Politechnika wspiera medyków

W czasie epidemii koronawirusa każda forma wsparcia dla personelu medycznego szpitali i przychodni jest bezcenna. Rozumieją to doskonale pracownicy oraz studenci Politechniki Krakowskiej, którzy włączyli się w pomoc medykom. Jej efekty są już widoczne – placówki służby zdrowia nie tylko w Krakowie, ale też Nowym Sączu, Bochni, Zamościu, Leśnicy Groń otrzymały już blisko 300 specjalnych przyłbic ochronnych i kilkaset par rękawiczek. Wkrótce do lekarzy i pielęgniarek dotrą też politechniczne maseczki. Wsparcie będzie płynąć dalej, bo na PK drukowane są kolejne przyłbice i rodzą się nowe pomysły na wsparcie medyków.
W weekend pisaliśmy o zespole z laboratorium druku 3D na Wydziale Mechanicznym – dr. inż. Marcinie Grabowskim, dr. inż. Dominiku Wyszyńskim i mgr. inż. Wojciechu Bizoniu. Panowie, przy wsparciu zewnętrznych firm: Studio 3D, COLOP Polska i Fiberlogy – filaments, rozpoczęli charytatywną produkcję przyłbic chroniących twarz przed bezpośrednimi kroplami np. przy kaszlu innej osoby. W sobotę 28 marca br. pierwsze przyłbice trafiły do Krakowskiego Szpitala Specjalistycznego im. Jana Pawła II.
Innowacja z PK przyśpieszyła produkcję przyłbic
Teraz druk przyłbic ochronnych na drukarkach 3D trwa już na całej Politechnice. Oprócz Wydziału Mechanicznego, w tę część pomagania włączyli się również pracownicy Wydziałów: Inżynierii Lądowej, Inżynierii i Technologii Chemicznej, Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Inżynierii Materiałowej i Fizyki. Pracują nie tylko uczelniane drukarki 3D, ale też te zaprzyjaźnione domowe. Produkcja przyłbic ochronnych przyśpieszyła m.in. dzięki innowacyjnemu pomysłowi mgr. inż. Damiana Brewczyńskiego (na zdjęciu po lewej) z Laboratorium Badań Technoklimatycznych i Maszyn Roboczych Wydziału Mechanicznego PK, który udoskonalił udostępniony publicznie na początku pandemii projekt Josefa Prusy.
Dzięki pomysłowi inżyniera z PK udało się znacząco skrócić czas druku i zmniejszyć zużycie potrzebnego do produkcji materiału, a jednocześnie zachować ochronną moc i ergonomiczność przyłbic. Na czym polega politechniczny pomysł? – Grubości ścianek w oprawkach przyłbic zostały dobrane jako wielokrotność średnic dysz drukarek. Dzięki czemu urządzenia nie wykonują niepotrzebnych jałowych ruchów. Pozwoliło to zmniejszyć czas druku aż o 63 proc. Jesteśmy w stanie produkować niemalże 3 razy więcej sztuk w tym samym czasie – wyjaśnia mgr inż. Damian Brewczyński. Optymalizacja idzie w parze z jakością. Kilkadziesiąt przyłbic produkowanych według unowocześnionego projektu trafiło już do 5. Wojskowego Szpitala Klinicznego z Polikliniką w Krakowie, a recenzje użytkowników są bardzo pozytywne. Wszyscy, którzy chcą drukować przyłbice zgodnie z bardziej oszczędnym pomysłem z PK mogą wykorzystać poniższą instrukcję udostępnioną przez twórcę na licencji OpenSource.
Również na Wydziale Inżynierii Lądowej trwały i wciąż trwają prace nad udoskonalaniem i optymalizowaniem istniejących i sprawdzonych już projektów. Dr inż. Marcin Tekieli z Katedry Technologii Informatycznych w Inżynierii (L-10) przygotował model przyłbicy, który nadaje się idealnie do drukarek o mniejszej powierzchni wydruku. Projekt bazuje na dostępnej w sieci kompilacji wersji RC1 i RC2 przyłbicy przygotowanej pierwotnie przez producenta drukarek PRUSA, ale drukuje się znacznie szybciej dzięki wprowadzonym modyfikacjom w konstrukcji pasa, na którym umieszczana jest przezroczysta osłona. Został on już sprawdzony w dwóch krakowskich szpitalach i w pełni zdaje egzamin. Projekt, podobnie jak powyższy – mgr. inż. Brewczyńskiego, dostosowany jest do montowania na nim osłon wykonanych na bazie klisz do slajdów w formacie A4. Dla wszystkich, którzy chcieliby na swoich drukarkach wydrukować taką przyłbicę, udostępniamy pod poniższym linkiem model w formacie STL.
Pomoc z PK płynie do medyków z wielu miast 
Przyłbice ochronne z Politechniki dotarły już do kilkunastu placówek medycznych. To m.in.:
– 5. Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką przy ul. Wrocławskiej w Krakowie,
– Oddział Ginekologii i Położnictwa Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie,
– Centrum Medyczne Ujastek w Krakowie,
– Klinika Neonatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie,
– Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie w Krakowie (w kilku transzach),
– Oddział Kliniczny Psychiatrii Dorosłych, Dzieci i Młodzieży Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie,
– przychodnia Scanmed przy ul. Warszawskiej w Krakowie,
– NZOZ Diaverum Kraków,
– Szpital Położniczo-Ginekologiczny Medikor w Nowym Sączu,
– Samodzielny Publiczny Szpital Wojewódzki im. Papieża Jana Pawła II w Zamościu,
– Szpital Powiatowy w Bochni,
– POZ Leśnica Groń koło Białki Tatrzańskiej.
W sumie inżynierowie z PK przekazali już medykom blisko 300 przyłbic własnej produkcji! Obecnie czekamy na nowy materiał do drukowania przyłbic, aby odpowiedzieć na mnóstwo spływających do nas stale próśb o wsparcie, m.in. ze Szpitala im. Narutowicza, Szpitala im. Rydygiera, Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie, placówek medycznych z Niepołomic, Trzebini, Przemyśla.
(na zdjęciu po prawej, przyłbice wykonane w Katedrze Technologii Informatycznych w Inżynierii WIL PK przez dr. inż. Marcina Tekielego)
Nie tylko przyłbice – maseczki i rękawiczki ochronne też 
Duże zaangażowanie i pomysłowość społeczności PK pozwala zaopatrywać szpitale i ośrodki zdrowia nie tylko w przyłbice, ale również bardzo potrzebne maseczki ochronne. Akcję rozpoczęła dr hab. inż. Ksenia Ostrowska, prof. PK (na zdjęciu po lewej) z Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej WM. Prof. Ksenia Ostrowska naukowo zajmuje się współrzędnościową techniką pomiarową, jest autorką Wirtualnych Współrzędnościowych Ramion Pomiarowych oraz Wirtualnego Pomiarowego Robota. Angażuje się w Festiwal Nauki i Sztuki w Krakowie oraz Małopolską Noc Naukowców. Jak przekonuje, aby wspierać maseczkami krakowskich medyków nie potrzeba wiele. Wystarczą podstawowe umiejętności krawieckie, maszyna do szycia, trochę materiału i oczywiście dobre chęci. Partia pierwszych 60 maseczek, wyprodukowanych przez prof. Ostrowską trafiła już do Regionalnego Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w Krakowie. Teraz na politechniczne maseczki czeka Szpital Specjalistyczny im. Ludwika Rydygiera w Krakowie. Maseczki z PK będą dostarczane do szpitali przy okazji zaopatrywania ich w przyłbice i rękawiczki, które na rzecz medyków przekazał Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki.
Z PK do szpitali dotarły także klipsy do mocowania ochron na okulary optyczne, używane przez personel medyczny. Powstały przy użyciu systemu do selektywnego spiekania laserowego (SLS).
Pomysły na przyszłość już kiełkują 
Na Wydziale Mechanicznym PK trwają też prace nad skonstruowaniem prototypu przenośnego respiratora używanego w przypadku klęsk żywiołowych i epidemii. Projektowany respirator nie posiada części ruchomych, a jego działanie polega na dostarczaniu gazów oddechowych (tlen, powietrze) do pośredniego zbiornika, z którego są odpowiednio dozowane pacjentowi. W prace są zaangażowani pracownicy kilku instytutów PK, a także studenci Koła Naukowego Automatyki i Robotyki oraz specjaliści ze szpitali, zajmujący się aparaturą naukowo-medyczną. – Zważywszy na konieczność przeprowadzenia testów klinicznych i uzyskania odpowiednich certyfikatów, prototyp respiratora, nad którym pracujemy, nie będzie mógł być użyty w najbliższych miesiącach – zastrzega jednak dr inż. Krzysztof Wójcik z zespołu Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji PK, pracującego nad tym rozwiązaniem. Jak dodaje, sytuacja ta może jednak się zmienić w warunkach przedłużającej się pandemii.
Na PK pojawiły się także – inspirowane potrzebami krakowskich pulmonologów – pomysły na odtworzenie brakujących lub uszkodzonych drobnych,  niewymagających certyfikacji, elementów urządzeń pracujących w szpitalu. – Stosując inżynierię odwrotną i druk 3D można takie części projektować i produkować przy użyciu drukarek z naszych jednostek. Grupa pracowników zaczęła projektować rozdzielacze i przyłącza do respiratorów, wydrukowane prototypy czekają na sprawdzenie na rzeczywistej maszynie i w razie potrzeby mogą być szybko drukowane – mówi prof. dr hab. inż. Jerzy Sładek, dziekan Wydziału Mechanicznego PK.
Naukowcy z Politechniki Krakowskiej są też gotowi do analiz obrazów z diagnostyki medycznej w sytuacjach, gdy nie daje sobie z nimi rady oprogramowanie dostępne w szpitalach, a także wszelkich analiz statystycznych i opracowań wyników badań. Wkrótce więcej o innych inicjatywach wspierania lekarzy i pielęgniarek w walce z koronawirusem, w które angażuje się społeczność PK.
Opisane w tekście akcje charytatywe prowadzone na PK wspierają: Studio 3DCOLOP PolskaFiberlogyWalstead Central EuropeWykrojniki.pl.

Wirtualny spacer

Dokumenty do pobrania