甚至，跨行業的公司，例如HP、Ford、GM、GE等，也都在通過使用3D打印技術生產呼吸器、鼻拭子、口罩等來幫助世界各地的醫院。

有位學者說過, “需求乃發明之母”，因為大量產品證明了人類在逆境中的創造力。目前，3D打印技術在醫療器械領域出現了許多創新，為防止新冠病毒傳播做出貢獻。

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

哪些公司生產了用于抗“疫”的3D打印醫療設備？

這段時間防護用品的需求量遠遠超出了供應商的生產能力。因此，當務之急是如何提供更多的防護用品。

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

意大利小鎮的布雷西亞工程公司Isinnova的首席執行官Cristian Fracassi公開講話。

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

Issinova并不是獨自做到的。該公司與FabLab的創始人物理學家Massimo Temporelli合作，在6小時內設計出呼吸閥，然后與本地制造公司Lonati聯手批量生產呼吸閥。

后來，在構造緊急呼吸機面罩時，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，他們聯系了作為Easybreath浮潛面罩的構思者、生產商和供應商的迪卡儂（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，并評估要進行的更改。然后設計了一個新組件，以確保與呼吸機的連接。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使用。

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

Stratasys

3D打印的全球領導者Stratasys正在動員其所有資源，快速生產一次性面罩，并免費提供給醫務人員。美敦力和總部位于明尼阿波利斯的鄧伍德迪技術學院正在為面罩的塑料材料提供支持。

除生產面罩外，Stratasys還鼓勵工程師和設計師幫助開發新的、可快速部署的呼吸機。

Carbon

加利福尼亞州紅木市的Carbon公司已與Alphabets生命科學業務Verily合作設計面罩。

Carbon還與金屬3D打印機制造商Markforged合作，通過開發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，它至少生產了10種不同的拭子設計，其中一些已經過臨床評估。

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

Protolabs

最近幾周，Protolabs改變了業務，以滿足美國和歐洲的大量醫療產品訂單。

此外，該公司還與明尼蘇達大學的一個團隊合作，在幾天之內開發、測試和調整了低成本呼吸機的六個零件。研究人員已經公開發表了該設計，該設計依賴于電動機來泵送廣泛可用的手動“Ambu”袋，以便醫院在生死攸關的情況下能夠自行生產（麻省理工學院的一個團隊正在進行類似的項目。）

該公司還與英國的分子診斷專家AusDiagnostics合作，生產一系列用于新冠病毒測試套件的塑料盒。AusDiagnostics已經每天生產將近200個試劑盒，但若開始使用Protolabs零件，其還能提高產量。?

Protolabs也正在為一家大型通風機制造商生產組件，但該公司目前尚未透露名稱或提供任何詳細信息。

Formlabs

目前，Formlabs正在打印并優化由 USF Health 和 Northwell Health 的醫生協作完成的拭子設計，同時評估由其他一流醫院提供的設計。整個拭子采用一件式整體打印技術。FDA 已將這類拭子認定為 I 類豁免設備。Formlabs 將在其位于美國的工廠生產拭子，這家工廠經 FDA 注冊并且通過了 ISO 13485 認證。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還關注呼吸機分路器和呼吸面罩的設計。以下是Formlabs牽頭的幾個關鍵項目

1.?3D打印的轉換套件，用于將迪卡儂浮潛面罩轉換為應急PPE（西班牙）

o?SolidPerfil 3D已經免費提供了800多個零件。

2.?轉換套件，即適配全臉呼吸管面罩，以適應已經用于呼吸回路和醫院的可重復使用的過濾器。

3.?Formlabs還在評估呼吸機分路器的設計。Northwell 目前正在撰寫臨床方案，但已經進行了實驗室測試，并指出該方案能夠在生死攸關之際拆分呼吸機。

Materialise

在創新方面，Materialize一直是領先者。 隨著新冠肺炎疾病的增加，惠普合作伙伴不僅針對當前形勢進行了創新，而且還針對未來進行了創新。

在抗擊新冠病毒疫情的戰斗中，醫院急需大量呼吸機來治療患者。為了應對呼吸機的短缺，來自比利時的3D打印領軍企業Materialise開發了無創PEEP(NIP)連接器，這個裝置可以將醫院中的標準呼吸面罩轉化為一個能在患者肺部產生正壓力以促進呼吸的面罩。臨床醫師通過這些面罩可以縮短患者使用呼吸機的時間，從而降低呼吸機的供應壓力。

除了NIP解決方案，Materialise的工程師還開發了幫助治療和控制新冠病毒的其他創新方案，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。

現在，讓我們看看其他初創公司采取了哪些舉措來應對新冠病毒疫情。

·?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，以其為埃博拉開發快速測試套件的經驗為基礎，現在正使用Formlabs打印機創建一種新型手持式診斷設備來檢測新冠病毒。這將使衛生官員可以在家中或社區中對病毒進行測試，從而在10分鐘內提供結果，而無需通電或實驗室。

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

世界上其他一些提供3D打印醫療用品的公司

Prusa

Original Prusa i3 MK3S 3D打印機的制造商Prusa對生產3D打印呼吸器零件存有疑問，并提出用3D打印醫用防護面罩。在短短三天之內，其開發了數十個面罩原型，其中兩個已獲得捷克衛生部的驗證。

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

Airwolf3D

AirWolf3D自愿提供其3D打印機機隊來生產呼吸閥并定制醫療組件。該公司還為希望了解3D打印更多信息的醫務人員提供遠程技術支持。

該公司還與Scripps Health和加州大學爾灣分校合作，完成醫療設備的緊急訂單。

Airwolf 3Ds南加州總部已決定開放，并為3D打印呼吸閥、定制醫療組件和材料的大規模AM制造以及將用于生產的3D打印耗材提供基本服務和技術支持。

·?制造技術公司Fast Radius已開始生產可重復使用的面罩套件，其改進的設計使生產和使用更加經濟實惠和可持續。

·?BCN3D提供了其內部的63臺機器印刷場，以應對全球醫療設備短缺的情況。它擴展了Materialise發布的免提門把手開啟器的使用。此外，公司還將從經過科學驗證的安全項目中進行選擇。

·?Neurophotometrics與Markforged合作生產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10000個棉簽，并設置了GoFundMe頁面以籌集資金以擴大其生產能力。

·?與Materialise相似，Barcelonas CIM UPC發布了一個簡單的家用可打印產品，可以幫助自動打開門。在這類設備中，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經營著兩個擁有200臺機器的3D打印工廠。該公司正在努力開發個人防護設備、呼吸機的替換零件和其他所需的設備。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備制造商正在用其200臺Flashforge Guider 2的3D打印機廠房為一線醫務人員生產安全護目鏡。迄今為止，已經向醫院捐贈了約5000個3D打印的護目鏡。

·?Resonance是由FirstMark Capital的創始人勞倫斯·萊尼漢（Lawrence Lenihan）創辦的一家初創公司，這家總部位于紐約的風險運營公司使時裝設計師能夠開展業務，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的消費者制作口罩。

·?INKSmith是另一家為孩子們提供設計和技術工具的初創公司，現在已經開始制造面罩，并正在招聘多達100名新員工以滿足需求。

·?3D打印公司Tinkerine Studios Ltd.已經開發了面罩和口罩耳塞以應對新冠病毒。此外，該公司計劃生產護目鏡，而其計劃的呼吸機分路器正處于開發階段。

·?另一個品牌SmileDirectClub與醫療用品公司和健康組織合作，使用STL 3D打印技術生產醫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院派出了15個3D打印隔離室。

·?通過試運行600臺，Photocentric已證明其有能力生產用于呼吸器的3D打印呼吸閥的。雖然這些設計尚未獲得批準用于呼吸機，但是該公司正在加緊準備。

該公司每天生產數以萬計的面罩、呼吸器零件眾多，并打印了兩種不同設計的呼吸器面罩。

·?3D制造商Roboze正在使用其Argo 500高溫FDM/FFF 3D打印機打印可用于批量生產面罩的模具。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小時連續制造T型連接器。

·?3D打印機經銷商iMakr也一直在紐約的新3D打印廠房中全天候地生產PPE。但是在生產口罩之前，它與醫護人員聯系，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正在利用其全球網絡來協調和資助3D打印的工作。到目前為止，該公司已處理了20000多個面部防護罩要求。該公司與Make4Covid和科羅拉多大學丹佛分校（CU Denver）合作，為丹佛的醫院生產了多達10000個防護面罩。

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

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

·?位于印度孟買的Boson Machines設計了一種防護面罩，該防護面罩由兩部分組成：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。

·?孟買的另一家初創公司Divide By Zero Technologies在危機時期加速生產口罩減壓器和面罩。他們目前每天要制造8000副面罩，并向當地醫院提供。

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

·?印度班加羅爾的Ethereal Machines創建了3D打印的呼吸機分配器。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分配器，可以將氧氣供應量分配為30-70。

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

·?其他創業公司，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并在其網站上提供想法和設計列表，為抗擊疫情做出貢獻 。

·?GCMI是與亞特蘭大兒童醫療保健公司和佐治亞技術兒科技術中心合作進行的醫療創新試驗場，它已為希望為醫護人員生產面罩的人員發布了其首個設計文檔。

·?除此之外，紐約大學、IIT-G、捷克信息學學院、諾斯韋爾衛生學院、盧克斯大學等，也通過SFI形式與公司合作研究3D打印面罩、呼吸機零件和呼吸器面罩，例如CIIRC RP95 捷克信息學研究所開發的呼吸器。

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商能夠采取多快的時間來重組和擴大產能。

參考文獻：

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