在瘟疫中, 很多医疗相关的设备可能不够用, 生产又跟不上, 这时候用3D打印机制造一些零部件, 将现有替代品改造利用起来, 是一件好事.

但是...

关于3D打印呼吸机面罩

不久前看到isinnova用浮潜面镜做的呼吸机面罩

• 官网: https://www.isinnova.it/easy-covid19-eng/
• 中文报道: https://www.nanjixiong.com/thread-140539-1-1.html

我也有疑虑:

如果使用的是浮潜面镜原来的设计, 从顶部进入空气, 从下巴附近排出空气, 那么这种设计并不能提供吸气和呼气时的正压, 跟一个纸杯的区别不大.

如果是堵住原本的出气口, 并且拆除眼前到口鼻之间的单向阀, 在头顶同时接入进气口和出气口, 并且令呼吸机控制吸气和呼气压力, 那么在那个3D打印阀门的位置会出现进气和出气的短路, 即使不在那个点发生, 也会在面罩眼睛附近的区域发生气流的短路,

那么在口鼻处的气体交换就不充分, 会造成二氧化碳潴留和氧气供应量不足, 当然可以通过氧气浓度来调整, 但二氧化碳潴留仍然存在. 进一步造成呼吸性酸中毒.

带着疑虑, 我去isinnova的官网 https://isinnova.it/easy-covid19-eng/ 确认了一下:

操作视频中(https://youtu.be/w4Csqdxkrfw)是把出气口的单向阀门进行了反向. 在头顶入口处只是两根联通的管道.

这个设计大致等效于对着纸袋呼吸, 只不过纸袋另一端有个孔. 最终的结果是吸入的气体中, 达不到呼吸机设定的氧气浓度, 而呼出的二氧化碳会存留在口鼻附近. 将造成低氧和呼吸性酸中毒 .

但愿不要有医院真的疯到用这种东西.

关于3D打印口罩

3D打印机只能打印出一个框架, 过滤的部分仍然需要使用滤棉或者现有的口罩. 而这两种东西在真正需要的地区, 显然还是不足的.

当然, 3D打印后, 可以缩小过滤面积, 可以将一片口罩切成N块来使用, 但这样会造成呼吸阻力增大N倍, 受潮时间减少N倍, 对于需要长时间工作的一线医护仍然危险.

如果制造一个口罩就要消耗一个口罩, 显然没有意义. 为了降低呼吸阻力, 有使用较小的过滤面积, 就要使用外源的动力, 这个我已经设计过了https://thingiverse.com/thing:4141738

但是, 我无法对自制口罩的安全性进行测量, 自己使用还可以, 如果拿出来量产给其他人用, 就太危险了.

如果是在短时间使用, 那么呼吸阻力大一点也没什么, 比如旧国标里外科口罩的呼吸阻力约50pa, 而N95约350pa, 也就是说, 把一片外科口罩切成7块来使用, 也就相当于N95的阻力. 对于短时间, 比如通勤或者短时间执勤是可行的.

这种情况3D打印框架也不是必须的.

你所需要的只是一个替代大部分口罩面积的东西,

比如, 纸,

用纸是非常简单的, 按照N95半片外形画出来, 然后剪裁, 用宽胶带在纸面上贴满, 然后剪出一个大约1/4口罩大小的孔, 再剪出一片口罩继续用胶带贴上就可以了.

还可以使用的方案是直接用输液贴膜, (一种类似透明胶的东西, 更薄, 更软), 直接将一小片口罩贴在口鼻附近, 也可以达到非常好的气密效果.

当然所有这些DIY, 都难以进行检测, 难以保证安全性, 自己做来玩, 甚至自己用可以. 但给别人使用, 甚至自称是N95口罩, 哪怕是免费捐助, 我认为也是不道德的.

综上, 我认为即使在危机时刻, 工程伦理、医学伦理仍然很重要, 不应当带给人们错误的设计和错误的希望.

有个小技巧, 时间一长自己也容易忘, 所以记录下来:

1. 登陆英文版uptodate, 查询到需要的文章以后, 点击share, 然后发送给自己.
2. 收到email以后, 复制链接, 会得到这样的链接: https://www.uptodate.com/contents/pathophysiology-clinical-manifestations-and-diagnosis-of-migraine-in-adults?csi=abcdabcd-1111-2222-3333-abcdabcdabcd&source=contentShare
3. 在contents/后面加入zh-Hans/, 得到: https://www.uptodate.com/contents/zh-Hans/pathophysiology-clinical-manifestations-and-diagnosis-of-migraine-in-adults?csi=abcdabcd-1111-2222-3333-abcdabcdabcd&source=contentShare
4. 开启一个无痕浏览模式的页面, 将修改好的链接贴进去打开, 得到中文版.

解释:

• zh-Hans是简体中文, 如果需要其他语言, 如果有的话, 可以更换成其他语言代码, 参考ISO 639-1 Language Codes, 但我测试繁体中文zh-Hant失败.
• 中文版的结果不是机器翻译得到, 是人工翻译后的结果, 与uptodate.cn相同.
• 链接是静态的, 可以在微信或其他社交次网络上分享, 并且接收方可以直接打开看到内容, 但是,
• csi=后面的一串数字显然是对分享认证的32位Hash代码, 可能每个人每个内容都会不同, 其中可能带有与注册身份相关的信息.
• 如果在英文版状态下登陆, 打开中文版的链接仍然显示是英文, 所以需要切换到一个无痕模式, 相当于未登陆.

书法是物理学, 有1个基本定律, 剩下的可以推导的。

基本定理：写完一笔以后, 笔应该恢复到能够写下一笔的状态。

也就是说, 一笔写完以后, 由于笔的弹性, 笔应该回到初始状态, 笔锋是处于聚拢状态的。不妨称为“回归律”

化简毛笔的模型, 比如只有5根笔毛或者只有9根笔毛, 中间一根是笔芯, 周围的是副毫, 就可以用有限元方法去分析如何行笔能够在转弯后仍然可以满足“回归律”

这是一组微分方程。

...

一个平凡解是转向时笔回到垂直状态, 再转向.

这些微分方程的可行解, 就叫做笔法.

王羲之一共解出了9个!

这9个解一直秘不传人, 就好像3次方程求根公式，只在家族中一代一代流传。一直传到王羲之的第七代孙王法极, 也就是智永禅师，智永是和尚, 没有子嗣, 所以把9个解传给了虞世南. 从此把笔法方程传给了外人.

虞世南->陆柬之->陆彦远->张旭

张旭是关键节点, 收了很多学生

其中还有一个分支是空海, 空海又将笔法方程式带到了日本.

最后这9个解函数, 用文言文编程记载在韩方明《授笔要说》和张怀瓘《玉堂禁经》里面, 叫做“九用”, 但可惜这只是头文件, 仅仅定义了函数声明的基本信息和测试样例. 函数文件还没有被发现.

一曰頓筆，摧鋒驟衄是也，則努法下腳用之。

二曰挫筆，挨鋒捷進是也，下三點皆用之。

三曰馭鋒，直撞是也；有點連物則名暗築，「目」、「其」是也。

四曰蹲鋒，緩毫蹲節，輕重有準是也，「一」、「乙」等用之。

五曰 𨀛鋒，駐筆下衄是也；夫有趯者，必先𨀛之，「刀」、「﹝橫勾﹞」是也。

六曰衄鋒，住鋒暗挼是也；烈火用之。

七曰趯鋒，緊御澀進，如錐畫石是也。

八曰按鋒，囊鋒虛闊，章草磔法用之。

九曰揭筆，側鋒平發。「人」、「天」腳是也，如鳥爪形。

九用除去平凡解，剩下的如果手工解非常复杂，所以张旭建立了八个神经网络训练模型, 史称“始弘八法”.

这八个训练模型分别叫：侧，勒，努，趯，策，掠，啄，磔.

側不得平其筆，

勒不得臥其筆，

弩不得直，

趯須𨀛其鋒，

策須背筆，

掠須筆鋒，

啄須臥筆疾罨，

磔須【走歷】筆。

后世尊为“永字八法”

参考资料:

• 聚焦王羲之﹝下﹞: https://www.youtube.com/watch?v=S_b9NXsWOaU 或 https://www.bilibili.com/video/av40312839?p=5

• 張旭的筆法: http://www.chinese-artists.net/huangjian/works/19860205zhangxu/index.html

ps

仅仅从这个基本定理, 就可以推导出哪些书法视频是很惨的. 不需要额外的书法鉴赏能力. 这就是所谓的“first principle”.

比如同样是临摹智永的千字文.

陳忠建的字, 每写一两笔, 笔就离开画面, 要去重新reset, 因为他喜欢用偏锋, 笔尖两侧笔毛受到的摩擦力不同, 导致笔毛在行进时会绞在一起, 无法保持初始聚拢的状态. 视频

对照组, 这位“老尘”. 即使完全不懂书法, 看这个笔尖, 在整个字的书写过程中, 一直在画面之内, 没有离开, 并且每写完一笔, 直到最后一笔完成, 笔尖都一直保持聚拢的状态, 也就是说, 如果能够持续保证墨水的供应, 他是可以一直写下去的. 视频

客气说, 这位陳忠建, 就是不会用毛笔写字.

不必恐慌

1. 这个病人群 普遍 易感, 所以如果放弃抵抗的话, 大家 都能 得上, ————因此不必恐慌.
2. 这个病虽然 没有 特效药也 没有 疫苗, 但 看起来 是个自限性疾病, 目前得上以后现在有 高达 6842/55713=12.3% ¹ 的概率可以治愈出院, ————因此不必恐慌.
3. 这个病目前 只有 10204/55713=18.3% ¹ 的重症概率, ————因此不必恐慌.
4. 重症也不过就是呼吸困难 而已 , 不信你试试闭气两分钟, 血氧都不一定能掉到95%以下. 当二氧化碳浓度超过阈值( ~4%, 约闭气1分半时), 你的膈肌会开始抽动, 注意体验那种快憋死的感觉, 半分钟就够了. 重症病人经历几天而已. ————因此不必恐慌.
5. 即使是重症也不一定进ICU, 即使进了ICU, 也不一定特别贵, 不一定 要耗费一套房, 可能 只是 一辆车而已. 而且今年国家还给报销呢. 如果明年还这样, 还有一年的时间可以攒钱. ————因此不必恐慌.
6. 最后, 这个病的死亡率目前只有1381/55713=2.48% ¹ , “根据目前观察的情况，新冠肺炎的病死率约为2.7%，且患者大多为中老年人，病死率虽然比普通流感强，但远比SARS冠状病毒、埃博拉病毒或H7N9流感病毒低” ————因此不必恐慌

如何避免恐慌

你经历过哪些恐慌呢? 比如考试, 突然发现几道题没见过、没背过, 就可以触发恐慌. 那么, 这些题目你以前见过么:

• 如果 发生类似2003年美加大停电 的停电事故² 持续10天, 电力公司的部分工作人员恰好还被隔离, 问这些天吃什么?
• 如果 突然无法长时间出门, 对, 连出门买菜都不行的时候, 问这些天吃什么?
• 如果 楼下突然着火³, 问能否安全逃出?
• 如果 小区主要路口被封闭, 消防车也进不来呢?

这些只是简单的题目, 难题我还没出呢. 你会觉得这些事情怎么可能发生呢?

但是,

• 你想过建好4小时传染病直报系统以后, 最快的预警是微信群么?
• 你想过红十字会, 可能是救灾时的瓶颈么?

所以, 如何避免恐慌?

• 意识到: 一定会有下一次! 一定会有下一次! 一定会有下一次!
• 能背曹刿老师的名言: 肉食者鄙, 未能远谋
• 会唱刀疤老师的名曲: Be Prepared
• 最后才跟丁满同学和蓬蓬同学一起跳: Hakuna Matata

哈利波特与理性之道, 第6章, 计划谬误理论 http://hpmor.lofter.com/post/382652_1367422

现实的结果总是比‘最坏的预计’还要差一点。这个叫做计划谬误理论，最好的纠正的办法是想想上次做类似的事情花了多少时间，也就是说，用客观而不是主观的方式来做出预计。但是当你在做一件新的事，没有历史可以借鉴的时候，你就需要非常非常非常地悲观。要悲观到这样的程度，以至于实际的情况能有50%的机率比你预计的情况要好。

上一次是SARS, 结束是在6月份.

以下是近期采购单:

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这几天宅在家, 看学堂在线的《传染病学》, 先看完了总论, 然后看完第5章非典, 唏嘘不已. 看着看着觉得有点问题.

对于一个新发传染病, 现在的诊断标准可能设计得有缺陷. 我不是流行病学专业, 也不是呼吸科或者放射科的医生, 更没有第一手的数据. 所以也只能是提出问题, 无法验证假设.

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貌似最近只有待在家里了, 看着漫天飞舞的官方消息、民间消息. 突然有个想法, 不知道是否可以根据现有的SARI数据外推一下, 看看到底疫情能够持续多久, 高峰大概何时, 以决定何时能够自由外出就餐和游玩之类.

万事开头, 先查文献:

这一篇文献回顾了研究SARS和MERS的流行病学模型:

Epidemic Models of Contact Tracing: Systematic Review of Transmission Studies of Severe Acute Respiratory Syndrome and Middle East Respiratory Syndrome, 全文

里面列出了7个模型:

1. Peak C.M., Childs L.M., Grad Y.H., Buckee C.O. Comparing nonpharmaceutical interventions for containing emerging epidemics. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114:4023–4028. 全文
2. Feng Z., Yang Y., Xu D., Zhang P., McCauley M.M. Timely identification of optimal control strategies for emerging infectious diseases. J Theor Biol. 2009;259:165–171. 全文
3. Klinkenberg D., Fraser C., Heesterbeek H. The effectiveness of contact tracing in emerging epidemics. PLoS One. 2006;1:e12. 全文
4. Chen S.C., Chang C.F., Liao C.M. Predictive models of control strategies involved in containing indoor airborne infections. Indoor Air. 2006;16:469–481. 全文
5. Fraser C., Riley S., Anderson R.M., Ferguson N.M. Factors that make an infectious disease outbreak controllable. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101:6146–6151. 全文
6. Lloyd-Smith J.O., Galvani A.P., Getz W.M. Curtailing transmission of severe acute respiratory syndrome within a community and its hospital. Proc Biol Sci. 2003;270:1979–1989. 全文
7. Becker N.G., Glass K., Li Z., Aldis G.K. Controlling emerging infectious diseases like SARS. Math Biosci. 2005;193:205–221. 全文

研究的特点概述:

立个Flag,

接下来我将试着研读这些文献, 重现其中的模型, 并按照新公布的数据进行参数估计和外推. 本人并非公共卫生专业, 数学也一般, 仅供自娱自乐. 完成不了, 就算了.