應對COVID-19，"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "獲獎作品公布并頒發(fā)100萬歐元獎金

2020年8月17日，南極熊從外媒獲悉，慕尼黑再保險公司（Munich Re）和技術研究公司弗勞恩霍夫（Fraunhofer）為"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "的獲獎者提供了100萬歐元的獎金。
在國外疫情爆發(fā)時， "呼吸挑戰(zhàn)賽 "要求參賽者開發(fā)低成本的呼吸機部件，并可在世界任何地方進行3D打印。這些公司共同提供了100萬歐元的比賽獎金和預算，同時向需求量大的國家免費提供設計圖和培訓應用程序。利用他們的專業(yè)知識、網(wǎng)絡和財務資源，贊助公司推進重災區(qū)COVID-19患者的分散治療。

慕尼黑再保險公司董事會成員Torsten Jeworrek說："新型冠狀病毒已經(jīng)波及到地球上的每一個國家，但對患者的醫(yī)療幫助卻遠非隨處可見。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會。我特別感謝你們！"

SmartCPAP團隊的獲獎呼吸機設計（如圖）是為了在不插管的情況下盡可能長時間地提供支持，圖片來自慕尼黑再保險公司

Give a Breath挑戰(zhàn)賽

挑戰(zhàn)賽始于2020年3月，因為COVID-19在全球范圍內開始加速流行，很明顯，醫(yī)療供應短缺的情況越來越嚴重。最初，"Give a Breath挑戰(zhàn)賽 "發(fā)起的目的是尋找三個不同類別的3D打印設計。比賽的第一部分是尋找無創(chuàng)呼吸機和氧氣濃縮裝置的設計。

在比賽的第二部分，參賽者被要求3D打印無創(chuàng)通風口罩，最后一部分則是專門為新入職的員工提供病毒知識�？偟膩碚f，慕尼黑再保險公司和弗勞恩霍夫公司的目標是將三個類別的參賽作品結合起來，制作出3D打印整體通風系統(tǒng)的技術基礎。

比賽的獲獎設計

在150多份申請中，有7個團隊被選中參加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計，這些設備就被運到蘇黎世聯(lián)邦理工學院的專家那里。測試由該大學和德國氣動學會（DGP）前主席Dieter Köhler博士共同進行。

評估符合國際醫(yī)療法規(guī)，以便在需要時將獲獎設計投入使用。在實用性的基礎上選擇獲獎者，評審委員會選擇了兩個獲獎者分享無創(chuàng)呼吸機類別的獎項。獲獎的SmartCPAP團隊與醫(yī)療公司AC Aircontrols合作，創(chuàng)造了一種靈活的設備，支持病人的自發(fā)吸氣和呼氣。

Vivid Breath團隊的設計（如圖）可以讓最多六名患者同時進行呼吸，圖片來自慕尼黑再保險公司

使用SmartCPAP系統(tǒng)，醫(yī)生可以在不插管的情況下盡可能長時間地提供支持，這樣重癥監(jiān)護病床就可以為重癥患者保留空閑。Vivid Breath團隊還獲得了最佳無創(chuàng)呼吸機獎。Vivid Breath將一臺氧氣濃縮器和一臺呼吸機結合起來，生產(chǎn)出一套能夠同時為六名患者提供氧氣的系統(tǒng)。該設備也 "異常便宜"，據(jù)說可以在世界任何地方用當?shù)夭少彽牟考�進行3D打印。

Soteria團隊的完全3D打印設備獲得了最佳呼吸面罩設計獎。這款面具采用了創(chuàng)造性的內部蜂窩結構，能夠適應使用者不同的臉型，確保其密封性達到最佳狀態(tài)。這款易于使用的儀器兼容多種呼吸機，并配有基于圖片和視頻的裝配說明。

Soteria團隊的3D打印面具（如圖）設計得很容易使用，圖片來自慕尼黑再保險

Soteria團隊成員、慕尼黑工業(yè)大學的學生Moe Lueker說："我們的面罩可以實現(xiàn)分散式制造，可以使用可廣泛獲得的材料進行生產(chǎn)，而且它可以根據(jù)受影響的人進行調整，我們可以在最需要的時間和地點迅速提供幫助。"

最后，"病毒斗士 "小組的手冊贏得了醫(yī)療培訓材料類的獎項。來自弗勞恩霍夫自己的制造工程和自動化研究所（IPA）的團隊開發(fā)了一本數(shù)字COVID-19手冊。與研究公司Festo SE & Co. KG，研究人員將他們的指南上傳到一個移動應用程序中，該應用程序提供了維護3D打印醫(yī)療設備的建議，并幫助患者。

讓3D打印設備變得無障礙

比賽成功后，獲獎設計圖、指南和裝配說明將提供給世界各地的政府和合作伙伴。大賽的在線手冊也將通過一個在線應用程序提供。通過獨立于當?shù)毓�應鏈的工作，大賽的組織者旨在快速支持受災嚴重的地區(qū)，3D打印設備立即使用。

南非斯泰倫博斯大學已經(jīng)簽約試運行這些設備。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采用打印的呼吸機表現(xiàn)出興趣。在未來幾周內，將進行臨床研究和整理測試，以獲得南非監(jiān)管部門對該設備的批準。

弗勞恩霍夫公司技術營銷和商業(yè)模式負責人Ralf B. Wehrspohn教授感謝參賽者為大賽的成功做出的貢獻。Wehrspohn說："像當前COVID-19大流行這樣的事件，挑戰(zhàn)著我們共同尋找解決方案，并快速有效地實施它們，我對與慕尼黑再保險公司以及所有合作伙伴和參賽者的良好合作關系和合作感到特別高興，他們讓我們在克服醫(yī)療危機方面邁出了一大步。"

3D打印的COVID-19對策

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

2020年5月，史密斯學院的一個團隊憑借其新穎的 "Smithvent "部分3D打印呼吸機贏得了Covent-19挑戰(zhàn)賽的設計競賽。該設備的外殼、ISO配件和安裝塊都可以使用熔融沉積建模（FDM）3D打印技術創(chuàng)建。

來自志愿團體Helpful Engineering的研究人員根據(jù)1965年美國陸軍的設計，3D打印了一個應急呼吸機。該設備由兩塊塑料板密封在一起，形成一系列內部通道，引導氧氣進入患者的肺部。

意大利超級跑車制造商蘭博基尼已經(jīng)將其內部的3D打印設施調整為制造醫(yī)療設備，以對抗意大利的流行病。該公司的研發(fā)團隊幫助呼吸機公司SIARE工程國際集團設計和制造了肺部模擬器。

編譯自：3dprintingindustry