FABLAB CONTRE CORONAVIRUS

Coronavirus

Face à la crise sanitaire du Covid-19, les solutions alternatives (open source, impressions 3D) prennent le dessus pour répondre aux besoins urgents des professionnels de santé, pour remédier aux manques d’équipements de protection, de masques, de respirateurs et autres objets vitaux. Je vais vous présenter dans cet article, l’effort des makerspace contre le Coronavirus.

Les solutions de prototypage rapide et faibles coûts auraient été écartées d’un revers par le domaine médical dans une situation normale, mais au cœur de la crise sanitaire, une inédite course à l’ouverture et à la transparence s’est lancée. L’Open source comme moteur pour redémarrer l’industrie française.

Les communautés de hackers, makers, Fablabs et de chercheurs, se sont rapidement mises en branle : sur GitHub, on retrouve toutes sortes d’initiatives (outils de visualisation des données, modélisation moléculaire, modelé 3D, etc.).

 De nombreux laboratoires, disposant déjà du matériel et du savoir-faire nécessaire, ont donc immédiatement répondu présents pour aider les soignants.

Cette mobilisation contre le Covid-19 est sans précédent, et fait émerger des modèles nouveaux de collaboration et de partages. Les laboratoires ont depuis longtemps cette expérience dans les travaux distribués et dans le travail collaboratif en ligne (c’était même l’objectif premier du Web qui a été créé au laboratoire du CERN). Même si dans la précipitation, ces réseaux fon abstraction des uns aspects règlementaires, ces réseaux intègre les soignants et la société civile. Les matériels fabriqués sont donc validés directement dans les hôpitaux, sans cadres normatifs. 

FABLAB
FABLAB

Pour aider un gouvernement qui a du mal à faire face à la crise, un grand nombre de Français s’organisent seuls ou en groupes, un vrai écosystème au service du bien commun s’organise. Ces réseaux participent à développer une fabrication distribuée, c’est-à-dire coordonnée à l’aide des technologies de l’information et dispersée géographiquement pour assurer une production répondant à des besoins locaux.

Nous retrouvons dans cet article, différents niveaux d’aide que les particuliers ont pu apporter à la crise. Allant du simple mélange de liquide, jusqu’à une machine industrielle médicale validée par un organisme agréer.

Il existe en réalité des milliers de projets différents, qu’il serait impossible de présenter dans un seul article, j’ai choisi ces exemples qui me semblent une bonne représentation. Le sujet étant encore en cours, l’article sera mis à jour. je finirais l’article par deux autres points montrant que le changement est possible :


Gel hydroalcoolique – le fait maison pour tous.

Assez rapidement après les premiers cas de coronavirus en Europe, les ventes de produit hydroalcoolique ont triplé et de nombreuses pharmacies et magasins se trouvent en rupture de stock.

Gel hydroalcoolique

C’est ce premier besoin qui a permis la création du mouvement de fabrication maison. Quelque jour plus tard, L’OMS (l’Organisation mondiale de la Santé) fournit une formule de gel hydroalcoolique, pour chacun puisse ce le fabriquer (Guide de Production locale : Formulations des Produits hydroalcooliques). La relative simplicité de cette fabrication, à permis à beaucoup de français de se créer son propre stock.


Les masques barrière : Chacun peut faire quelque chose

C’est le CHU de Grenoble Alpes qui en mettant à disposition un tutoriel pour fabriquer des masques a permis à des milliers de Français de se lancer dans la fabrication maison de masques. Cette proposition répondait directement à un besoin des Français, qui ne pouvait pas s’approvisionner en masque. Sur les réseaux sociaux, plusieurs organismes ont relayé l’initiative et ont invité les volontaires à fabriquer aussi ces masques pour les soignants.

masques Barriere

Le tutoriel a été édité le 13 mars (voir – ICI), cette initiative à un succès immédiat, et des millions de Français veulent créer leur propre masque, l’ensemble des vidéos YouTube sur le sujet donc plus de 25 millions de vues. 

Des initiales (plus ou moins bonnes) sortes de terre, pour calmer cet enthousiasme, l’AFNOR (organisme de normalisation) a fourni un guide très complet pour la création de masques chez soi (le lien  ).

Pour plus d’information, voici un site proposant le regroupement et la validation de ces initiatives : stop-postillons.fr


Visières : Les makers au boulot !

Les chaines d’information montrent en boucle des soignants sans matériel de protection, ou avec un simple masque chirurgical ne permettant pas une protection optimale.

Visières

C’est à ce moment, que les makers (bidouilleur, hackeur) se sont mis à réfléchir à des solutions de protection, réalisable simplement.

Les autorités étaient dépassées, les visières sont arrivées dans les mains des personnels exposés avant que l’État n’en considère la nécessité. Mais le besoin était réel, nous avons en France environ 1 million professionnels de santé (la moitié étant Infirmiers).

Une des premières versions était celle de Prusa  , publié le 19 mars.  La réalisation était à la portée de tout possesseur d’imprimante 3D. Très rapidement, des groupes se sont emparés du besoin pour fabriquer en très petite série ces visières.

La communauté a ensuite amélioré les modèles open source, pour les rendre plus rapides à imprimer, évitant l’utilisation d’élastique. Un des modelés les plus utilisés est d’une grande simplicité, l’armature peut s’imprimer en moins de 15min, il suffit ensuite de perforer une feuille de plastique épais pour finaliser le produit.

stack de visière
Stack de visière

La visière a été aussi adaptée pour la découpe lasers, ce qui permet des cadences de production bien plus importante.

Aux vues de la multitude d’initiatives sur le sujet, il est difficile de savoir combien de visières ont été fabriquer sans doute plusieurs centaines de milliers.

Retrouver les modèles 3D de ces visières.

Cette démarche, d’utiliser les impressions 3D a été décliner pour d’autres produits simples :

  • Lunette de protection
  • Poignée de porte sans contact
  • Pousse bouton
  • Des attaches masques

Pousse seringue : du garage au monde industriel

Le pousse-seringue est un dispositif médical pour contrôler la distribution de fluide (médicament) à un patient. Nous ne sommes plus dans le produit lambda, le dysfonctionnement d’un pousse-seringue peut entrainer la mort du patient.

Pousse seringue

Les hôpitaux font savoir qu’ils commencent à manquer de pousse-seringues électriques, les plus expérimentés du laboratoire se sont donc associé pour créer, prototype, tester puis fabriquer un pousse-seringues open source.

Le projet est complexe, nécessite des recherches approfondies, un cahier des charges clair et des contraintes importantes (CEM, médical, sécurité). C’est l’électrolab qui s’est attaqué à ce problème.

L’approche amateur ne doit pas empêcher le système d’être certifié, par un organisme agréé (certif CE et CEM). Le système a été conçu pour protéger le patient en cas de dysfonctionnement.

Après une validation sur un banc de test, le système est actuellement test clinique (avec un patient) , une fois cette phase validée , une production de plusieurs dizaines de milliers de seringues pourra débuter. Ce sont des industriels qui reprendront la main pour la partie production.

Il aura fallu moins d’un mois, pour passer du besoin au produit

L’ensemble du projet est en libre accès. 


Respirateurs : la collaboration est démise.

Un peut partout dans le monde, les hôpitaux ont indiqué qu’il manque de respirateurs/ Ventilateurs mécaniques. C’est un appareil mécanique, permettant de suppléer ou assister la respiration spontanée essentielle pour maintenir en vie les personnes les plus gravement touchées.

L’objectif de ces projets est de reconcevoir un appareil open source simple pouvant être fabriqué à grand nombre par des industriels français. Une fois développer ces appareils pourra être reproduit dans plusieurs pays et principalement dans des zones dans le monde plus démuni en équipements.  Les industriels prendront les garanties nécessaires à la distribution de matériels médicaux.

Pour canaliser l’effervescence de bonne volonté , un cahier des charges a été réalisé et publié par l’agence de la santé anglaise. Ce cahier des charges a été repris par la majorité des projets de développement. Mais cela n’as pas empêché un grand nombre de projets de proposer des ventilateurs ne répondant pas au besoin médical ou du covid , cela à même été le cas du modèle réalisé par Air Liquide, PSA, Valeo et Schneider Electric  .

Les projets sont portés par des équipes multidisciplinaires (techniques / médecin / laboratoire) est soutenue par des industriels pour les productions. La majorité des équipes se sont refermées sur elle-même pour ce concentré sur l’objectif.

Ce matériel nécessite une validation clinique et normative en plusieurs étapes, le matériel doit respecter un certain nombre de normes et de contraintes pour pouvoir être utilisé dans le cadre médical et sur un patient.  Il est bien entendu fortement déconseillé de ce lancer dans la fabrication de ce type de systèmes. La majorité de ces matériels ne sont pas réalisables par un particulier à cause de pièces spécifiques.

Les projets suivants sont validés ou en cours de validation clinique

MakAir – un respirateur à 1000 euros développé en un temps record

MakAir

Le meilleur exemple de système , et le projet français Makair. L’appareil a été conçu en un mois par le collectif Makers for Life, né à Nantes, qui regroupe aujourd’hui 250 entrepreneurs, industriels, chercheurs ou professionnels de santé.  MakAir est un respirateur artificiel exclusivement dédié aux malades du Covid-19. Résultat, MakAir serait donc 40 fois moins onéreux qu’un équipement classique : moins de 1.000 euros contre 45.000 euros pour une machine plus conventionnelle. « On a travaillé en mode start-up en allant chercher des composants en dehors du circuit traditionnel.

Le prototype a été conçu dans le respect strict des règles visant à garantir la sécurité du patient et selon les recommandations des sociétés savantes. Les essais cliniques, selon un protocole en cours d’examen par l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM), doivent démarrer prochainement sous la responsabilité du CHU de Nantes. Mais déjà, l’appareil a montré son efficacité lors des essais précliniques, sur des poumons artificiels. « Sa prise en main par les équipes s’est très bien passée »

D’ici quelques semaines, les respirateurs pourraient être opérationnels dans les hopitaux. Renault et Seb se sont déjà portés volontaires pour en fabriquer plusieurs centaines par jour.

Les respirateurs joueront aussi un rôle clef et déterminant dans les pays en développement comme le continent africain, l’Asie du Sud et L’Amérique Centrale. Dans ces pays, une solution très simple à fabriquer avec un néanmoins un niveau de fiabilité minimal sera accueilli avec énormément d’enthousiasme


Le circuit court de la crise :  du besoin aux producteurs

Pour distribuer de manière efficace les éléments fabriqués par les labs ou particuliers, des plateformes ont été créées. Elle permet de mettre en relation les personnes au contact du public, et les personnes ayant la capacité de fabriquer.

Aide Hôpitaux

Le personnel de première ligne crée une demande de matériel à partir d’une liste de produits référencés. Les demandes apparaissent ensuite dans une liste accessible aux fabricants bénévoles.

Dans un premier temps les plateformes se sont concentrées sur le matériel de protection individuelle et plus particulièrement sur les visières de protection. Faciles à créer, et répondant à un besoin immédiat, de plus les visières ont été rapidement adoptées (validée) par les différents hôpitaux.

Ces plateformes peuvent faire intervenir d’autre acteur essentiel à la chaine d’approvisionnement :

  • Les transporteurs
  • Les donateurs (financier ou matière première)
  • Les designers et maker : invente créer et partages les objets .

Les plateformes les plus connus sont :

Demandes de visieres 3D

Ces plateformes ou du moins leur idée ne sont pas toute nouvelle, elles sont l’émergence d’une nouvelle manière de penser le travail. Ces sites cassent les « codes » de l’entreprise et dépassent les barrières des institutions traditionnelles et en s’appuyant sur l’intelligence collective.


Hackeur, les sauveurs de l’ombre.

Cette grise aura permis de mettre en lumière un modèle industriel alternatif, un modèle prôné par les hackers et scientifiques depuis longtemps.

La majorité des modèles /produit développée pendant cette crise sont issus de la science ouverte passant par des plateformes ouvertes (Helpful Engineering, Gitlab) . L’ensemble des projets sont open source et Open-hardware ceci dans l’objectif d’une fabrication distribuer et d’une amélioration constante. Les capacités techniques sont largement disponibles sur les forums, tchat, venant pour une grande majorité du monde industriel et académique.

Pour accélérer, les étapes d’évaluation et de validation clinique le conseil scientifique à créer la plateforme Covid3d de l’AP-HP. C’est une extraordinaire opportunité de débloquer un écosystème, parfois figé.

Je veux voir dans cette crise, un espoir de changement.

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