足球即时比分 客座博客：MTU 发布了三款针对 COVID-19 的新开源工具

工程师 Joshua Pearce 在他的客座博客中分享了他的实验室如何开发出高温 3D 打印机、消防员面罩和可打印的应急呼吸机 应对新冠肺炎 (COVID-19)。

全世界迫切需要低成本硬件来应对新冠肺炎 (COVID-19) 世界。如今，随着3D等数字化制造技术的发展 打印机和电路铣削系统，人类可以与其他人分享设计 然后以当地采购材料的成本复制医疗级设备。

当我们去年春天开始这些研究时，个人防护装备 (PPE) 已经开始使用 供应短缺，大多数个人防护装备都是一次性使用和一次性的，这加剧了塑料问题 浪费，医院设备的需求大于供应。开发了三种新工具来提供帮助。

3D 打印可以承受热量

我们快速开发出低成本高温 3D 打印机。各地众多创客 世界一直在使用 3D 打印机来制造 PPE，但通常这些都是使用 一次并扔掉。 3D 打印组件通常避免进行热灭菌 因为它们的变形和熔化温度相对较低。聚合物 COVID-19 和其他高温、可热灭菌组件所需 应用程序需要能够承受热量的 3D 打印机。

市场上有几种高温打印机，但其高昂的成本使它们 无法实现大流行期间所需的完全家庭分布式制造 封锁。最发达的— 开源、三头、自我复制的快速原型机 (RepRap)，成本更低 超过 1,000 美元。 

以下是规格：

• 200摄氏度的加热床
• 500摄氏度热端
• 带 1 千瓦空间加热器芯的隔离加热室，带电源电压室 和床加热以快速启动
• 打印具有拉伸强度的聚醚酮酮 (PEKK) 和聚醚酰亚胺 (PEI、ULTEM) 分别为 77.5 和 80.5 MPa

我们展示了我们可以用 PEKK 制作开源口罩，并且使用家庭可用的、不会变形的口罩， 基于烤箱的灭菌。这意味着个人防护装备可以重复使用。

消防新冠肺炎 (COVID-19)

消防员和其他急救人员希望使用他们现有的设备 疫情期间不使用一次性口罩进行呼吸。 MOST 开发了 将自给式呼吸器转换为动力空气净化器的开源套件 颗粒物呼吸器 (PAPR)。可以使用低成本开源 3D 打印机和广泛使用的组件来制造 以低于 150 美元的价格替换商业转换套件（节省 85%）或专有 PAPR （节省 90% 以上）。

参数化设计可以适应其他核心组件，并且可以定制 专门适合消防员设备，包括他们的背带。

开源 PAPR 具有可控气流，其设计使呼吸均匀 如果风扇断开或电池没电。我们测试了气流的函数 电池寿命并符合美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 的要求 四小时的气流要求，比预期正常使用高出 300%。

3D 打印呼吸机

疫情期间最大的担忧之一就是物资短缺针对新冠肺炎 (COVID-19) 患者。 MOST 开发了一种简单且易于构建的便携式自动化 袋阀面罩 (BVM) 压缩系统，可作为临时紧急情况 在严重短缺和供应链中断期间提供呼吸机。

复苏系统基于开源 Arduino 控制器和可 3D 打印 基于参数组件的结构。成本不到 170 美元，周围的制造商都可以复制 世界。 

以下是设备规格：

• 受控呼吸模式，潮气量从 100 到 800 毫升，呼吸 呼吸频率为每分钟 5 至 40 次，吸气与呼气比率为 1:1 至 1:4
• 该系统旨在通过以下方式实现测量电路的可靠性和可扩展性 使用串行外围接口并具有连接额外的能力 由于面向对象的算法方法而需要硬件。
• 人工肺峰值吸气压力测试后的实验结果 (PIP)、呼吸频率 (RR)、呼气末正压 (PEEP)、潮气量、 近端压力和肺压力的重复性和准确性超过 基于 BVM 的手动通气的人类能力。

未来的工作需要进一步开发和测试该系统以使其可接受 在大流行等紧急情况之外的临床环境中使用。

这些设计的本质是所需的功能相对容易添加 使用提供的协议和参数化设计文件进行测试。我们的希望是 此类设备可以由其他设备构建，以在所有领域获得全面的监管批准 各国确保人类为下一次大流行做好准备。庞大的创客群体， 工程师和医疗专业人员已经在合作开发开源软件 可以在全球范围内本地复制和组装的解决方案。我们很高兴 成为其中的一小部分。

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