呼吸机核心零件缺口太大，3D打印能帮上忙？

本文来自微信公众号：大数据文摘（ID：BigDataDigest），作者：奥vi丫、牛婉杨，题图：3D Printing Media

疫情风暴正袭击全球。

除了口罩和防护服的短缺，正处于疫情重症高发期的意大利等国家，还急需一种医疗器械——呼吸机。

由于很多供应商短时间内无法供应呼吸机上的替换阀门，当地一家公司开始提供3D打印阀门，并开设线上对接平台，呼吁更多3D打印公司对接医院需求，并成功组织打印生产了数百份亟需的医疗零件，拯救了无数患者生命。

尽管疫情之下，人命要紧。然而这场“及时雨”很可能面临被原厂起诉的风险。这一事件引发了不少争议，生死关头因为专利问题技术无法发挥价值，网友直呼，莫非是意大利版“我不是药神”？

意大利当地3D打印公司临危受命打印

由于还没有特效药，冠状病毒感染者面临的最大问题是需要重症监护和氧气输入，从而在感染中存活足够长的时间，等待抗体出现抵抗感染。这意味着，呼吸机在这个时候是挽救生命的唯一方法。

这也是为什么从法拉利到特斯拉，不少车企都在疫情期间开始生产呼吸机。

意大利医院的呼吸机面罩采用的是文丘里氧气面罩。这些是低流量面罩，其中的关键零部件，就是文丘里阀。当纯氧通过小孔口输送时，利用伯努利原理带走室内空气，从而以可预测的FIO₂产生较大的总流量。

这种阀门是消耗品，每八小时就需要更换，但是大量涌入医院的病人导致设备供应不足，也让大量患者面临生命危险。

3月13日，意大利北部伦巴第大区布雷西亚省基亚里的一家地方医院，就陷入了呼吸机阀消耗殆尽的境地，多位患者的生命面临威胁。

紧急情况下，他们与一家3D打印公司Isinnova取得联系，希望能够利用他们的打印技术提供帮助。

Isinnova创始人兼首席执行官Cristian Fracassi迅速响应了这一需要，直接将3D打印机带到了医院，在短短几个小时内重新设计并开始制作。

因为完全没有这方面的经验，最初的几次尝试都没有成功。虽然阀门看起来像一块简单的塑料，但它非常复杂，扩散氧气的孔直径不到一毫米。

经过多次尝试，这家公司终于制作成功，他们将阀门给了一位医生进行测试，测试结果显示真的可以使用。

通过3D打印的阀门生产成本不到1欧元，与原厂的售卖价格相差甚远，可以说是又快又划算。3月14日晚，已有10名患者使用上了3D打印阀门的呼吸机。

左边是原厂生产的呼吸阀，右边是3D打印版本

Cristian Percassi告诉路透社：“当得知短缺的消息时，我们立即与医院取得了联系。我们印刷了100个阀门，我亲自交付给了医院。”

零件模型受版权和专利保护，3D打印面临起诉风险

3D打印阀门这一事件引起了大家的高度关注。被媒体报道后，Isinnova创始人Cristian Percassi收到了上百份相关需求供货的请求。

这让Cristian Percassi从最初的成就感中迅速跌落到绝望中，他根本不可能满足所有人的需求。在一段视频中，他用意大利语解释了为什么目前尚未共享STL文件：

首先，打印这种精度和复杂性极高的零件，需要高端粉末床熔合机，而在他的公司这种机器很有限；

其次，虽然医院有权在现在这种紧急情况下生产这些零件，但需要正视的问题是，这些零件模型仍受版权和专利保护，医院需要提出正式请求来合法获得STL文件。

截止到发稿，相关专利厂商依然没有发布呼吸阀细节文件，也没有公开专利。

“正确的做法是先与官方制造商确认。如果阀门不可用，则只有在确认紧急情况下，才可以联系3D打印服务提供商并制作副本，否则很容易面临起诉风险。”

拿不到专利就不能生产呼吸阀，情急之下，Cristian Fracassi也没有放弃，他开始另辟蹊径。3月21日，Isinnova团队成功开发并测试了一种3D打印适配器，可以将通气面罩变成无创呼吸机，避开了呼吸阀专利，直接用于COVID-19患者。如果可以的话，任何人都可以使用3D打印机进行打印，帮助医院减轻设备资源负担。 

最后，Isinnova的创始人Cristian Fracassi也表示，目前并没有收到什么起诉书，也理解生产厂商的决定。

全球接力，技术人员开启线上黑客马拉松

Cristian Fracassi的故事被报道后，鼓舞了很多技术人。多家技术公司找到他，表示要跟他一起为医院提供援助。他也发现，一个人的力量非常有限，各方技术力量和医院需要一个地方完成需求对接。

在各方热烈的响应下，一场全球范围的线上黑客马拉松（hackthon）——“紧急AM论坛”诞生了。医院、AM公司和制造商可以在这里分享想法并团结起来共同抗疫，急需3D打印进行帮助的医疗人员，可以在论坛留下位置等信息，如果你拥有3D打印机或运营3D打印服务，也欢迎在论坛上留言。

论坛：https://www.3dprintingmedia.network/3d-printing-unite-for-covid-19/

数名设计师和工程师已开始对接需求，创建3D可打印模型。虽然在3D打印任何医疗产品（尤其是文丘里阀）这样的关键产品时，既需要考虑版权问题，又要考虑医疗问题，但这种情况表明，使用3D可打印副本迅速、高效。

GrabCAD用户Filip Kober现在已经创建了一个模型，与另一家3D打印公司Shapemode的合作伙伴一起，使用高精度立体光刻技术进行了呼吸阀的3D打印，该设备具有适当的尺寸精度，并将这一3D模型放在互联网上免费公开提供。

除了意大利，美国的医护人员和技术人员也开始在网上进行众包维修，并提供重要的医疗设备。3月19日，波士顿麻省总医院院长Peter Slavin博士，呼吁人们用3D打印机为医院工作人员制作防护口罩。

医生、医院技术人员和3D打印专家也在使用谷歌Docs、WhatsApp群组和在线数据库，就制造、安装和改造呼吸机等设备交换建议，以帮助治疗日益增多的新冠患者。

捷克共和国一家名为Prusa Research的3D打印公司在其博客中称，他们已向该国卫生部提交了3D打印口罩的原型。Prusa Research的创始人称：“我们从Facebook上了解到，医生们非常需要口罩，因此我们很快就行动起来了，开始尝试用3D打印制作。”

Prusa Research向捷克卫生部长Adam Vojtech展示口罩原型

在三天内，他们的口罩原型经捷克卫生部进行了两次验证，成功通过测试。从18日起他们便开始了样机的生产。同时，其创始人表示，当这个设计成功之后，他们将开始设计防护眼镜。

从中国到海外，疫情中一直不乏新技术的身影，而在其后推动这一切的人，也正用他们自己的方式，与病毒争分夺秒地抗争。

参考：

https://www.3dprintingmedia.network/covid-19-3d-printed-valve-for-reanimation-device/

https://www.nbcnews.com/tech/innovation/worldwide-hackathon-hospitals-turn-crowdsourcing-3d-printing-amid-equipment-shortages-n1165026

本文来自微信公众号：大数据文摘（ID：BigDataDigest），作者：奥vi丫、牛婉杨