3D Üretim COVID-19’la Ön Saflarda Mücadele Eden Sağlık Çalışanlarını Nasıl Koruyor?

Sporda ve politikada uzmanlar genellikle saldırının en iyi savunma olduğunu söyler; ancak konu yeni Koronavirüs kaynaklı COVID-19 hastalığına gelince, en azından şimdilik tam tersi doğru olabilir. Pandemiye karşı 7/24 çalışan sağlık çalışanları, mikroplara karşı koruyan önlük, eldiven, gözlük ve maske gibi kişisel korunma ekipmanlarına ihtiyaç duyuyorlar.

ABD Gıda ve İlaç İdaresi’ne göre havadaki partiküller için oldukça etkili olan N95 solunum maskesi ihtiyacı da buna dahil ancak N95 maskeleri azaldıkça Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri gibi ABD kuruluşları, maskelerin uzun süreli kullanımı ve sınırlı olarak yeniden kullanımı için sağlık hizmeti sağlayıcılarına yönelik yönergeler yayınladı.

N95’in ömrünü uzatmanın bir yolu da ekstra bir savunma hattı daha eklemekten geçiyor: Yüzün etrafına sarılan ve havadaki damlacıklara karşı koruma sağlamak için ek bir katman görevi gören şeffaf bir plastik kalkan.

Katmanlı üretim olarak da bilinen 3D baskı bu konuda yardımcı olabiliyor. GE Katmanlı İmalat çalışanları, standart bir bareti ve vizörü bir yüz kalkanına hızla dönüştürebilen dayanıklı bir çevirici tasarladı. Cincinnati merkezli GE Katmanlı İmalat’taki inovasyon yöneticisi Josh Mook konu hakkında “Bu yüz kalkanı, onu saatlerce giyecek olan doktor ve hemşirelere ek koruma ve konfor sunabilir” diyor.

Bu fikir Ohio’daki ihtiyaçtan doğdu. Dört akut bakım hastanesi ve 13.000 çalışanı bulunan, Cincinnati’deki en önemli sağlık hizmeti sağlayıcılarından TriHealth‘in süreç iyileştirme direktörü Mike Waterman, “Bizim sorunumuz diğerlerinden farklı değil” diyor. “Hasta sayısı arttıkça, izolasyon önlükleri, N95 maskeleri ve diğer koruyucu ekipmanlar gibi kritik kaynakları yönetmemiz ve istediğimiz kadar alamayacağımız varsayımıyla çalışmamız gerekiyor.”

Yüz kalkanları tüm sağlık çalışanları tarafından talep gören bir koruyucu, aynı zamanda virüsü aerosol haline getirebilecek prosedürler yürüten çalışanlar için de gereklilik seviyesinde önemli. “Mesela entübasyon gibi, havaya damlacık saçılmasına neden olan herhangi bir işlem için de gerekli” diyor Waterman.

Yüz kalkanlarının çıktısını almak GE Katmanlı İmalat için kolay; ancak bu kadar büyük nesnelerin üretilmesi zaman alıyor. Mook tek bir yüz kalkanı yazdırmanın 10 saate yakın süreceğini söylüyor. “Tekerleği yeniden icat etmek istemediklerini; yani ölçeklenebilir ve uygun maliyetli bir çözüm hedeflediklerini” belirtiyor.

Sağlık profesyonelleri tarafından yüz kalkanları yapmak için açık vizörler ve hafif baretler gibi temel bileşenler kullanıldığını ve sabit şapkalarda aksesuar takımına imkan vermeyen bir açığı fark eden GE mühendisleri sabit şapkaların bu ortak özelliğine dikkat çekerek kullanıcının aksesuar takmasına izin veren kenarın üstündeki yan ve ön tırnakları geliştirdiler. 

Eksik parçayı tasarlamak uzun sürmedi: Yaklaşık olarak bir işaret parmağı boyutunda ve küçük bir bumerang gibi şekillendirilmiş plastik bir çevirici . Bu çeviricinin bir ucunun standart bir baretin yan tırnağına tam otururken, diğer ucundaki naylon bükümlü cıvatanın vizörü sağlam tuttuğunu anlatan Mook “Kaskı ve kalkanı bir dakikadan daha kısa sürede birbirine bağlayabilirsiniz, neredeyse tüm şapka ve kalkan kombinasyonlarına uyuyor” diyor.

Çevirici sadece kalkanı ve bareti birbirine bağlamakla kalmıyor, aynı zamanda kullanıcının vizörü gerektiği kadar yükseltip alçaltmasını da sağlıyor. Daha da önemlisi sağlık çalışanlarının daha konforlu çalışmasına yardımcı oluyor.

Malzemeyi seçmek çok önemliydi; çünkü klinik çalışma uzmanları katı metal, kauçuk ve plastik kitlerini genellikle günde birkaç kez yüksek sıcaklıklarda temizliyorlar. TriHealth kıdemli performans geliştirme danışmanı Katie Terry, yüksek seviyeli dezenfektan yıkama döngüsünün sıcaklığının 90 °C’ye kadar ulaşabileceğinden bahsediyor. Mook “Herhangi bir hobi materyali kullanamazdık” diyor. Bu nedenle gücüne ve ısı direnci ile öne çıkan yaygın bir termoplastik polimer olan koruyucu akıllı telefon kılıfları, bagajlar ve el fenerleri için kullanılanABS plastiğini tercih ettiklerini söyleyen Mook bu malzemeyi “Aynı zamanda Lego üretimi için de kullanılıyor ve TV’lerimizin arkasında plastik kasa görevi görüyor” diye açıklıyor. ABS aynı zamanda şekilsiz bir malzemedir. GE mühendisi, ABS’nin şekilsiz bir malzeme olduğunu ve kimyasal sterilizasyon dayanıklılığının ideal olduğunu söylüyor ve ekliyor: “Bu aslında bir erime noktasına sahip olmadığı anlamına gelir.” 

Mühendisler, çeviriciyi yazdırmak için kaynaşmış biriktirme modelleme adı verilen bir işlem kullanıyor. Bu işlem bir ABS tel makarasının çok yüksek bir sıcaklıkta ısıtılmasını ve daha sonra erimiş malzemenin tam olarak gerektiği yere katman katman bırakılmasını içeriyor. 

İki büyük buzdolabı büyüklüğündeki 3D yazıcılarda bir adaptör yazdırmak yaklaşık 15 dakika sürüyor; ancak mühendislerin üretimi hızlandırmak için bulduğu bir yol var. Mook “Sahip olduğumuz tasarımla ilgili en güzel şey, dik veya yatay basılabilmesidir. Yatay baskı yapmak daha fazla yüzey alanına ihtiyaç duyupçıktıyı sınırlasa da mühendisler bunları kule gibi dikey olarak basarak çıktıyı önemli ölçüde artırabiliyorlar” diye açıklıyor.

Sağlık hizmeti sağlayıcıları bu yüz kalkanını küçük bir 3D yazıcı ile bile üretebilirler, bunun için sadece bir çevirici planını temin etmeleri gerekiyor. Ancak müşteriler daha fazlasını talep ederse Mook, standart bir endüstri makinesinin bu çeviriciden günde yüzlerce üretebileceğini söylüyor. “Hedefimiz bu modelin sağlık uzmanlarına dağıtımını sağlamak, böylece ihtiyaç duyulan her yerde kullanılabilir” diye ekliyor.

Her ikisi de mühendislik geçmişine sahip olan Waterman ve Terry, yüz kalkanını üretim çalışmalarında GE Katmanlı İmalat ile birlikte çalışıyorlar. Bu yolculuğun uzun olduğunu bilen Cincinnatili tedarikçi.pozitif yaklaşımlarını koruyor. Waterman “Josh ve ekibi harikaydı; yaratıcı ve enerjikler” derken Terry de “Böyle yaratıcı olmak için iş birliği gerekir.Bunu yapabildiğimiz için çok minnettarız.” diyor.