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A medida que el número de hospitalizaciones debido a Covid-19 sigue aumentando en los Estados Unidos, existe una urgencia cada vez mayor para abordar la escasez de equipo de protección personal (PPE) para personas con discapacidades. Trabajadores de la salud. Instituciones y organizaciones en todo el país – incluido el MIT – lucha para recolectar y enviar máscaras sin usar a los hospitales locales.
En la carrera por ayudar a proteger a médicos, enfermeras y pacientes, algunos han sugerido que se utilicen tecnologías como la impresión 3D para fabricar máscaras rápidamente. En un memorando reciente, los miembros de la facultad del MIT, Martin Culpepper, Peter Fisher y Elazer Edelman, con aportes de Neil Gershenfeld y A. John Hart, detallan los riesgos asociados con el uso del dispositivo. Impresión 3D para construir PPE y dispositivos médicos relacionados con Covid-19.
Martin Culpepper es profesor de ingeniería mecánica, director de Proyecto Manus, y miembro del equipo de gobierno del MIT sobre oportunidades de fabricación de Covid-19. Aquí, analiza los riesgos asociados con el uso de la impresión 3D para PPE y lo que los diseñadores, investigadores e ingenieros pueden hacer para abordar la escasez de PPE.
Q: ¿Cuáles son los riesgos asociados con el uso de la impresión 3D para fabricar EPI para los profesionales sanitarios?
UNA: Uno de los mayores riesgos de la impresión 3D para situaciones de Covid-19 es la falsa esperanza de que puede imprimir rápidamente EPI para satisfacer sus necesidades. Las personas bien intencionadas quieren ayudar y creen que la impresión 3D puede satisfacer la demanda actual de dispositivos médicos y PPE en los hospitales. Sin embargo, la producción de EPI, por ejemplo máscaras, es mucho más complicada de lo que la gente podría apreciar y las máscaras impresas en 3D pueden hacer más daño que bien.
Hay muchos problemas con ciertos tipos de piezas impresas en 3D cuando se trata de su uso en un entorno clínico. Un ejemplo se refiere a la esterilización: compatibilidad del material con las técnicas de esterilización utilizadas actualmente por los hospitales y el uso de ciertos materiales en un entorno en el que interactúan con otros productos químicos, dispositivos y contacto con pacientes y proveedores es incierto. El problema es que, ahora mismo, el problema no son las máscaras, es el medio filtrante. En particular, el uso de medios filtrantes en máscaras es fundamental para su eficacia.
El medio filtrante es realmente asombroso; Parece una simple pieza de tela, pero está hecha a través de un proceso muy específico para lograr un estado final muy específico. Este estado final está especialmente diseñado para capturar partículas pequeñas. Algunos materiales están cargados electrostáticamente, por lo que pequeñas partículas se adhieren a las fibras cuando intentan pasar. Este material funciona muy bien para uso clínico y ahora se necesita con urgencia. La gente se centra en las máscaras en sí y no aborda el problema real: los medios de filtrado de las máscaras. Las máscaras sin los medios filtrantes no suponen una gran diferencia para proteger a las personas de la propagación de virus como Covid-19.
Q: ¿Cómo deberían los diseñadores e ingenieros utilizar la impresión 3D para desarrollar dispositivos médicos y PPE relacionados con Covid-19?
UNA: En MIT, tenemos algunas de las mejores capacidades de impresión 3D que puede encontrar en el planeta. La realidad aquí es que no somos fabricantes de gran volumen: nuestras tecnologías de impresión 3D están diseñadas para crear diseños de prueba de concepto, no para fabricar productos médicos a gran escala. El mejor uso de nuestras tecnologías de impresión 3D en este momento es usarlas para demostrar rápidamente la viabilidad necesaria para allanar el camino para procesos de fabricación de alto rendimiento. Luego, podemos trabajar con fabricantes que pueden cambiar las cosas rápidamente y producir esos artículos al ritmo que necesitan.
El gran volumen de requisitos es otra razón por la que desalentamos el uso de la impresión 3D para producir PPE en el campus del MIT. Algunos hospitales necesitan miles de EPP todos los días, la impresión 3D simplemente no puede satisfacer esta demanda. Sin embargo, si se le ocurre una gran idea para el PPE que se pueda fabricar con un alto rendimiento que satisfaga la demanda, animamos a las personas a utilizar la impresión 3D como medio de creación de prototipos. Una vez que tenga este prototipo de prueba de concepto impreso en 3D, el MIT puede buscar que se verifique rápidamente para su uso en un entorno clínico y encontrar fabricantes de dispositivos médicos y empresas que estén equipadas para construir y distribuir productos. a gran escala.
Q: ¿En qué deberían centrar sus esfuerzos los investigadores e ingenieros para ayudar a solucionar la escasez de PPE?
UNA: La forma más rápida y segura de lograr un impacto es donar PPE sin abrir que se comercializa con la aprobación reglamentaria. Para miembros de la comunidad MIT, use el programa MIT. Para las personas de otros lugares, no lo lleve a un hospital local; en su lugar, busque un funcionario que coordine un esfuerzo local y contáctelo. Lo segundo más importante es fomentar la colaboración y las conexiones con los demás.
En MIT, estamos trabajando en algunos diseños de EPI realistas que sean adecuados para una implementación rápida en procesos de fabricación de alto rendimiento. Estos prototipos se están revisando para su implementación. Muchos miembros de la comunidad se apoyan entre sí ofreciendo consejos de diseño, consejos de abastecimiento, comentarios clínicos a través de conexiones MIT y ayudando a encontrar lugares donde puedan conectarse con los fabricantes cuando sea apropiado. .
El MIT siempre ha sido un lugar donde las grandes ideas pueden marcar una gran diferencia en el mundo. Si queremos marcar una gran diferencia en esta crisis, ahora es el momento de las grandes ideas. Uno de nuestros puntos fuertes en MIT es que nos centramos en "la mente, la mano y el corazón". Este es un momento en el que tenemos que utilizar estas tres cosas. La gente de todo el mundo está preocupada e insegura. Demasiada gente “tira espaguetis a la pared” para ver qué se pega y no piensa. Solo podremos resolver estos problemas de la manera más rápida e inteligente posible si seguimos aplicando el lema "mente, mano, corazón" a nuestros esfuerzos.
