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将生物医学传感器固定在适当位置,使用医用安全胶带减少错误

物联网评论

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随着物联网(IoT)扩展到医疗设备,必须连接到人体皮肤的生物识别传感器的数量和种类都在增加。收集的数据用于监测和诊断医疗状况,以及研究和改善专业运动员和商业家庭个人锻炼计划的表现。

虽然专门制造的医用安全胶带通常用于固定传感器,但这些胶带并不是"一刀切"的。相反,必须考虑各种因素,例如舒适性,透气性和透湿性以及对流体的抵抗力,所有这些都增加了胶带选择的复杂性。此外,对于某些应用,必须快速轻松地将胶带取下并重新连接到皮肤上,以重新定位传感器,这在紧急情况下可能很重要。我们需要的是各种易于区分的医用胶带,以便它们可以应用于适当的情况。

本文介绍3M的一系列医用胶带,专为不同的人体皮肤附着情况而设计。本文介绍了四种 3M 医用胶带的用途,以及它们如何满足特定的医疗安全应用需求。它还着眼于在一系列医用磁带上实现标准化的优势,其中包括简化购买、文档的一致性和易用性。

医用安全胶带应用

正如环境传感器的可用性和广泛选择刺激了商业物联网和工业物联网(IIoT)的增长一样,生物识别传感器的可用性和多样性正在鼓励新的医疗传感设备,包括医疗物联网设备。消费者生物识别传感产品,如带有心跳监测器的智能手表,可以很容易地绑在手腕上,而消费者的心脏监测器可以绑在人的胸部,以提供更好的精度。这种精度的提高不仅归功于使用更精确的传感器,还归功于心脏监护仪在心脏上的安全放置。生物识别传感器数据的准确性与传感器类型和皮肤上的正确放置直接相关。

然而,对于医疗级生物识别传感应用,许多传感器必须连接到不适合简单带子的位置。此外,它们可能还需要更紧密,更安全地耦合到皮肤表面,以获得可靠的生物识别读数。这需要使用医用安全胶带将传感器固定到位。如图 1 所示,大多数医用固定胶带由可打印和可写的背衬(即胶带本身)、用于将胶带贴在皮肤上的粘合剂以及可拆卸衬垫(拉开以暴露粘合剂)组成。

医用固定胶带的示意图通常由背衬(顶部)和粘合剂(中间)组成

图 1:医用固定胶带通常由背衬(顶部)和粘合剂(中间)组成。衬垫(底部)保护粘合剂,并在准备使用时被拉开。(图片来源:3M医疗材料)

医用胶带结构中背衬和粘合剂的选择决定了其使用特性。医用固定胶带的情况并不完全相同,正确选择和使用胶带需要考虑许多人体工程学因素。这些综合因素决定了胶带背衬的构造和所用粘合剂的选择。

医用固定胶带人体工程学

一个重要的考虑因素是流体阻力。对于长期使用,医用固定胶带可能会由于频繁清洗该区域或在淋浴期间而变湿,导致缺乏附着力,从而导致传感器读数不可靠。如果流体阻力是一项要求,则通常涉及由聚乙烯和丙烯酸基医用粘合剂制成的胶带背衬。这种结构不仅耐流体,而且可以防止水蒸气(例如在热水淋浴或高湿度区域)渗透胶带。

对流体阻力的补充要求是胶带的典型湿蒸气透过率 (MVTR)。MVTR 通常以克/平方米 (gm/m²) 为单位,在 24 小时内允许通过材料的水分。虽然在某些情况下,可能不允许任何液体或水蒸气通过胶带(MVTR = ~0),但在其他情况下,可能需要让汗水等水分通过胶带。在后者中,无纺布胶带背衬允许皮肤呼吸和汗水蒸发。

在某些用例中,磁带必须易于重新定位,以便传感器可以快速重新定位或允许对同一患者进行有限的多次使用。虽然各种粘合剂可用于一次性胶带,但有机硅基医用粘合剂使传感器易于拆卸并再次牢固地连接。

胶带的舒适性始终很重要,特别是对于长时间磨损的胶带。至少具有中等MVTR的无纺布纤维胶带通常是最舒适的,尽管聚乙烯胶带可能有些舒适,具体取决于结构和位置。胶带舒适性还与背衬的厚度和胶带的使用时间长短有关。延长佩戴胶带需要舒适长达一周而不会引起患者不适,而更薄的背衬材料可以提供更大的灵活性和舒适性。

3M 医用安全胶带

为了满足这些不同的应用需求,3M 医疗材料公司生产各种不同的医用固定胶带。这些固定胶带考虑了上面讨论的各种人体工程学因素。此外,由于这些磁带可以标准化,并且可以从一家供应商处获得,3M 简化了库存管理,并在产品之间提供了一致的文档,从而简化了购买并减少了错误。

对于长期磨损应用,3M 制造了 3M-4077 延长磨损无纺布胶带(图 2)。3M 4077 4" X 10YD(图 1)是一种流行的尺寸,尺寸为 4 英寸(英寸)x 10 码(码),白色无纺布聚氨酯背衬厚 0.16 毫米 (mm)。它使用延长磨损的丙烯酸粘合剂,这使得它对于长时间使用非常舒适。其 MVTR 的额定值为 ~185 gm/m²,并且具有一定的抗液体性,允许皮肤在推荐使用的情况下呼吸长达 14 天。

3M 4077 医用固定胶带的图像

图 2:建议使用 3M 4077 医用固定胶带延长 14 天。它以直径小于8英寸的方便卷装运输。(图片来源:3M医疗材料)

3M 4077 医用安全胶带不可重新定位,建议仅供一次性使用,因此该胶带适用于一次应用后丢弃的长时间磨损的生物识别传感器。

与此处讨论的所有磁带一样,3M 4077 采用卷筒运输,易于使用。卷筒直径小于 8 英寸,可轻松存放在医疗舱或急诊室中。

对于必须让皮肤呼吸的医用固定胶带应用,胶带必须具有较高的MVTR。对于这些应用,3M 提供3M 1530 4" X 10YD。该卷带尺寸为 4 英寸 x 10 码,采用 0.14 mm 白色无纺布人造丝背衬材料,并配有外科级丙烯酸酯医用粘合剂。这种结构导致非常高的MVTR率,为4200克/平方米。它不可重新定位,对流体没有阻力,因此不适合大多数消费者生物识别应用。凭借其高 MVTR 和良好的舒适度,该胶带被指定用于外科应用和扩展住院监护。它很容易用手撕裂 - 在事件迅速发展的紧急医疗情况下,这是一个优势。

对于需要高度舒适性和灵活性的应用,3M 提供3M 9836 4" X 10YD聚氨酯薄膜手术胶带,并带有丙烯酸医用粘合剂。磁带采用标准尺寸的 4 英寸 x 10 码。背衬是聚氨酯薄膜,厚度仅为0.03毫米,是这里最薄的胶带,提供灵活性和舒适性。它具有防水性和合理的透气性,约为450克/平方米,在透气性和防水性之间提供了良好的折衷。这种胶带具有薄而舒适的背衬、柔韧性、合理的透气性和防水性,使其适用于将传感器连接到儿童身上,其中传感器和安全胶带必须承受一些扭曲, 这对于可能无法就传感器附件的舒适性提供有效的口头反馈的患者尤其重要。

对于某些传感器监控应用,传感器必须可重新定位以进行多种用途,并且还必须将医疗器械固定在患者的皮肤上。在这些应用中,3M 2477P 4" X 10YD等双涂层胶带非常有用(图 3)。卷带尺寸为 4 英寸 x 10 码,采用非常薄的 0.04 mm 热塑性弹性体 (TPE) 背衬,两侧(C 层)带有粘合剂。TPE是半透明的,可以方便地查看传感器和皮肤,以帮助正确放置。一侧是丙烯酸硅酯医用粘合剂(B层),设计用于轻轻去除并重新定位在皮肤上,以确保生物识别传感器的安全。在TPE背衬的背面是丙烯酸基粘合剂(D层)。第二种粘合剂可以牢固地附着在微型医疗生物识别传感器设备上。

双面 3M 2477P 4 x 10 YD 医用固定胶带的层示意图

图 3:双面 3M 2477P 4 x 10 YD 医用固定胶带的一侧(B 层)包括丙烯酸硅粘合剂,另一侧包括丙烯酸基粘合剂(D 层)。(图片来源:3M医疗材料)

这种独特的医用固定胶带有两种用途。首先,它可以作为传感器和医疗生物识别记录设备的固定装置。这提供了一个紧凑的生物识别记录系统,没有长线。生物识别传感器设备可以是一个非常轻巧的嵌入式计算机,由CR2032电池供电。它可以在闪存中记录传感器读数,或者通过蓝牙或Wi-Fi将传感器读数发送到计算机或移动设备。这对于基于邮票大小的单板计算机(SBC)的商用生物识别传感器设备的原型设计也很有用。

其次,该磁带可用作独立的医用磁带。有机硅胶粘剂侧可用于可重新定位或可重复使用的生物识别传感器。这使得运动员的生物识别传感器可以每天使用和重复使用。该胶带具有适度的耐流体性,MVTR 为 400 gm/m²,适合短期使用。

3M-2477P规范不建议使用丙烯酸基粘合剂来对抗皮肤。

结论

并非所有生物识别传感器安全应用都是相同的,因此存在广泛的医疗安全胶带选择。医用胶带的使用条件,包括人体工程学情况,决定了背衬和粘合剂所用的材料。在一家供应商处实现医用胶带标准化可简化采购和库存,减少错误,并提供文档的一致性。

编辑:fqj

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