別是在美國的一些州，由於呼吸機嚴重短缺，一些患者會因此喪命。
「隨著感染人數不斷上漲，院方高層也開始深入了解3D列印技術，並思考呼吸機匱乏會將患者置於何種風險？」西奈山醫院的科斯塔醫生表示，「正如大家所知，呼吸機是用來維持生命的設備，但並不是隨便去某個商店買買零件就能拿來使用。作為醫生，我們要先對3D列印出來的某些東西進行研究試驗，符合要求了才能拿來使用。」
FDA也警示到，3D列印設備雖然可提供物理屏障保護，但卻不能完全保證能阻擋較小的液體或空氣中的顆粒。
根據FDA網站的描述：「3D列印面罩可能看起來更像傳統的PPE（個人防護用品），但是卻無法保證在隔絕性、耐流體性、過濾和控制感染方面提供同等水平的保護。」
FDA的一位發言人則表示，FDA聯合國家健康中心和美國退伍軍人事務部的一起評估了50份3D列印的生產申請。但目前為止，僅批准了一份口罩和八種面罩的申請用於臨床，以及另四種口罩用於社區使用。
該發言人補充到：「面對疫情，我們也想靈活多變，儘可能滿足醫療設備供給需求。大家提交的生產申請只要符合數據要求，我們就會迅速進行審批。」
3、但3D列印仍是希望所在
目前看來，仍有一些醫院在繼續挑選符合使用要求的3D列印設備。
加州大學舊金山分校就與3D列印公司Carbon進行合作，製作用於檢驗冠狀病毒的咽拭子。並且諾布爾教授預計，咽拭子將在未來兩周內投入使用。
她表示：「現階段測試拭子依舊非常緊缺，如果這次3D列印能成功，將有著至關重要的貢獻意義。」
根據美國科學家聯合會（FAS）去年的報告顯示，2018年在美國售出了近60萬台價格低於5000美元的消費型3D印表機，因此美國境內潛在著龐大的3D列印技術網絡，必要時能加以利用。
Tangible Creative、惠普和Shapeways早已將他們3D列印醫療設備的設計文件發布在了線上，以供任何有需要的人進行列印。
Tangible的聯合創始人兼工業設計總監尤金·張（Eugene Chang）說到：「這種列印並不需要模具。下載了數字文件後，您還能將它分享給其他人，讓他們繼續列印，就像通過發送郵件在2D印表機上操作一樣。」
但西奈山醫院教授科斯塔表示，即使獲得了必要的批准，更先進的設備也需要更加工業化的印表機來操作。據FAS報告，截至2018年，在全球範圍內售出了14萬台工業化印表機。
大多3D列印公司都表示，一旦解決了監管和測試障礙的問題，他們就可以快速投入批量生產。惠普3D列印的代理總裁Pastor就談到，單在惠普美國的工廠，每周就能生產出100萬支測試拭子。
當全球陷入病毒恐慌之中，儘管3D列印技術無法完全彌補醫療設備空缺，但的確能在一定程度上緩解燃眉之急。
文章來源：https://edition.cnn.com/2020/04/16/tech/coronavirus-medical-equipment-3d-printing/index.html