威廉·科尔文是南加州大学维特比航空航天与机械工程系教学实验室的高级实验室技术员，他正在为3dbob国际首页登录打印面罩建模。图片/杰弗里•巴尔加斯。
全国医疗用品和面罩和N95口罩等个人防护装备(PPE)严重短缺，使医疗服务提供者处于危险之中，因为他们在前线帮助抗击COVID-19病例的激增。上周，洛杉矶市长埃里克·加尔塞蒂分享了一项生产500万个口罩的倡议，以帮助保护这些工人。
在南加州大学(University of Southern California)，大部分业务都转移到了偏远地区，包括研究实验室，在该市发布“在家更安全”的命令后，这些实验室暂时关闭。与此同时，卫生保健提供者和其他基本支持人员对个人防护装备的需求不断增加南加州大学凯克医学院其他当地医院和诊所让研究人员和设计师想知道他们能提供什么帮助。
查尔斯·拉多维奇，副教授航空航天与机械工程系“，他和他的团队通常把他们的3d打印机放在洛杉矶市中心的大学科学校区的比格勒大厅。现在，拉多维奇的团队完全远程遥控，以一种开箱即用的解决方案响应了更多个人防护装备的行动呼吁:在家里重建他们的实验室。
拉多维奇说:“我们的高级教学实验室技术员杰弗里·巴尔加斯带了一台3d打印机回家，这样他就可以在不在校园里的情况下全天监控生产情况。”
该实验室每天生产10个单元，目前有足够的材料生产76个单元。每个3d面罩的制作成本为几美元。救援小组已经证实，当地医院将接受这些由醋酸酯和来自史泰博等办公用品商店的透明薄片制成的盾牌。面罩组件的所有组件都包装在密封袋中，然后加热密封以防止污染。
拉多维奇说，他们希望他们的口罩能送到一些较小的诊所或其他“重要”企业，这些企业可能被排除在更主流的分发之外。目前的目标是获得更多的材料，包括两到三台3d打印机，以加快日常生产。
南加州大学维特比分校的各个bob国际首页登录团队也在进行类似的动员，利用他们所能利用的一切资源来满足大流行前线的需求。虽然一天10个口罩看起来不多，但我们的想法是，所有人都在努力，社区可以产生更大的影响。
为功效和影响而合作
4月3日(周五)，在史密斯国际机械工程和计算机科学教授SK Gupta、Ray Irani工程和材料科学教授、化学工程和材料科学教授Andrea Armani和南加州大学工业和系统工程、航空航天和机械工程教授主持的虚拟研讨会上，60多名研究人员、工程师、bob国际首页登录来自南加州大学社区的设计师和医疗专业人士一起讨论了如何通过生产口罩、呼吸机甚至棉签来最好地支持南加州大学凯克医学院等医疗设施。
南加州大学bob国际首页登录维特比分校院长Yannis C. Yortsos在研讨会开幕致辞中说:“我们的使命是为医院配备个人防护装备——为医生和护士配备他们应对病人所需的防护装备。我们不能低估这对前线每个人的重要性。你不能在没有装备的情况下参加战斗——这就是真正的情况。看到我们的团队在这方面的努力，我们感到非常欣慰，希望这次研讨会将是我们在这一领域的另一种联系方式。”
古普塔也是该公司的董事bob国际首页登录南加州大学维特比先进制造中心-他说，组织虚拟讲习班是为了确保社区内为解决个人防护装备短缺和支持医疗领域同事所做的工作是有效的，并从速度和设计的角度真正产生影响。凯克的专家们分享说，即使设计上的微小差异也可能使医疗保健提供商容易受到潜在的暴露，因此确保使用正确的设计和耐用的材料是制造过程中的一个基本要素。
大部分工作都是在预测的病例“激增”之前完成的，尽管这一高峰时期何时出现取决于现有的社会距离和其他措施在一段时间内如何有效地分散传播。凯克医院感染预防副主任金伯利·伦盖尔(Kymberly Lengyel)分享了目前一次性面罩的使用量为每天1000个，在疫情激增期间，这一数字可能会翻一番。她说，可重复使用的解决方案将有助于弥补供应缺口。
生产PPE的传统制造业
的Viterbi/Dornsife机械车间该公司通常通过南加州大学维特比分校和南加州大学多恩西夫分校生产研究设备和科学仪器，为研究项目提供服务，现已将重点转移到支持大学减少卫生保健工作者基本个人防护装备短缺的努力上。bob国际首页登录在工头赛斯·威曼(Seth Wieman)的领导下，该厂将生产防护面罩，最终还计划生产N95呼吸口罩。N95口罩的设计目的是为可以通过嘴或鼻子进入人体的小颗粒提供有效的屏障，并在面罩下佩戴，面罩是透明的塑料屏幕，覆盖整个面部，为空气中的颗粒提供额外的屏障。
虽然机械车间有一些3d打印机，但主要是传统的制造设备，将用于生产PPE。Wienman说，除了需要更多的初始设置时间外，这种更传统的工艺与3d打印的主要区别在于它使用了“减法”工艺，这意味着团队从一块材料开始，然后将其切割成最终形状。在3d打印中，这个过程是“添加”的，这意味着材料是一层一层地添加来创造最终产品。
这些设备将被送往凯克医疗中心，供医护人员使用。
“我很高兴我们能够调整我们的工作和资源，做出有意义的贡献，”威曼说。
远程数据协调
更好地武装前线人员的使命也得到了南加州大学维特比分校企业家和校友的支持。bob国际首页登录Stasis实验室是一家成立五年的公司，由两名南加州大学维特比分校的毕业生创立，该公司以折让的价格向医院bob国际首页登录提供远程健康监测技术。目标是:减少医生和护士与冠状病毒患者的接触。与此同时，由南加州大学维特比分校(USC Viterbi)学生领导的3d打印机领域的初创公司Atomus，将3d打印机的所有者和bob国际首页登录3d打印文件设计师聚集在一起，免费为医院生产防护面罩和其他急需的设备。
Stasis实验室生产一种床边技术，允许医疗保健提供者远程监控患者的六个核心生命体征:心率、血氧水平、心电图、呼吸频率、血压和体温。在过去的五年里，该公司- 2015年入围Maseeh创业奖竞赛(MEPC)已在其第一个市场印度治疗了超过25,000名患者。云连接的监测系统最近获得了FDA的批准，使医疗保健提供商能够特别容易地跟踪居住在偏远地区的患者。
当大流行爆发时，B.S. BME ' 15和Dinesh Seemakurty B.S. & M.S. BME ' 15的联合创始人迈克尔·梅兰(Michael Maylahn)有了一个想法:为什么不以低廉的价格向不堪重负的医院提供Stasis实验室的系统，就像他们正在扩大治疗数量激增的Covid-19患者的能力一样?
这种床边系统将允许医生和护士通过一部手机、平板电脑或电脑远程监控数十名患者的健康状况，让医疗专业人员有时间处理比测量病人血压更紧迫的事情。
梅兰说，更重要的是，Stasis实验室的远程监控系统将减少医务人员与受感染患者的接触，使他们在这场大流行期间更安全。他说:“我们希望用这项技术拯救生命，帮助一线医护人员。”
Atomus是南加州大学维特比分校(USbob国际首页登录C Viterbi)创办的一家新兴公司，它开发了一项技术，可以让国防承包商和其他公司直接将他们的3d设计文件授权给客户，从而实现按打印付费的3d打印。该公司由南加州大学维特比分校计算机科学专业的本科生乔尔·bob国际首页登录约瑟夫和计算机科学硕士考沙尔·萨拉夫共同创立，该公司已经引起了很多人的兴奋，从海军陆战队和空军获得了合同;赢得USC黑客防御(H4D);并进入今年MEPC竞赛的决赛。
3月中旬，约瑟夫开始思考，如果有的话，他和Atomus可以做些什么来帮助其他人度过这场危机。然后，他想到了。鉴于他和他的团队在3d打印行业有着广泛的联系，约瑟夫和萨拉夫决定创建一个网站，将3d打印机的所有者、3d打印机文件的设计者和急需救生设备的医院聚集在一起。
萨拉夫说:“当你看到一个帮助保护生命的机会时，你只需尽你所能。”
现在，该公司的网站上写道:“作为一家负责任的公司，一部分意味着当我们的社区需要我们时，我们会挺身而出。我们公司有许多具有3d打印和制造能力的军事、商业和学术合作伙伴，他们愿意帮助应对当前的大流行。”
自从网站成立以来，约瑟夫和萨拉夫已经接到了几十个电话和电子邮件，这些电话和邮件来自3d制造商和设计师，他们提供服务，医疗保健提供商也需要他们的服务。
通过不懈的努力，Atomus的高管们最近为数十家3d打印公司与宾夕法尼亚州和加利福尼亚州附近的医疗中心进行了匹配。制造商使用由设计师网络创建的定制3d文件，与Atomus合作生产了1000多个面罩，并向心怀感激的医院捐赠了这些面罩。
约瑟夫说:“由于我们的努力，有1000人可能会更安全一些。”他说Atomus计划继续其项目。“事实上，我们能够有所作为，这对我们来说真的非常有意义。”
自本文发表以来，Andrea Armani及其同事发表了一篇关于应对COVID-19低成本解决方案的投稿文章自然．
2020年4月8日发布
最后更新于2021年9月15日
