圖丨產(chǎn)品宣傳示例圖（來源：Connecticut Biotech）

口罩框架是傳統(tǒng)外科口罩外穿的外骨骼，可增強抵御新冠病毒和其他空氣傳播病原體的功效。Connecticut Biotech 與康涅狄格大學(xué)合作，在外科醫(yī)生科學(xué)家卡托 · 勞倫森（Cato T. Laurencin）博士的領(lǐng)導(dǎo)下，開發(fā)了一種定制的安全貼合框架的技術(shù)，這種框架可以讓布料和一次性外科口罩更緊密地貼在臉上。

Connecticut Biotech 于 7 月份開始限量生產(chǎn)和銷售該款口罩，目前正在完善和改進生產(chǎn)流程，計劃在 2020 年底前大幅提升生產(chǎn)和分銷能力。公司首席執(zhí)行官唐 · 瓦卡羅（Don Vaccaro）說：“我們的安全貼合面罩框架提高了口罩的功效，并提供了更多的保護，因為它是為每個用戶定制的，這不僅確保舒適貼合，而且更安全。”

Secure Fit 面罩是如何煉成的

Connecticut Biotech 稱，Secure Fit 面罩框架是為每個用戶量身定制，以確保舒適和牢固地貼合。該框架已經(jīng)過廣泛的測試，可以確保任何戴著帶有 Secure Fit 面罩框架的面罩的人仍然可以說話、呼吸甚至微笑。同時，確保了口罩具有密封性，以提高醫(yī)護人員的安全性。

該產(chǎn)品制作流程如下：

首先，產(chǎn)品在生產(chǎn)前需要用戶在標尺測量下拍攝兩張照片，以確定口罩外框的準確比例。隨后，工程師為根據(jù)比例面具框架建立 3D 模型，該模型將精確地適應(yīng)用戶面部。隨后，工程師在實驗室中大約需要 3 個小時來打印口罩框架，再進行面罩框架清洗、缺陷檢查以及強度測試。上述流程完成后即可將整套產(chǎn)品發(fā)送給客戶，Connecticut Biotech 表示該產(chǎn)品可反復(fù)使用。

圖丨口罩框架由用戶自行測量（來源：Connecticut Biotech）

圖丨框架 3D 模型（來源：Connecticut Biotech）

面對佩戴常規(guī)口罩時眼鏡起霧等問題，Secure Fit 面罩框架位于面罩頂部并減少了間隙，所以呼吸中的霧氣會直接正向穿過口罩，而不是向上流到眼鏡后方，從而減少了眼鏡的起霧。

生輝在第一時間聯(lián)系到了 Connecticut Biotech 的 3D 打印設(shè)備提供商——上海復(fù)志信息技術(shù)有限公司（下稱 “Raise3D”）創(chuàng)始人兼 CEO 封華，就產(chǎn)品的部分細節(jié)進行了交流討論。

首先，在封華看來，Connecticut Biotech 的核心競爭優(yōu)勢在于產(chǎn)品的持續(xù)設(shè)計能力和三維模型生成解決方案，同時最大化地挖掘并實現(xiàn) 3D 打印的小規(guī)模定制化的量產(chǎn)優(yōu)勢，具有成本優(yōu)勢。其次，在滿足功能性的前提下，定制化能夠提高佩戴的舒適度，該公司通過照片生成三維模型的解決方案，如果適配不合適，可以通過三維模型調(diào)整。“我通過視頻觀察到，他們通過 Raise3D Pro2 得到的打印件是有支撐的，他們拆除支撐后做了后處理，這應(yīng)該也是從舒適度方面的考量。”

“N95 濾材之父” 回應(yīng)：不太可能趕超 N95

美國化學(xué)學(xué)會發(fā)現(xiàn)，無論口罩的類型如何，不同人佩戴時，口罩的與人臉間貼合度和無氣隙空間的大小均存在巨大的差異。即使是 N95 口罩，如果未能正確使用佩戴，其有效率也會下降到 34％左右；當面部與外部環(huán)境之間存在縫隙時，口罩效能會降至 50％。

圖丨面部間隙對口罩效果的影響（來源：Aerosol Filtration Efficiency of Common Fabrics Used in Respiratory Cloth Masks）

有研究顯示，更少的面間氣隙意味口罩將帶來更好的保護，同時降低眼鏡霧氣的產(chǎn)生。

Connecticut Biotech 的口罩正是基于此。Connecticut Biotech 利用 3D 打印技術(shù)，生產(chǎn)適配不同人群的口罩支撐框架。Connecticut Biotech 稱，將該產(chǎn)品與普通醫(yī)用口罩配合，使用不僅能夠克服因 N95 佩戴不當而引發(fā)的效能下降，還能讓普通醫(yī)用口罩的防護功能 “碾壓”N95。

針對此說法，生輝聯(lián)系到了 “N95 濾材之父”、美國田納西大學(xué)教授蔡秉燚（Peter Tsai），他開創(chuàng)了 N95 口罩中的熔噴布加靜電技術(shù)。蔡秉燚對生輝表示：“該款 3D 打印口罩相當于是做一個殼子當面具，就好像是塑膠模做一個殼子一樣，終究還是要有 N95 效率的過濾材與之配套，不是 3D 打印就可以直接做出 N95 口罩，這是誤解。殼子可以洗或消毒，濾材要更換，和 N95 口罩一樣。”

FDA 審批不能保證口罩質(zhì)量

疫情期間，全球口罩需求激增，多個公司及機構(gòu)已經(jīng)開展了 3D 打印口罩業(yè)務(wù)。從 3 月 27 日開始，已經(jīng)有 7 款 3D 打印醫(yī)療設(shè)備被審查能否用于臨床。美國食品和藥物管理局（FDA）于 4 月初批準了首個 3D 打印口罩項目，獲批項目是由美國退伍軍人健康管理局（VHA）的一個團隊設(shè)計并制造的一款 3D 打印口罩，取名 “Stopgap”。該款口罩易于消毒，并包括一個可重復(fù)使用的過濾器。

與 FDA 加速審批的紅火現(xiàn)狀不同，外界對 3D 打印口罩的產(chǎn)品指標疑信參半。

有媒體評論稱，3D 打印口罩的快速獲批，部分原因是全球供應(yīng)鏈延遲導(dǎo)致醫(yī)護專業(yè)人員在前線缺少關(guān)鍵個人防護設(shè)備，而并不是產(chǎn)品已經(jīng)達到了相關(guān)技術(shù)要求。FDA 在官網(wǎng)稱，3D 打印的個人防護設(shè)備也許可以提供物理屏障，但不太可能提供與 FDA 批準的外科口罩和 N95 口罩相同的液體屏障和空氣過濾水平，在可能的情況下，使用傳統(tǒng)工藝可能會更有幫助。

對此，華爾街日報評論稱，“隨著相關(guān)個人防護用品和醫(yī)療設(shè)施在美國醫(yī)院中不斷得到補充，最初的短缺局面逐漸緩解，有關(guān) 3D 打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的實踐和討論，或?qū)⒙捎谄渖a(chǎn)成本、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品標準問題而逐漸歸于平靜。”

作為 3D 打印行業(yè)的從業(yè)者，封華認為，由于疫情所帶來的不確定性，很多現(xiàn)象和產(chǎn)品的出現(xiàn)不能以常規(guī)思路作為評判標準，不管黑貓白貓，能抓住老鼠是好貓。

封華說，“有疑慮的外界聲音是好事，這樣會引發(fā)更廣的關(guān)注和提出更多優(yōu)化的解決方案。我們可以看到這半年多以來，通過 3D 打印做呼吸機、呼吸閥、口罩、口罩佩戴調(diào)節(jié)器、咽拭子、門把手等等，著實創(chuàng)新地解決著傳統(tǒng)制造業(yè)供應(yīng)鏈短缺的情況。這有利于民。”

關(guān)于 Connecticut Biotech

唐 · 瓦卡羅為 Connecticut Biotech 公司的創(chuàng)始人，公司于 2020 年 5 月成立。發(fā)展目標為提供更安全、更舒適、更便宜的 PPE 和相關(guān)醫(yī)療用品，Secure Fit 3D 打印面罩框架是該公司的首個產(chǎn)品。

關(guān)于 Raise3D

Raise3D 是一家以上海為全球總部，南通為制造基地，中美歐三地協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新，在美國加州和荷蘭鹿特丹擁有海外辦公室和專業(yè)化國際團隊。公司自主研發(fā) 3D 打印機、3D 打印切片軟件 (ideaMaker)、3D 打印企業(yè)級云平臺 (RaiseCloud)，并構(gòu)建了兼容并蓄的行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，為全球客戶提供一站式基于 3D 打印的柔性化制造方案。