¿Qué puedes imprimir para paliar la escasez de recursos por la COVID-19?

Formlabs ha seleccionado piezas de entre los cientos de diseños y conceptos que estamos explorando para apoyar las acciones destinadas a la lucha contra la COVID-19. Hemos revisado atentamente estas impresiones con nuestro equipo interno de expertos en sanidad e ingenieros, así como con médicos siempre que ha sido posible, y hemos optimizado los archivos y los materiales para su uso en impresoras 3D de estereolitografía como la Form 3. Con ejemplos como componentes de mascarillas y accesorios para abrir puertas, esta colección pequeña pero significativa puede ayudar a aliviar la escasez de suministros en todo el mundo. 

Prototipo funcional de OxyFrame impreso con la Draft Resin. Los dispositivos de uso final se han impreso con la Dental SG Resin.

El usuario de Formlabs Luiz Maracaja trabajó con sus compañeros de la Facultad de Medicina de Yale y la Universidad de Misisipi para crear un novedoso armazón para pantallas de protección facial llamado OxyFrame. Este dispositivo impreso en 3D combina el armazón tradicional de una pantalla de protección facial con un novedoso sistema de canales de aire que permiten la entrada de oxígeno o de aire comprimido por detrás de la oreja para expulsarlos encima del puente de la nariz.

Según los investigadores, los profesionales sanitarios de sus instituciones que cuiden de un paciente sospechoso de estar infectado o confirmado como tal deben llevar un traje, guantes, una mascarilla (como un respirador N95) y una pantalla de protección facial. Los profesionales que deban encargarse de procedimientos relacionados con la nariz, la boca o las vías respiratorias necesitan protecciones aún más potentes contra las partículas virales en suspensión, como respiradores automáticos que purifiquen el aire o dispositivos similares.

Con OxyFrame, el flujo de aire continuo permite al portador respirar cómodamente dentro de una capucha de plástico, al mismo tiempo que se elimina el vaho de la pantalla transparente. El dispositivo se validó para su uso dentro de una capucha de plástico con aire comprimido u oxígeno fluyendo a 10-15 litros por minuto. En estas condiciones, se observó una presión positiva dentro de la capucha, así como la desaparición del vaho de la pantalla de protección facial.

El diseño está optimizado específicamente para imprimirse verticalmente en una impresora SLA con soportes mínimos, lo que permite a los usuarios incluir 24 de estos armazones en una base de impresión. Cada armazón usa solo 9,7 ml del material de resina, de modo que un litro de resina puede generar aproximadamente 100 armazones.

Luiz Maracaja y sus compañeros realizaron los prototipos de su diseño utilizando la Draft Resin. Las impresiones con la Draft Resin ofrecieron una calidad de superficie aceptable con una velocidad de impresión y eficiencia notables. El equipo pudo imprimir diez prototipos de los armazones en tres horas y media. 

Para piezas de uso final destinadas a un contacto prolongado con la piel, Formlabs recomienda usar la resina biocompatible Surgical Guide Resin o aplicar un recubrimiento seguro para la piel a las piezas curadas que se impriman con otras resinas. La Surgical Guide Resin de Formlabs, diseñada para imprimir accesorios para implantes endoóseos, es una resina biocompatible que puede estar en contacto con una superficie durante un corto plazo de tiempo (por ejemplo, una pantalla de protección facial) y que se puede esterilizar mediante vapor (en autoclave).

Bellus 3D ha integrado una función de ajuste de mascarillas en su software de escaneado para teléfonos. Este novedoso dispositivo es un armazón de plástico que ayuda a mejorar el ajuste de una mascarilla quirúrgica o de una cobertura casera adaptando el contorno de forma precisa a la geometría facial del portador.

Para crear tu propio armazón de mascarilla, descarga la aplicación de Bellus3D en un dispositivo iOS compatible (iPhone X, Xs, Xs Max, XR, 11, 11 Pro or 11 Pro Max). En la aplicación, el proceso de escaneado facial dura unos 30 segundos de principio a fin. Después, basta con exportar un armazón personalizado usando el botón "Mask Frame" (Armazón de mascarilla) dentro de la aplicación. Bellus3D proporciona archivos STL exportados de tu armazón para mascarilla personalizado de forma gratuita.

Formlabs recomienda usar cualquiera de sus resinas estándar para imprimir el armazón de la mascarilla. Cuando está listo, este accesorio se usa enganchando gomas elásticas en los ganchos que hay a cada lado del armazón y colocándolo por fuera de la cobertura que uses para la nariz y la boca.

Bellus 3D nos ha garantizado que los escaneos faciales no se guardan ni se suben a ninguna nube. Tampoco es necesario ningún nombre ni ninguna información personal para generar un armazón de mascarilla. El archivo STL que se genera para el usuario se puede almacenar o guardar donde el usuario lo desee. 

Aunque la aplicación parece mejorar el sellado de una mascarilla, no se ha sometido a ensayo su eficacia para prevenir la COVID-19. Bellus3D ha estado trabajando con un hospital de investigación para demostrar que el armazón personalizado supone una mejora respecto a las mascarillas no personalizadas. La empresa espera publicar pronto un artículo en el que pueda compartir los resultados de sus pruebas con el público. 

Formlabs continuará añadiendo artículos nuevos al Catálogo comunitario en el futuro. 

¿Has diseñado o encontrado una solución útil optimizada para la impresión SLA para luchar contra la COVID-19? En ese caso, envíanos tu pieza para que nuestro equipo de ingenieros y expertos médicos la examinen, por si tiene potencial para incluirla en nuestro catálogo.

Estos son solo algunos de los muchos diseños que ha estado desarrollando la comunidad de impresión 3D. Además de estas impresiones, recomendamos el nuevo catálogo que ofrece el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés). El NIH está recopilando diseños para combatir la COVID-19, que se someten a la evaluación de profesionales sanitarios. En su catálogo también hay disponibles archivos para impresoras 3D que no funcionen con un método distinto a la estereolitografía, como el FDM. Si tienes piezas similares a las que ya están en nuestro catálogo, por favor, envíalas para que las incluyan en su amplio catálogo de impresión 3D.

Autores del OxyFrame:

• Luiz Maracaja y Daina Blitz: Departamento de Anestesiología de la Facultad de Medicina de Yale, New Haven, Connecticut, EE. UU.

• Danielle L. V. Maracaja -- Departamento de Medicina de Laboratorio de la Facultad de Medicina de Yale, New Haven, Connecticut, EE. UU.

• Caroline Walker -- Departamento de Anestesiología de la Universidad de Misisipi, Misisipi, EE. UU.