Impresion 3d para hacer frente al coronavirus


Es  ya casi imposible seguir los avances que a diario se esta realizando desde  el forocoronavirusmakers.org ( A.I.R.E. o Ayuda Innovadora a la Respiración), equipo que por cierto , hasta hace casi nada  ni tenia contacto entre sus miembros  , consiguiendo de una manera colaborativa  ,altruista  y desinteresada intentar mitigar  la escasez  de material sanitario  fabricando  en un tiempo récord  y a a precios irrisorios   todo tipo de material sanitario , pantallas, utensilios , etc,   así como   respiradores  open source  ante el  grave problema de  indisponibilidad de stock de estos carisimos dispositivos que  cuestan a la sanidad pública casi 15.000 euros  por dispositivo.  

Es interesante destacar  que en este foro están presentes  médicos e ingenieros sanitarios que indican y marcan las pautas para crear un proyecto que cumpla con todas las garantías sanitarias.

También  es importante destacar que las soluciones que se están buscando pretenden ser  soluciones de código abierto, rápidas y baratas  para poder ser rápidamente replicables y escalables gracias  a  técnicas  de fabricación modernas como son el corte laser, los cnc   o la impresión 3d .

Veamos ahora  los 4 principales frentes abiertos :

Respiradores Open Source

Desgraciadamente la estimación de respiradores que se necesitarán solo en España en los próximos días es de miles de respiradores, incluso contando con todos los que se están comprando a nivel estatal, regional y privado. Dado que en los próximos días u horas se liberaran algunos de los diseños es importante que aunque se haga con buena fe ser lo mas filedignos  a las  pruebas que ya se han hecho dado que es cierto que  algunos de estos podrian ser contraproducentes al poder producir mas daño al paciente que beneficios para el   .

Reesistencia Team ya ha conseguido  desarrollar los primeros respiradores autónomos Open, basados en el denominado sistema Jackson Rees .

En el foro  hay varios prototipos de respiradores DIY en proceso de validación clínica muy avanzados  : Reespirator23, Oxygen, Makespace Madrid,varias empresas importantes en industria y varios muy prometedores de personas individuales. 

El equipo asturiano ha mostrado una demo de su prototipo que promete mucho , el cual será validado con el Departamento de Sanidad del Principado de Asturias. Si se demuestra que puede ser útil en situaciones de escasez de respiradores comerciales, las comunidades maker en cada CC.AA. pueden llevar el proyecto a escala España en cuestión de días. 

https://twitter.com/ReesistenciaT/status/1241052680119824385?s=20


Respirador maker asturiano

Pantallas

Dada la eficaz protección  física   que ofrecen, el equipo  esta imprimiendo en 3d estructuras que van montadas  sobre la cabeza   para albergar un filtro de acetato el cual ha demostrado ser muy eficaz    si lo complementas con mascarillas  y gafas de protección

El modelo mas popular por su simplicidad   y rápida impresión  es MODEL SACYL.STL  .

Estos son algunos de los parámetros que se están usando para imprimir el  Modelo SACYL:

      • Diámetro del Nozzle: 0,4mm
      • Altura de capa : 0,28 – 0,30
      • Grosor de pared: 1,2
      • Capas superiores/inferiores: 4
      • Relleno: 50%
      • Patrón de relleno: grid, rejilla
      • Velocidad: 80 mm/s
      • Velocidad superior/inferior: 40 mm/s
      • Sin soporte

 

Por cierto,  para acelerar la producción   podemos imprimir en cualquier impresora 3d  de  300x300x300  dos unidades por impresión  , como vemos en la imagen superior,

A todos aquellos personas que estén fabricando pantallas, las tengan ya hechas o las vayan a fabricar es importante destacar algunas pautas:

      •  Eliminen los filos cortantes (pasando un cutter es suficiente), sobre todo la zona que entra en contacto con la frente.
      • Redondear los picos inferiores del acetato, si es que lo tiene a disposición
      • Para que la pantalla no se empañe, es necesario que deje pasar algo de aire por la parte superior, sí ha impreso algún modelo sin agujeros intente ver la forma de realizárselos sin destrozar el trabajo realizado.

Una vez impresas  es importante que se registre cada una de las pantallas ( hay grupos de Telegram en https://t.me/coronavirus_makers) . Mientras se termina de gestionar las logística, cuando  se  tenga un número importante de pantallas (+ de 10) fabricadas, se limpien  y se embolsen  usando bolsas nuevas con auto-cierre (bolsas de basura),guantes y mascarilla y se limpie  cada pantalla con disolución de agua y legía (10%) y papel adsorbente desechable.

Tambien es muy importante, que cuando se cambie de pantalla se  limpie también  los guantes con la disolución, antes de la siguiente pantalla a limpiar.

 

Mascarillas 

Hay muchas confirmaciones de centros hospitalarios informando que las mascaras impresas  en 3D   comparándolas  con una bufanda , sobre  todo por el aspecto psicológico de  que pueden dar una falsa sensación de seguridad. 

Como se puede ver en la imagen   ya esta demostrado que una mascarilla impresa  en 3d   y una bufanda hacen prácticamente lo mismo  debido al carácter poroso  que permite dejan pasar las partículas infecciosas . 

El problema  como nos dicen los expertos no es el diseño ,material  o la buena intención ,   sino la falsa seguridad que puede provocar el llevarla puesta  pues con impresión 3d las mascarillas no aíslan de los virus por muchos filtros que intentemos ponerlos ( por  ejemplo el que usa goma eva )

Por  tanto,  si se quiere ayudar   construyendo material  , es   mas aconsejable imprimir pantallas protectoras  y nos mascarillas 

No obstante desde el grupo de Telegram de  Aire , solicitan ayuda:

      • Necesitan diseñadores 3D con cierta experiencia

      • Necesitan expertos que nos ayuden con morfología facial

      • Necesitan moldes para inyectar silicona

Adicionalmente  también hacen falta filtros de los siguientes tipos para evaluación: recambios de filtros y prefiltros P2, N95, P3, trapezoidales y circulares

 

Valvulas

Por ultimo esperando   que no llegue a ser necesario es interesante recordar la fabricación de reemplazos de válvulas para respiradores en impresión 3D que llevaron a cabo ingenieros italianos para el Hospital de Brescia,

 

 

 

Si es usted querido lector  un maker, aficionado , médico o ingeniero y puede aportar su granito de arena en este proyecto, pásese por sus diferentes grupos de Twitter, telegram  o la  web https://foro.coronavirusmakers.org/:

Solidaridad tecnológica frente al coronavirus


Ante las crisis  graves  que han ocurrido a lo largo de la historia    se han  ido  repitiendo  una y otra vez que se  consigue aflorar   lo mejor ( y también  lo peor ) del ser humano ,   y desgraciadamente ahora  estamos ante una nueva  desastrosa situación del coronavirus  como pandemia global,  que ha conseguido que profesionales, makers, aficionados   , personas de diferentes ámbitos  ,  así como   empresas,organizaciones, etc   estén trabajando  la mayoría de forma altruista  en mitigar  los efectos de la carencia de material sanitario   mediante  técnicas  modernas como la impresión 3d, corte cnc , electronica embebida ,etc 

En esta linea , que  se ha hecho eco toda la prensa, la mayoria de los s esfuerzos se centran  es   lograr un respirador artificial barato open source   que sea  utilizable  durante   esta grave situación pues este dispositivo se ha convertido en una pieza clave en las UCI básicamente porque se prevee que no va  a haber suficientes suponiéndo  un enorme  reto para los médicos de todo  donde desgraciadamente ante la ausencia de estos en algunos países se ven en los dilemas morales de decidir a quien colocárselo.

Estos respiradores caseros  son muy importantes  en esta pandemia,  pero   hay muchos mas frentes abiertos   en esta comunidad  de solidaridad  tecnológica pues    hay otros grupos  para construir gafas de protección , mascarillas , pinzas desechables , piezas de repuesto para material sanitario, maquinas dispensadores de gel , etc , todos ellos   dispositivos   o herramientas  que podemos  fabricar gracias a la impresión 3D o técnicas modernas como el CNC

Este es el foro que pretende  centralizar toda la ayuda   https://foro.coronavirusmakers.org/     , el hashtag de Twitter #CheapVentilators para conocer los equipos de otros países y a la cuenta @AIRE_Covid19 donde publicarán toda la información del proyecto español.

También  hay un sitio web: https://coronavirusmakers.org/index.php/es/  con  información general filtrada

Asimismo es posible contactar via Telegram  en las diferentes grupos de trabajo que se han asignado , siendo el grupo principal de Telegram https://t.me/coronavirus_makers

Respiradores  artificiales

El funcionamiento de los respiradores artificiales modernos está condicionado por una sensorización muy   compleja  que permite ajustar la mezcla aire-oxígeno, generar alarmas , etc.   función que obviamente no se va a poder solucionar  con una solución «sencilla» que sea open  source pues se busca  dispositivos que puedan fabricarse rápido y de forma distribuida usando,  impresión 3D , corte CNC , etc   y electronica convencional  para construir algo  que   pueda  ayudar la falta de respiradores comerciales

Actualmente en el foro  respecto a los respiradores  hay  tres líneas de trabajo:

    • Estudiar la línea de suministro de las máquinas de respiración, comprobando si de verdad hay una rotura de stock y eliminar los cuellos de botella que pudieran aparecer . 
    • Adaptación de máquinas actuales para ser utilizadas como respiradores; por ejemplo, las máquina CPAP o BIPAP , usadas contra la apnea del sueño que utilizan miles de personas todas las noches .
    •  Crear máquinas de respiración artificial basándose en   maquinas mas «simples» ,por ejemplo el balón de tipo Jackson Rees   dotándoles  de una «inteligencia» que les permita funcionar de forma autónoma. En ese sentido  se estaba trabajando sobre dos  modelos , uno  iniciado por el Mit   en el 2010 y  otro por la Universidad Rice en Houston. Muy resumidamente se basan subyacentemente en usar diseños clásicos probados   eliminando la necesidad de  tener a un sanitario dedicado exclusivamente a esa tarea pues es un desperdicio de recursos si podemos tener una máquina capaz de hacer ese trabajo sin cansarse y de una forma eficiente  y autónoma.

Obviamente por su bajo precio  y alto potencia  se están  abordando  diseños que utilizan material médico desechable y ampliamente disponibles para liberar manos de médicos y/o enfermeros en situación de emergencia.

En este caso, en lugar de asistir el facultativo con un  sistema respiratorio manual tipo de bolsa, se busca generar un sistema mecánico que le permita liberarlo de esta tarea para atender a otros enfermos en la misma sala. Estos modelos no disponen por el momento de los parámetros avanzados de los respiradores modernos. Se está explorando esta posibilidad, pero requerirá mucho más tiempo.

En todo  caso queda clara la dificultad de tratar unos pulmones con Covid-19, que requieren de una gran complejidad pero gracias a las aportaciones de personal sanitario  explican que ante problemas de  respiradores avanzando los respiradores pueden ser sencillos los primeros días pues estos pacientes son muy fáciles de ventilar en general.

Por tantos estos diseños que están surgiendo,  pueden ser muy buenos para los primeros días aunque no tengan  sofisticación y permitan respiraciones espontáneas:es decir ventilación controlada por presión, a una frecuencia respiratoria entre 12-30 y con posibilidad de PEEP hasta 20 con monitorización del volumen corriente y volumen minuto. Eso ayudaría en las primeros días  (que son los peores )  con la esperanzar de que mas adelante  se buscaría alternativa con respiradores actuales sofisticados , ya que  llegado el momento no habrá para todos en las fases iniciales y algo  tan relativamente sencillo como los antiguos ventiladores con estas  nueva mejora  podría salvar vidas

Mascarillas caseras

Dados los problemas para conseguir mascarillas hay muchas opciones para fabricarlas nosotros mismos   siendo la mas famosa la  Mascarilla DIY con Goma EVA como filtro

En un grupo de Facebook un chico de Eslovenia se creó un diseño de una mascarilla para usar como filtro un filtro HEPA ( por ejemplo los usados en aspiradoras convencionales )  y de hecho este diseño ,dada la situación, como son dificiles de conseguir, desde Taipei dijeron que han usado goma EVA como filtro, asi que se he rediseñado y los he subido a Thingverse.

La goma EVA hay que cortarla en cuadrados de 77 x 77 mm para la de hombre y de 68 x 68 para mujer. Recomiendan que para que ajuste mejor a la cara, que se caliente un poco  el plástico en el microondas para amoldarla.

Ademas antes de usarla se debería limpiar todos sus componentes con alcohol isopropilico.

Hay dos tamaños para mujer y para hombre y los  ficheros estan disponibles en  https://www.thingiverse.com/thing:4223817

 

Ese diseño no es único , pues  en thinginverse  podemos encontrar muchos  mas , pero en este lo llamativo de este ultimo ,  es lo sencillo del filtro

 

 

Gafas de Protección

Se busca  intentar suplir una posible  carencia de gafas de protección para uso hospitalario  

Hay muchos disponibles  y otros nuevos que están apareciendo  usando materiales sencillos como pantallas ( por ejemplo  con encuadernadores de papelería)

Válvulas

Unos makers italianos han impreso en 3D una válvula que se les había averiado en un hospital de Milán (hemos pedido a uno de los Fablabs de Milan, para saber si tienen el STL): https://www.3dprintingmedia.network/covid-19-3d-printed-valve-for-reanimation-device/: 

 

 

Mas ideas

Hay muchísimos mas ejemplos de dispositivos   y diseños que nos pueden ayudar en el día a día   a sobrellevar esta grave pandemia , desde soportes para pomos de puertas, abridores de puerta con el  pie,  dispensadores automáticos de productos de desinfección   y un largo etcétera

Para inspirarnos basta buscar «coronavirus» en el repositorio thingiverse.com

 

Amigo lector , si tiene  alguna idea o sugerencia siéntase  libre de compartirla con esta comunidad  y por supuesto si tiene ganas de colaborar participe   en el foro en español del coronavirus  !MUCHO ANIMO QUE JUNTOS LO VAMOS A SUPERAR!