Devir pandemi devri… Sağımıza bakıyoruz COVID-19, solumuza bakıyoruz SARS-CoV-2… Tıp dergilerini açıyoruz Coronavirüs, PubMed’e giriyoruz Coronavirüs… İşin bilimsel tarafı ayrı bir boyut, malzeme ihtiyacı ayrı bir boyut. “Alet işler, el övünür” demiş eskiler. Hiç bir alet desteği olmadan, bir hekim ne kadar hekimlik yapabilir? Eline silah almayan bir asker, ne kadar savaşabilirse, herhalde ancak o kadar…

Gerçekten de pandemi bulutları ülkelerin üzerine bir bir çökmeye başlayıp bütün dünya bu “savaşta” geri düştüğünü fark ettiği andan itibaren, cepheyi güçlendirmek için de çalışmalar yapılmaya başlandı.

Acilciler geri durmadı elbette. Sonuçta bir işin nasıl olamayacağını değil, nasıl olabileceğini düşünen, angaryayı sevemeyen, işler hani “acele olmasın ama çabuk olsun” olsun isteyen bir uzmanlık dalından da başkası beklenmezdi.

3D yazıcılar, evlerde kullanılabilmeleri, hızlı prototiplendirme ve baskıya izin vermeleri gibi nedenlerle pandemide de ön plana çıktılar. Dünyanın bir çok yerinde, çeşitli 3D yazıcı gönüllü grupları, sağlık personeline destek vermek için kolları sıvadı. Ortaya, çoğu ücretsiz olarak indirilip basılabilen çok sayıda tasarım çıktı. İşte bunlardan bazılarını bu yazımızda derledik.

Denk geldiğiniz diğer 3D baskıya uygun tasarımları bu yazıya yorum olarak eklemenizden memnuniyet duyarız.

Siperlikler

3D yazıcıların pandemi dönemi medikal dünya sahnesine antre yapmaları siperliklerle oldu. Ülkemizde de ünlülerin de aralarında bulunduğu çok sayıda gönüllünün katkısıyla binlerce kişiye ulaşan siperlikler, yüzün tamamını hasta salgılarından korumaları nedeniyle sağlıkçılar tarafından tercih ediliyorlar. İnternette çok sayıda ücretsiz tasarım mevcut. İşte bunlardan biri.

CPAPlar

Isinnova isimli İtalyan markası, ülkenin salgın sırasında düştüğü solunum desteği ürünleri sıkıntısından çıkabilmesi için harika bir fikir ortaya atmış: Easy COVID 19. Decathlon’un Easybreath su altı keşif maskesine 3D yazıcı ile üretilen minik bir parça (veya bu) takarak, maskeyi bir CPAP’a dönüştürmüş. Üstelik bu başarılı çalışmada Decathlon da maskeye ait tasarım dosyalarını açarak destek olmuş.

Ülkemizde bu haberin yayılması sonrasında Decathlon Türkiye de ürünün satışını durdurarak stokların olası bir durumda sağlıkçıların kullanımına açılabilmesi yönünde bir karar aldı. İyi de yaptı…

Oksijen Çoklaştırıcılar

Yine İtalya’dayız. Salgın sırasında oksijen kaynaklarına bağlantı noktalarının dolması nedeniyle hastalara oksijen vermekte zorlanıldığı anlar olduğunu duymuştuk. Hatta Afrika’dan meslektaşlarımız, steteskopun parçalarını sökerek aynı anda 2 hastaya oksijen vermenin yolunu paylaşmışlardı.

Önce biraz garip gelse de, bu pandemide bir hastanede en stratejik unsurun yatak sayısı falan değil, oksijen sunum kapasitesi olduğunu anlayabiliyoruz. Bu konuda ne yapabileceğimizi düşünürken, önce “pnömatik fittings” adı verilen parça ile aynı kaynaktan gelen oksijeni 2 ayrı maskeye verecek bir yöntem duyurduk. Yaptığımız denemede her 2 maskeden de nebül verilebilecek güçte oksijen akımı sağlanabildiğini gördük.

Sonrasında ise bunu biraz daha pratik hale getirerek 3D basılabilir ve talaşlı imalat ile üretilebilir dosyalarını ücretsiz dağıtıma sunduk. Umarız böyle bir çareye asla ihtiyaç olmaz.

Maskeler

Hepimiz son günlerde maskelerle yatar, maskelerle kalkar olduk. Hangisi bakterileri filtreler, hangisi virüslere güle güle der; bilmeyenimiz kalmadı. Bir maske, temelde yüzü tam kavrayan ve hava sızdırmayan bir tasarım ve güvenli bir filtreden ibaret olmalı. 3D basılabilir maskeler de bunu vaat ediyor. Filtre değiştirilerek tekrar tekrar kullanılabilmeleri de cabası.

Son günlerde daha uzun süre kullanım imkanı sağlıyor olması nedeniyle çeşitli markaların gaz maskelerini satın almak da sık görülen bir tercih olmaya başladı. Bu maskelerin filtreleri değiştirilebiliyor ve normal maskelere nazaran çok daha uzun süre kullanılabiliyor. 3M maske kullanan ve kendini bir parça daha sağlama almak isteyenler, maskelerin filtre bölümlerini çıkarıp bir parça ekleyerek üzerine hastanelerde sık kullanılan viral/bakteriyel filtreleri takabiliyorlar. 

Entübasyon Kutuları

Entübasyonun yüksek riskli işlemlerden biri olduğu biliniyor. Peki bu riski azaltmanın bir yolu olabilir mi? Bu konuda rotaya atılan fikirlerden biri, Entübasyon Kutularıydı. İşin doğrusu hala tam olarak (ek) yararını anlayamadığım bu araçların amacı, entübasyon yapan kişiyi, hastanın soluğundan ve salgılarından korumak (Ancak tam olarak işe yaramadığını gösteren denemeler var).

Ülkemizde de siperliklerle birlikte 3D yazıcı gönüllülerinin ilgisini çeken bu araçlara ait internette çeşitli halka açık tasarımlar mevcut.

Mesela Tofaş’ın web sitesinden örnek bir entübasyon kabini tasarımını indirmek mümkün (Firmanın daha yararlı olabileceğini düşündüğüm biyolojik örnek alma tasarımına da aynı adresten ulaşılabiliyor).

Bladeler

Entübasyon riskli dedik. KKE (Kişisel Korunma Ekipmanları) tam olarak sağlandıktan sonra, bulaş riskini en aza indirmenin yolu, elbette uygulayıcının hastadan mümkün olduğunca uzak olması. Klasik “gözle görerek uygulama” yönteminde hastaya ister istemez çok yaklaşmak gerekiyor. Video laringoskoplar ise, genel yararlarının yanı sıra, hastaya fazla yakınlaşmamayı da sağlamaları nedeniyle öne çıkıyorlar. Ancak ne yazık ki pahalı şeyler ve birçok acil serviste temelde bu nedenle kullanımda değiller. Peki 3D yazıcı ile üretilen bir blade ve üzerine takılacak bir yılan kamera da aynı işi görmez miydi? AirAngel bu fikirden yola çıkıyor ve hem tasarım dosyasını isteyen herkese veriyor, hem de isterseniz blade ve kamera sistemini 100-180$ civarı bir fiyata satıyor. Kullanımı kolay. Orijinaline çok benziyor. Ücretsiz dağıtılan blade tasarımı, 5,5 mmlik yılan kameralara uygun. %80 yoğunlukta baskı alındığında gayet güzel iş görüyor.

Bu işi bir tık öteye taşımak isteyen Uzm. Dr. Yasemin Özdamar’ın Manisa Teknokent ile ortaklaşa çalışarak hazırladığı “UMAY” isimli blade’ler ise 1-2 ve 4 numara bladelere karşılık gelen pediyatrik ve yetişkin boylarda tasarlanmış. 3D yazıcılarda sıkça kullanılan PLA ve daha profesyonel üretimlerde tercih edilen PA12 için uygun formatlarda indirilebiliyor.

Ancak 3D yazıcıların ve üretimde kullandıkları filaman denilen malzemelerin çeşitleri olduğu gibi, üretim için de birçok farklı ayar seçeneği mevcut. Bu yüzden baskı alımında uygun yazıcı, malzeme ve ayarların seçildiğine dikkat etmek ve bunların insanda kullanım için değil, video laringoskop imkanı olmayan kişilerin maket başı pratiklerine katkı sağlamak için daha uygun olacağını dikkate almak gerekiyor.

Ventilatörler

Bir ticari ventilatörün, çok sayıda ülkeden ithal edilen 1500 civarında parçası oluyor. Peki işi bu kadar kurcalamadan, daha basit bir şekilde gerçekleştirmenin bir yolu olamaz mı? Mühendis Carl Silver, evinde ve iş yerinde bulduğu parçalarla (hep böyle olmaz mı) 1 günde acil kullanıma özel ventilatör üretmiş. Şimdi FDA onayı bekliyor.

Elimizde ventilatör kalmadı diyelim. Balon valf maske yapmaktan başka çare kalmayacak demektir. Matt Fields’ın Rescue Ventilation sitesi, ambuların hava çıkış bölümüne 3D yazıcıyla üretilen parçalar takıp fitrelere bağlayarak uygulayıcıları virüsten korumayı hedefliyor. MIT’den bir grubun hazırladığı 100$’a mal olan MIT E-Vent ise balon valf maske ile solutma işini makineye yüklüyor. İnternette buna benzer “ambubasar” bir çok sistem daha mevcut.

Medtronic firmasının bir ventilatörüne ait bütün üretim dosyalarını kamuya açtığını da burada hatırlatmakta yarar var.

Diğer Ürünler

Maskelerde nefes almak bir dert, temiz kalmalarını sağlamak bir dert, sürekli yüzümüzde kalan maskelerin etkileriyle başa çıkmak apayrı bir dert. Bonesine iki düğme dikip maske lastiklerini oraya takmakla yetinmek istemeyenler için, bunun da açık kaynak kodlu 3D dosyası mevcut. Kapıları dokunmadan açmak istiyorsanız şunu veya şunu, maskeleriniz zemine değmesin istiyorsanız şunu kullanıyorsunuz.

3D Baskı Üzerine

Böyle bir yazıda, 3D baskılar ve pandemi sürecindeki 3D baskı uygulamaları konusunda da bir kaç şey söylemek yerinde olur. Vikipedi’ye göre üç boyutlu baskı, “3 boyutlu olarak tasarlanmış sanal bir nesnenin polimer, kompozit, reçine gibi malzemelerden ısıl veya kimyasal işlemden geçirilerek üretilme işlemidir”. Baskıda, yukarıda çeşitli örneklerine bağlantı verdiğim STL uzantılı dosyalar kullanılır. Günlük kullanıcılar, sıklıkla PLA ve ABS gibi sert plastik hammaddeler (Yazıcı kartuşuna benzer sayılabilecek bu ürünlere filament adı veriliyor) kullanırlar.

3D baskının avantajı, mühendislerin hakim olduğu “talaşlı üretim” veya “plastik enjeksiyon” gibi baskı çeşitlerinden farklı olarak, düşük sayıda ve yüksek keskinlikte üretime izin vermeleri. Mesela blade tasarımını paylaştığım mühendis arkadaşım, şekli itibariyle talaşlı üretime uygun olmadığını ifade etmişti. Yine plastik enjeksiyon gibi yöntemler de, “5-10” adet üretilecek bir malzemeye “değmeyeceği” için baskı için doğru seçenekler değiller.

3D baskının dezavantajları neler peki? Bir ürünü çok sayıda üretecekseniz, 3D baskı yavaş olması ve toplam maliyetin artacak olması gibi nedenlerle yanlış bir tercihe dönüşebiliyor. Örneğin diğer baskı yöntemlerinde bir seferde çok sayıda üretmek ve bir üretim seansının çok kısa sürmesi mümkünken, 3D baskının böyle avantajları yok. Örnek vermek gerekirse; avuç içi kadar bir nesneyi basmak yaklaşık olarak 5 saat sürüyor ve her defasında bir cihaz sadece bir ürün üretebiliyor. Bu nesneden 1000 adet üretmeniz gerektiğini düşünün. Gereken zaman can yakıyor.

Siperlikleri ele alalım: Sadece Türkiye için on binlerce siperlik gereksinimi olduğu aşikar. Bir firmanın tek bir kalıp basarak bir kaç günde on binlerce siperlik üretmesi mümkün. Bir günde 100 adet 3D yazıcının; elektrik, filament, iş gücü harcayarak yapacağı işi bu şekilde yapmak çok daha uygulanabilir değil mi?

Bu nedenle, çok değerli bir amaçla ve çok iyi niyetle yola çıkan 3D yazıcı sahiplerini, bu süreçte 3D yazıcı kullanımının daha uygun olacağı düşük volümlü baskılar için yönlendirmenin daha uygun olacağı kanaatindeyim.

Son Söz

Pandemi dünyayı kasıp kavururken; doktoru, mühendisi, pizzacısı, tatlıcısı, vatandaşı herkes elinden geleni yapmaya ve “cephedeki” sağlık çalışanlarına destek olmaya çalışıyor. Bu yazıda yer verdiğim 3D baskı eksenindeki projeler; sayısı binleri bulan proje havuzundan ilgimi çeken ve işin doğrusu “fazla abartıya” kaçmayan projelerdi. Biraz araştırma ile çok daha iyilerine ulaşabileceğinizden, biraz düşünerek de bunlardan daha iyilerini geliştirebileceğinizden eminim.

Gerçek kahramanlar, zor zamanlarda belli olur.

Acilciler olarak “cephede” verdiğimiz mücadele, bir kahramanlık mücadelesidir.

Ayağınıza taş, yüzünüze aerosol değmesin.

Çok basit bir gerçeği fark ettiğinizde hayat çok daha geniş olabilir: “Hayat” adını verdiğiniz etrafınızdaki her şey, sizden daha zeki olmayan insanlar tarafından yapıldı ve onu değiştirebilirsiniz, etkileyebilirsiniz, insanların kullanacağı bir şeyleri kendiniz yapabilirsiniz. Bunun farkına vardığınızda bir daha asla eskisi gibi olmayacaksınız.

Steve Jobs