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国际动态 | 3D打印口罩替代N95口罩?
发布时间:2022.05.20    新闻来源:南极熊3D打印网   浏览次数:
2022年5月获悉,来自迈阿密大学米勒医学院等地的研究者在《美国医学杂志》上发表了一项新研究,研究人员评估了3D打印口罩作为N95口罩的替代品的可能性。


N95口罩已被可以有效防止呼吸道疾病的传播,例如2019年爆发的冠状病毒病 (COVID-19)。然而,供应短缺的现象明显增加,这就迫切需要一种有效且安全的N95口罩替代品。

关于研究
在本研究中,研究人员测试了三种流行的3D打印口罩,并与KN95和N95口罩相比,测试了它们在不同脸型上的贴合度。该团队使用了Thingiverse和 Myminifactory等3D打印设计库中的口罩模型。实验参与者是来自同一机构的本科预科医学生和医学生。五名受访者都没有任何禁忌症,例如任何慢性肺病。

研究人员对参与者的面部进行了测量。面部长度是从鼻梁到下巴的距离,而面部宽度则从鼻尖到耳朵的距离。该团通过使用粒子计数器和粒子发生器进行了拟合测试。同时他们还进行了适合性测试,根据OSHA协议的推荐,这包括四个模拟日常活动或运动的试验,例如: (1) 50 秒前倾;(2) 30秒发言;(3) 30秒左右摇头;(4) 30秒上下摇头。该团队最后进行了贴合性测试,以比较KN95口罩与N95口罩的功效。

研究人员利用热成型为每个参与者量身定制了3D打印贴合性口罩,方法是用吹风机加热面罩,直到塑料具有延展性。参与者用食指和拇指轻轻按压,将加热的面罩贴在脸上,由研究人员测量面罩的贴合度。然后,该团队将带有软管配件的N95固定到3D打印面罩的过滤器部分,以进行贴合性测试。      

结果
研究结果表明,只有低聚 COVID-1面罩通过了OSHA N95 贴合度测试。在两名参与者中,标准1860S N95口罩未通过适合性测试,因此使用了46727型号 N95口罩。当一名参与者再次接受测试时,低聚 COVID-19 面罩的贴合系数即使在使用热塑性聚氨酯 (TPU) 而不是聚乳酸 (PLA) 打印后也保持不变。该团队还发现,当低聚 COVID-19 面罩的过滤器更换为具有95%过滤率的高效微粒空气 (HEPA) 过滤器或美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 时值得注意的是,将过滤器更换为 KN95 会导致与外科口罩相似的贴合系数不足。  

结论
总体而言,研究结果表明,低聚 COVID-19 面罩提供了一种经济、易于制造、可重复使用和可定制的呼吸器,在防止 COVID-19 和类似呼吸道病原体方面与 N95 面罩相当。研究人员认为,本研究为未来开发更高效的口罩奠定了基础,即(1)实现高效过滤;(2) 更适合各种面孔;(3)减少生产口罩的时间、资源、材料等因素的使用;(4) 提高对呼吸道病原体提供充分保护的口罩设计的识别和生产

 
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