應(yīng)對(duì)COVID-19，"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "獲獎(jiǎng)作品公布并頒發(fā)100萬(wàn)歐元獎(jiǎng)金

2020年8月17日，南極熊從外媒獲悉，慕尼黑再保險(xiǎn)公司（Munich Re）和技術(shù)研究公司弗勞恩霍夫（Fraunhofer）為"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "的獲獎(jiǎng)?wù)咛峁┝?00萬(wàn)歐元的獎(jiǎng)金。
在國(guó)外疫情爆發(fā)時(shí)， "呼吸挑戰(zhàn)賽 "要求參賽者開發(fā)低成本的呼吸機(jī)部件，并可在世界任何地方進(jìn)行3D打印。這些公司共同提供了100萬(wàn)歐元的比賽獎(jiǎng)金和預(yù)算，同時(shí)向需求量大的國(guó)家免費(fèi)提供設(shè)計(jì)圖和培訓(xùn)應(yīng)用程序。利用他們的專業(yè)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)和財(cái)務(wù)資源，贊助公司推進(jìn)重災(zāi)區(qū)COVID-19患者的分散治療。

慕尼黑再保險(xiǎn)公司董事會(huì)成員Torsten Jeworrek說(shuō)："新型冠狀病毒已經(jīng)波及到地球上的每一個(gè)國(guó)家，但對(duì)患者的醫(yī)療幫助卻遠(yuǎn)非隨處可見。參與者表明，只要有創(chuàng)造力、承諾和精力，就能迅速創(chuàng)造出有助于拯救人類生命的機(jī)會(huì)。我特別感謝你們！"

SmartCPAP團(tuán)隊(duì)的獲獎(jiǎng)呼吸機(jī)設(shè)計(jì)（如圖）是為了在不插管的情況下盡可能長(zhǎng)時(shí)間地提供支持，圖片來(lái)自慕尼黑再保險(xiǎn)公司

Give a Breath挑戰(zhàn)賽

挑戰(zhàn)賽始于2020年3月，因?yàn)镃OVID-19在全球范圍內(nèi)開始加速流行，很明顯，醫(yī)療供應(yīng)短缺的情況越來(lái)越嚴(yán)重。最初，"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "發(fā)起的目的是尋找三個(gè)不同類別的3D打印設(shè)計(jì)。比賽的第一部分是尋找無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)和氧氣濃縮裝置的設(shè)計(jì)。

在比賽的第二部分，參賽者被要求3D打印無(wú)創(chuàng)通風(fēng)口罩，最后一部分則是專門為新入職的員工提供病毒知識(shí)。總的來(lái)說(shuō)，慕尼黑再保險(xiǎn)公司和弗勞恩霍夫公司的目標(biāo)是將三個(gè)類別的參賽作品結(jié)合起來(lái)，制作出3D打印整體通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

比賽的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)

在150多份申請(qǐng)中，有7個(gè)團(tuán)隊(duì)被選中參加4月份的決賽，并得到了制作最終原型的支持。一旦所有決賽選手完成了他們的設(shè)計(jì)，這些設(shè)備就被運(yùn)到蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的專家那里。測(cè)試由該大學(xué)和德國(guó)氣動(dòng)學(xué)會(huì)（DGP）前主席Dieter Köhler博士共同進(jìn)行。

評(píng)估符合國(guó)際醫(yī)療法規(guī)，以便在需要時(shí)將獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)投入使用。在實(shí)用性的基礎(chǔ)上選擇獲獎(jiǎng)?wù)撸u(píng)審委員會(huì)選擇了兩個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)叻窒頍o(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)類別的獎(jiǎng)項(xiàng)。獲獎(jiǎng)的SmartCPAP團(tuán)隊(duì)與醫(yī)療公司AC Aircontrols合作，創(chuàng)造了一種靈活的設(shè)備，支持病人的自發(fā)吸氣和呼氣。

Vivid Breath團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)（如圖）可以讓最多六名患者同時(shí)進(jìn)行呼吸，圖片來(lái)自慕尼黑再保險(xiǎn)公司

使用SmartCPAP系統(tǒng)，醫(yī)生可以在不插管的情況下盡可能長(zhǎng)時(shí)間地提供支持，這樣重癥監(jiān)護(hù)病床就可以為重癥患者保留空閑。Vivid Breath團(tuán)隊(duì)還獲得了最佳無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)獎(jiǎng)。Vivid Breath將一臺(tái)氧氣濃縮器和一臺(tái)呼吸機(jī)結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)出一套能夠同時(shí)為六名患者提供氧氣的系統(tǒng)。該設(shè)備也 "異常便宜"，據(jù)說(shuō)可以在世界任何地方用當(dāng)?shù)夭少?gòu)的部件進(jìn)行3D打印。

Soteria團(tuán)隊(duì)的完全3D打印設(shè)備獲得了最佳呼吸面罩設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。這款面具采用了創(chuàng)造性的內(nèi)部蜂窩結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)使用者不同的臉型，確保其密封性達(dá)到最佳狀態(tài)。這款易于使用的儀器兼容多種呼吸機(jī)，并配有基于圖片和視頻的裝配說(shuō)明。

Soteria團(tuán)隊(duì)的3D打印面具（如圖）設(shè)計(jì)得很容易使用，圖片來(lái)自慕尼黑再保險(xiǎn)

Soteria團(tuán)隊(duì)成員、慕尼黑工業(yè)大學(xué)的學(xué)生Moe Lueker說(shuō)："我們的面罩可以實(shí)現(xiàn)分散式制造，可以使用可廣泛獲得的材料進(jìn)行生產(chǎn)，而且它可以根據(jù)受影響的人進(jìn)行調(diào)整，我們可以在最需要的時(shí)間和地點(diǎn)迅速提供幫助。"

最后，"病毒斗士 "小組的手冊(cè)贏得了醫(yī)療培訓(xùn)材料類的獎(jiǎng)項(xiàng)。來(lái)自弗勞恩霍夫自己的制造工程和自動(dòng)化研究所（IPA）的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一本數(shù)字COVID-19手冊(cè)。與研究公司Festo SE & Co. KG，研究人員將他們的指南上傳到一個(gè)移動(dòng)應(yīng)用程序中，該應(yīng)用程序提供了維護(hù)3D打印醫(yī)療設(shè)備的建議，并幫助患者。

讓3D打印設(shè)備變得無(wú)障礙

比賽成功后，獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)圖、指南和裝配說(shuō)明將提供給世界各地的政府和合作伙伴。大賽的在線手冊(cè)也將通過(guò)一個(gè)在線應(yīng)用程序提供。通過(guò)獨(dú)立于當(dāng)?shù)毓⿷?yīng)鏈的工作，大賽的組織者旨在快速支持受災(zāi)嚴(yán)重的地區(qū)，3D打印設(shè)備立即使用。

南非斯泰倫博斯大學(xué)已經(jīng)簽約試運(yùn)行這些設(shè)備。位于開普敦的Tygerberg醫(yī)院和位于布隆方丹的快速原型和制造中心也對(duì)采用打印的呼吸機(jī)表現(xiàn)出興趣。在未來(lái)幾周內(nèi)，將進(jìn)行臨床研究和整理測(cè)試，以獲得南非監(jiān)管部門對(duì)該設(shè)備的批準(zhǔn)。

弗勞恩霍夫公司技術(shù)營(yíng)銷和商業(yè)模式負(fù)責(zé)人Ralf B. Wehrspohn教授感謝參賽者為大賽的成功做出的貢獻(xiàn)。Wehrspohn說(shuō)："像當(dāng)前COVID-19大流行這樣的事件，挑戰(zhàn)著我們共同尋找解決方案，并快速有效地實(shí)施它們，我對(duì)與慕尼黑再保險(xiǎn)公司以及所有合作伙伴和參賽者的良好合作關(guān)系和合作感到特別高興，他們讓我們?cè)诳朔t(yī)療危機(jī)方面邁出了一大步。"

3D打印的COVID-19對(duì)策

在COVID-19爆發(fā)后，3D打印社區(qū)已經(jīng)開始行動(dòng)起來(lái)，許多公司和研究人員都投入資源來(lái)對(duì)抗這種疾病。事實(shí)證明，快速成型制造特別善于解決呼吸機(jī)部件的需求，并生產(chǎn)了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2020年5月，史密斯學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi){借其新穎的 "Smithvent "部分3D打印呼吸機(jī)贏得了Covent-19挑戰(zhàn)賽的設(shè)計(jì)競(jìng)賽。該設(shè)備的外殼、ISO配件和安裝塊都可以使用熔融沉積建模（FDM）3D打印技術(shù)創(chuàng)建。

來(lái)自志愿團(tuán)體Helpful Engineering的研究人員根據(jù)1965年美國(guó)陸軍的設(shè)計(jì)，3D打印了一個(gè)應(yīng)急呼吸機(jī)。該設(shè)備由兩塊塑料板密封在一起，形成一系列內(nèi)部通道，引導(dǎo)氧氣進(jìn)入患者的肺部。

意大利超級(jí)跑車制造商蘭博基尼已經(jīng)將其內(nèi)部的3D打印設(shè)施調(diào)整為制造醫(yī)療設(shè)備，以對(duì)抗意大利的流行病。該公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)幫助呼吸機(jī)公司SIARE工程國(guó)際集團(tuán)設(shè)計(jì)和制造了肺部模擬器。