נושא הבלוג

קצת קשה לדחוס יותר מ- 25 שנות ניסיון של תיב"ם מכני תלת ממדי והדפסה תלת ממדית לתוך בלוג אחד. אבל, זה כייף לנסות.
הבלוג מיועד למקצוענים ולחובבים ב 3D CAD וב 3D Printing למי שרוצה ללמוד ולהבין יותר על הטכנולוגיה ועל החידושים בתחום. אשמח לתגובות ולשיתוף.

יום שישי, 3 באפריל 2020

הדפסת ציוד רפואי בימי קורונה

כמה השגות והמלצות למדפיסים ציוד לצוותים רפואיים

המדגים איננו רופא
הרבה הפתעות צצות ומופיעות במשבר הקורונה. למשל, מסתבר שרוכב קורקינט ממוצע בתל אביב מוגן טוב
יותר מאשר הצוותים הרפואיים בבתי החולים. גם פועלי הבנין, אלו שנושרים כל הזמן מבניינים, עובדים בסביבה מוגנת יותר מרופא בחדר מיון. הריכוז הגבוה ביותר של חולים מאומתים ומפוצצים בוירוסים בריכוז גבוה הוא בבתי החולים, ובעוד החולים כנראה לא יכולים עוד להדביק אחד את השני, הצוותים הרפואיים שמטפלים בהם נמצאים ב"גראונד זירו" של הווירוסים וחשופים להדבקות בכל רגע נתון. הדבקות בקורונה של איש צוות רפואי, מורידה אותו מיד ממצבת כוח האדם לטיפול בחולים, ובעוד שמאגר החולים הפוטנציאלים לא נגמר, המלאי של אנשי צוות רפואי הוא מספר נתון וסופי.  
דמיינו, מה היה קורה אם מרכז המבצעים של חברת תעופה היה מנוהל כמו בית חולים, צוות אוויר היה אז טס ישירות לניו-יורק, עוצר לחמש דקות בשדה, ואותו צוות היה עולה מיד על טיסה חזרה. בדרך חזרה, הטייסים היו מעבירים לטיס אוטומטי, מבקשים מהדיילת להעיר אותם אם יש משהוא חריג והולכים לישון. בקוקפיט לא היה ציוד חירום כגון מסכות חמצן או חגורות הצלה לטייסים, ואם כן היה, אז בכמות מופחתת שמספיקה רק לטיס אחד. צוות הדיילים היה מתקשה לעבור לאחורי המטוס בגלל כל הנוסעים שהושבו על הרצפה במעברים. לאחר ארבע שעות טיסה המטוס היה מנמיך ל 8,000 רגל וטס ללא דיחוס כי המערכת דולפת, בגישת ההנמכה לבן גוריון, הטייסים היו מכבים מנועים ודואים עד המסלול, כי אין מספיק דלק, ובתקופת הלחץ של החגים, הטייסים היו פשוט נשארים לישון במטוס בין הסבבים של הטיסות.
עולם הרפואה, בארץ ובמדינות רבות בעולם, עדין לא הפנים את הרעיון שצוות רפואי אינננו מוצר חד פעמי ושחיי החולים תלוים דבר ראשון בזמינות וכשירות הצוותים הרפואים. פתרונות טכנולוגים להגנה על צוותים רפואיים ידועים וקיימים אבל, כמות הציוד היא קטנה מידי ואיננה מכסה את כל הצוות הרפואי. פעמים רבות, הציוד גם לא נבדק מעולם, והצוות לא מתורגל בשימוש בו. כאשר כל המדינות שומרות את המלאי המועט לעצמן, והיבוא והיצוא נחסמו כמעט לחלוטין, הפתרון הוא ייצור מהיר ומקומי של הציוד החסר, וייצור מהיר ומקומי הולך נהדר עם הדפסה תלת ממדית. מי שמובילה את הטרנד של השלמת ציודים בהדפסה תלת ממדית, היא קהילת המייקרים, שזה אומר הרבה אנשים ממקומות שונים, עם רצון טוב, זמן פנוי, ובעיקר התלהבות יתר, וגישה למדפסת תלת ממד. האנשים בקהילה הגדולה הזו, מאוד מאוד רוצים לעזור לאנשי צוות הרפואה וכבר ההתחילו להוריד תוכניות, לתכנן בעצמם, להדפיס ולהרכיב בכמויות ציוד הגנה בייצור מקומי. פרויקטים כאלו מתפרסמים כל יום באינטרנט, ובגלל מחסור בציוד מיגון, יש פתרונות מאולתרים שכבר נכנסו לשימוש בשטח, כמו, הסבות של ציוד ספורט ימי או הגנה על הפנים במעין מסכת ריתוך. אבל, נראה, שחלק גדול מהיצרנים הביתיים קיבל השראה ממשחק עם דמויות מפליימוביל, ולכן מאמינים שהצוות הרפואי צריך להיות מוגן ולהראות כמו בוב הבנאי. מסתבר, שעובדי רפואה הם לא כבאים, אמודאים, צוללנים או אנשי הדברת חרקים, ולצערינו, הפתרון להגנה על צוותים רפואיים לא יכול להגיע בהשראת תוכניות לילדים או סרטים מצויירים. אם אנחנו לא רוצים לקצר עוד יותר את "חיי המדף" של עובדי בתי חולים, אזי, כדאי לשים לב לכמה דברים חשובים לפני שדוחפים להם ציוד לידיים שעשוי לסכן אותם ואת האנשים סביבם.
בשביל לשמור על הבריאות, אני ממליץ לכם לשים לב לדגשים הבאים לפני שאתם מיצרים או משתמשים בפתרונות מאולתרים שכאלה
א.     בקרת איכות – לא משנה מה החלק המודפס,  אביזר של מכונה, מתלה למשקף הגנה לפנים או מחבר לזרימת אוויר, החלקים המודפסים במדפסות ביתיות גורמים לי להרגיש מאוד לא נוח מהסיבות הבאות. ליצרן ביתי או במרכז שכונתי אין שום בקרה על חומר הגלם, מרכיביו ואיכותו, אין גם שום בקרה על הליך הייצור והאריזה. הוא איננו יכול לספק עם החלקים פרוטוקול לסטרליזציה. האם החלקים בכלל ניתנים לניקוי? מה לגבי בדיקת אטימות למים או למעבר אוויר? טכנולוגיית הייצור גם איננה יכולה להבטיח איכות זהה לכולם, גם לא באותה המדפסת, ועם אותם פרמטרים, שלא לדבר על מדפסות באתרים שונים. תחשבו רגע על מצב שבו עשרים יצרנים ביתיים מתאגדים לספק 1000 משקפים לבתי חולים ולאחר האספקה מתגלה שאחד מהספקים חולה  בקורונה. מה עושים? איך יודעים לאסוף את החלקים החשודים? מה קורה אם מתגלה שאחד החלקים מזוהם? איך מוצאים את כל הסדרה? חברות מסודרות שעובדות על פי תקן ובהתאם לנוהל בקרת איכות מוסדר, משתמשות בנוהלי עבודה מוסדרים ויכולת לעבוד מול דרישות של מערכות בריאות. הנוהלים האלו נכתבו לא פעם בדם ומטרתם היא לשמור על בריאות הציבור.  
ב.     ניקוי, סטרליזציה  -  החלקים המודפסים מיועדים לשימוש בסביבה מזוהמת בנגיפים, ולכן יש להניח  שיזדהמו גם כן.  ברוב שיטות ההדפסה  חלקי הפלסטיק המתקבלים הם בעלי מבנה אוורירי, היכול לשמש מצע נהדר לספיחת זיהומים ואתגר גדול לניקוי ולסטרליזציה. בייצור מסודר, היצרן אמור לספק איפורמציה בדוקה על שיטת הניקוי, על משך חיי המדף של החלק ומתי צריך להחליפו.
ג.      שיטת ההדפסה וחומרי הגלם - שיטת ההדפסה הנפוצה מכולן ובמיוחד בסביבה הביתית מכונה FDM או FFF. זו גם טכנולוגיה מאוד בעיתית ליצור מוצרים לסביבה רפואית. בשיטת הדפסה זו המדפסות מוזנות בחוט מחומר הגלם שמחומם ונדחס על משטח ההדפסה שכבה אחרי שכבה.  שני חומרי הגלם הנפוצים במדפסות הביתיות הם ABS  ופלסטיק ממקור אורגני הקרוי PLA ונחשב בעיני הציבור כבטוח וקל יותר לשימוש. המשתמשים הביתיים משתמשים בחומרי גלם ממקורות עלומים ללא בקרה אחר הרכב החומר והתאמתו לשימוש שאליו מיעדים אותו.  שיטת ההדפסה בשכבות מיצרת מודל שאיננו אוטם זרימת אוויר ופעמים רבות גם זרימת מים כלומר, החלקים דולפים ובין השכבות קל לזיהום להצטבר.  הנסיון לייצר מסכות עם הגנת N95 בשיטה זו הוא לא אחראי.
טכנולוגית ייצור נוספת נפוצה היא SLA או DLP, בשיטה זו משתמשים  בשרף פוטופולימרי כלומר, נוזל סמיך שהופך למוצק בחשיפה לתאורת UV. המודלים המתקבלים הם בדרך כלל אטומים. רוב החומרים בשיטה זו אינם מאושרים למגע ממושך עם העור. בתחום המקצועי ניתן למצוא חומרי גלם עם אישורים לרפואה דנטלית שיהיו יותר נסבלים גם לשימושים אחרים כמו לשימוש שכבר נעשה להדפסת מטושים מאושרים רפואית. החלקים המתקבלים בשיטה זו הם שבירים, אינם עמידים לזמן ארוך וממשיכים להתקשות עם החשיפה לאור.
מטושים מודפסים בתלת ממד
שיטת היצור המתאימה ביותר להדפסת חלקי פלסטיק עמידים היא ה SLS או קרובת המשפחה שלה ה- MJF  של חברת HP. חומר הגלם הנפוץ שמתאים לשימוש ולייצור מוצרים רפואיים בשיטות הנ"ל הוא ניילון 12 שמכונה גם פוליאמיד 12 או PA12. חלק מיצרניות המדפסות קבלו אישור של מינהל המזון והתרופות האמריקאי לשימוש בחומר גלם זה, למגע עם עור אדם לזמן קצר, ולמכלי מזון (לא אלכוהול) . לאינפורמציה נוספת לגבי תאימות רפואית -  EOS ,  HP .

אז מה כן ניתן לעשות ?
הדפסה תלת ממדית היא כלי נהדר לצרכי פיתוח, ייצור אב טיפוס וכלים לטובת שיטות ייצור אחרות, כמו למשל הדפסת מודל לשימוש ביצירת תבניות גמישות (תבניות סיליקון). כאשר מייצרים חלקים בהדפסה שאמורים לשמש כמוצר סופי, חשוב לבחון בצורה מעמיקה היכן ומה השימוש בחלק ומה הדרישות ממנו.
מחברים שונים לצנרת אוויר וחמצן צריכים להיבדק לעמידה בלחץ אויר ולבדיקת דליפות בממשקים. בחלק מלשכות השרות המקצועיות יש אנשים עם ניסיון וידע בתחום הזה. מומלץ לייצר את החלקים רק אצלם.  חלקים הבאים במגע עם העור יש לוודא שמיוצרים מחומר שמאושר לכך או לצפות בחומר מתאים שיחצוץ בין החלק לעור. ייצור ביתי בסביבה לא מפוקחת לא מומלץ ובכל מקרה יש לנקוט בכל אמצעי הזהירות כשמדפיסים חלקים כדי למנוע התפשטות זיהומים.  
יצרן חלקים מודפסים בתלת ממד צריך להיות מסוגל לספק מידע מוכח לגבי מקור חומר הגלם, שיטת הניקוי וסטריליזציה לחלקים המיוצרים.  חלקים חיצוניים מומלץ לצבוע בפריימר מיוחד ושכבת צבע אטומה שאותה ניתן לנקות באלכוהול 70%.  

הסבות למסכות שנורקל
אם יש לכם גישה למסכת שנורקל של דקטלון, או לגרסה הטובה יותר של Ocean Reef שמיצר אותן עבור גם עבור דקטלון ואתם רוצים להסב אותה למסכת חמצן רפואית לחולה או לאיש צוות, אנא הימנעו מלהדפיס את המחברים הדרושים. החברה אומנם שחררה את קבצי התל ממד באינטרנט אבל בגלל הביקוש התחילה לייצר את החלקים בכמות של 1,000 ביום והיא שולחת אותם לכל העולם. היבואן , חברת דוגית , בקשר הדוק עם היצרן ומביאה את המתאמים לארץ . 

רשימה של כל מי שמייצר בארץ בהדפסה תלת ממדית תוכלו למצוא כאן. 

בשביל לשפר את האטימות של חלקים מודפסים ולאפשר  
סטריליזציה, מומלץ לשקול ציפוי מתכתי כטיפול משלים. פולימרטל היא אחת החברות שמתמחה בסוג טיפול כזה.


וירוס קורונה בהשוואה לשכבת הדפסה אחת בעובי 60 מיקרון


גל רז