Bagaimana Industri Percetakan 3D Membantu Mengatasi Tantangan Pandemi Virus Corona
Seiring wabah COVID-19 yang terus menyebar ke seluruh dunia, perusahaan percetakan 3D meningkatkan tantangan yang dihadirkan oleh pandemi.
Salah satu tantangan tersebut adalah kelangkaan pasokan, khususnya di industri kesehatan. Meningkatnya jumlah pasien yang terinfeksi virus corona dengan cepat menyebabkan kekurangan pasokan medis, termasuk masker pelindung wajah dan suku cadang untuk perangkat perawatan intensif.
Mengingat rantai pasokan yang terganggu, sumber pasokan tersebut menjadi semakin sulit. Itulah sebabnya teknologi pencetakan 3D, yang dikenal karena kemampuannya membuat suku cadang secara lokal dan sesuai permintaan, digunakan untuk menyediakan suku cadang dan peralatan yang diperlukan.
Artikel hari ini akan membahas beberapa contoh paling menonjol tentang bagaimana pencetakan 3D membantu fasilitas kesehatan menangani gangguan yang disebabkan oleh wabah Coronavirus.
1. Katup cetak 3D untuk perangkat perawatan intensif
Dalam satu berita yang menjadi berita utama internasional, sebuah tim kecil dari Italia Utara telah membantu sebuah rumah sakit yang berjuang dengan persediaan katup ventilator yang terbatas dengan merancang secara cepat dan suku cadang pengganti pencetakan 3D.
Di Italia, negara kedua yang paling terpengaruh setelah China, sejumlah besar orang saat ini membutuhkan perawatan intensif dan oksigenasi agar dapat bertahan hidup melalui infeksi cukup lama agar antibodi mereka dapat melawannya.
Karena banyaknya kasus virus corona, rumah sakit Chiari di Brescia mengalami kekurangan katup, yang merupakan komponen penting dari mesin pernapasan ventilator.
Sayangnya, karena skala permintaan, pemasok rumah sakit tidak dapat menyediakan katup penting, menyebabkan seorang jurnalis lokal untuk menjangkau langsung ke komunitas percetakan 3D lokal.
Isinnova, sebuah perusahaan percetakan 3D lokal, menawarkan diri. Tim Isinnova mengambil sampel katup, mengukurnya, membuatnya kembali dalam program CAD – proses yang dikenal sebagai rekayasa balik – dan dengan cepat mengembalikannya dengan versi cetak 3D dari katup.
Mesin yang dilengkapi dengan katup cetak 3D dilaporkan telah membantu setidaknya 10 pasien.
Meskipun contoh ini menunjukkan kemampuan pencetakan 3D untuk memberikan solusi dengan cepat dalam situasi darurat, sesuai permintaan, dan saat dibutuhkan, Issinova tidak berhenti di situ.
Perusahaan juga baru-baru ini bekerja sama dengan perusahaan ritel barang olahraga, Decathlon, untuk mendesain ulang masker snorkelling komersial untuk dapat menghubungkannya ke ventilator. Dengan melakukan ini, tim berharap dapat mengatasi kekurangan masker C-PAP rumah sakit untuk terapi oksigen sub-intensif.
Bagian baru yang diberi nama Charlotte valve ini dengan cepat diprototipe menggunakan printer Stereolithography 3D.
Setelah berhasil menghubungkan perangkat ke badan ventilator di Rumah Sakit Chiari, rumah sakit kemudian berhasil menguji perangkat pada pasien.
Meskipun proyek ini berhasil, bagaimanapun, para penemu menekankan bahwa baik masker maupun katup tidak bersertifikat, dan penggunaannya hanya direkomendasikan dalam situasi darurat.
2. Kacamata pengaman cetak 3D membantu pertempuran virus corona
Rumah sakit di seluruh dunia sangat terpukul oleh kekurangan peralatan pelindung seperti kacamata.
Untuk mengatasi masalah ini, sebuah perusahaan manufaktur besar di Cina telah menggunakan 200 printer 3D ekstrusi plastik untuk memulai produksi massal kacamata pengaman.
Pencetakan 3D membantu tim R&D perusahaan untuk merancang, mengembangkan, dan menyelesaikan produk dalam waktu dua minggu – kecepatan pemasaran yang luar biasa.
Menurut perusahaan, kacamata pengaman cetak 3D lebih ringan, lebih mudah dipakai, dan lebih tertutup rapat serta terlindungi dari kabut untuk waktu yang lebih lama.
Sejauh ini, lebih dari 5000 pasang kacamata pengaman cetak 3D telah disumbangkan ke rumah sakit di China. Sekarang, perusahaan berencana untuk meningkatkan produksi pencetakan 3D, meningkatkan produksi kacamata keselamatan harian dari 600 menjadi 2.000 unit.
Meskipun kacamata cetak 3D tidak dapat sepenuhnya menghilangkan kekurangan, kacamata ini dapat menawarkan dukungan kepada rumah sakit sampai rantai pasokan tradisional kembali normal.
3. Pelindung wajah dengan pencetakan 3D untuk profesional medis
Face shield adalah alat pelindung diri (APD) yang digunakan untuk melindungi tenaga medis dari cipratan, semburan dan percikan cairan tubuh.
Seperti halnya kacamata pengaman dan katup respirator, persediaan pelindung wajah tidak mencukupi, dengan beberapa rumah sakit terpaksa menggunakan kembali unit sekali pakai atau solusi improvisasi menggunakan produk komersial yang tidak dimaksudkan untuk penggunaan ini.
Akibatnya, ada beberapa inisiatif untuk membuat pelindung wajah cetak 3D.
Salah satunya berasal dari Polytechnic University di Hong Kong. Bekerja sama dengan produsen lokal, lab pencetakan 3D universitas berencana untuk memproduksi hingga 30.000 pelindung wajah per hari pada akhir Maret.
Pelindung wajah terdiri dari bingkai cetak 3D, dikenakan di dahi , yang memegang lembaran plastik menutupi seluruh wajah. Pelindung sekali pakai dapat dikenakan di atas masker bedah, yang sudah dipakai oleh dokter dan perawat.
Demikian pula, produsen printer 3D desktop, Prusa Research, telah memulai produksi pelindung untuk Kementerian Kesehatan Ceko .
Perusahaan, yang menjalankan pabrik lebih dari 1.000 printer ekstrusi 3D, dapat memproduksi 800 bagian per hari, dengan hanya seperlima dari kapasitasnya yang saat ini digunakan untuk proyek ini. Dibutuhkan sekitar 2 jam untuk mencetak bagian-bagian berbeda yang membentuk masker wajah, menggunakan bahan PETG.
Jumlah suku cadang yang diproduksi setiap hari juga akan bertambah, karena perusahaan berencana menyumbangkan 10.000 unit.
Selanjutnya, Stratasys telah mengerahkan sumber daya pencetakan 3D globalnya untuk merespons pandemi COVID-19. Proyek pertama dari produsen printer 3D akan melihat 5.000 pelindung wajah penuh cetak 3D yang diproduksi pada 27 Maret.
Manfaat utama pencetakan 3D dalam ketiga kasus adalah kemampuan untuk bertindak cepat dan menggunakan manufaktur lokal kemampuan untuk mengisi kesenjangan pasokan.
4. Mologic menggunakan pencetakan 3D untuk membuat prototipe alat tes COVID-19
Teknologi pencetakan 3D berguna tidak hanya untuk produksi persediaan medis yang langka tetapi juga untuk mempercepat pengembangan produk.
Salah satu contohnya adalah Mologic, sebuah perusahaan pengujian diagnostik yang menggunakan 3D Formlabs printer untuk membuat prototipe alat tes COVID-19 dengan cepat. Dengan alat tesnya, perusahaan bertujuan untuk memungkinkan diagnosis virus yang lebih cepat pada titik yang dibutuhkan – dan membantu mencegah penyebaran virus.
Perangkat tes cepat Mologic akan dapat bekerja tanpa listrik dan tidak memerlukan analisis laboratorium untuk memberikan hasil untuk virus corona. Ini akan memungkinkan petugas kesehatan untuk mendeteksi kasus dan menempatkan orang di bawah karantina lebih cepat.
Kemampuan untuk dengan cepat menghasilkan prototipe rinci berkualitas tinggi dari kit uji melalui pencetakan 3D mempercepat proses pengembangan perangkat . Menurut Mologic, kemampuan untuk memproduksi suku cadang dalam hitungan jam berarti dapat dengan cepat berpindah dari pengujian ke produksi.
Kit uji penggunaan akhir dilaporkan juga akan dicetak 3D, menggunakan Resin Panduan Bedah biokompatibel Formlabs.
5. Perangkat pernapasan darurat yang dicetak 3D
Aliansi antara Free Zone Consortium (CZFB), organisasi revitalisasi ekonomi publik di Spanyol, HP, produsen perangkat keras, Leitat (Tecnio), pusat teknologi, dan perusahaan otomotif, SEAT, telah mengembangkan darurat cetak 3D alat pernapasan untuk mendukung rumah sakit dan unit perawatan intensif.
Yang menarik dari perangkat baru ini adalah desain dan komponennya telah disederhanakan untuk memaksimalkan ketahanannya dan untuk memfasilitasi produksi dan perakitan yang lebih cepat.
Perangkat ini juga telah divalidasi secara medis oleh ahli ventilasi mekanis di Rumah Sakit Parc Taulí di Sabadell.
Produksi pencetakan 3D dari perangkat ini dikatakan dapat diskalakan secara industri , dengan aliansi yang ingin mencapai kapasitas produksi antara 50 dan 100 unit per hari pada akhir Maret.
Tantangan menggunakan pencetakan 3D untuk mengatasi kekurangan pasokan medis
Tentu saja, pencetakan 3D medis juga menimbulkan beberapa kekhawatiran tentang keamanan produk dan legalitas pencetakan yang, dalam banyak kasus, merupakan perangkat yang dilindungi paten.
Dalam hal ini, CECIMO, Asosiasi Eropa untuk industri peralatan mesin, baru-baru ini mengumumkan bahwa Negara-negara Anggota UE harus mempertimbangkan untuk mengesampingkan sementara beberapa persyaratan Petunjuk Perangkat Medis untuk barang-barang strategis selama periode krisis ini.
Sementara itu, banyak perusahaan percetakan 3D, termasuk Carbon, Formlabs dan Shapeways, telah mulai bermitra dengan produsen medis untuk mencetak persediaan medis 3D yang sangat dibutuhkan.
Menggunakan keahlian medis yang sebenarnya saat merancang dan memproduksi komponen cetak 3D membantu memastikan bahwa masalah seperti biokompatibilitas diselesaikan sebelum melanjutkan.
Mengatasi tantangan rantai pasokan dengan pencetakan 3D
Manfaat pencetakan 3D untuk rantai pasokan belum pernah terlihat lebih baik daripada selama masa gangguan dan ketidakpastian ini.
Dengan kecepatan menjadi salah satu prioritas utama rumah sakit yang menunggu pasokan, pencetakan 3D memungkinkan produk medis penting diproduksi lebih cepat.
Terlebih lagi, persediaan dapat diproduksi lebih dekat ke titik di mana mereka akan digunakan, mengurangi jarak antara produsen dan staf medis dan pasien.
Dengan semangat, komunitas percetakan 3D juga bersatu untuk membantu krisis dengan menyediakan akses ke fasilitas pencetakan 3D dan layanan lain yang mungkin diperlukan. Perusahaan percetakan 3D yang ingin memberikan dukungan mereka juga dapat terhubung di media sosial, dengan grup seperti ini dibentuk secara online.
Pada akhirnya, kegiatan ini menunjukkan kemampuan teknologi pencetakan 3D dan komunitas untuk beradaptasi dengan cepat terhadap lingkungan yang berubah dan merespons keadaan darurat yang tidak terduga.
