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隨著物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 擴展到醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，必須附著在人體皮膚上的生物識別傳感器的數(shù)量和種類都在增加。所收集的數(shù)據(jù)用來監(jiān)測和診斷醫(yī)療狀況，以及研究和改善專業(yè)運動員和商業(yè)居家個人鍛煉計劃的表現(xiàn)。 雖然專門制造的醫(yī)用固定膠帶通常用于固定傳感器，但這些固定膠帶并不能“一帶通吃”。相反，必須考慮各種因素，如舒適度、空氣和濕氣滲透性以及對液體的耐受力，這些都增加了膠帶選擇的復雜性。此外，在某些應用中，膠帶必須能快速、方便地撕下并重新貼在皮膚上以重新定位傳感器，這在緊急情況下可能很重要�，F(xiàn)在需要的是各種易于區(qū)分的醫(yī)用膠帶，以便將它們運用到適當?shù)那闆r中。 本文介紹了 3M 為不同的人體皮膚附著情況而設(shè)計的醫(yī)用膠帶系列。文章解釋了四種 3M 醫(yī)用膠帶的用途，以及它們是如何解決特定的醫(yī)用固定應用的。文中還探討了對一個系列醫(yī)用膠帶進行標準化的好處，其中包括簡化采購、統(tǒng)一的說明文檔和易于使用。 醫(yī)用固定膠帶的應用 正如環(huán)境傳感器的可用性和廣泛選擇性刺激了商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 的增長一樣，生物識別傳感器的可用性和多樣性正在催生新的醫(yī)療傳感設(shè)備，包括醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。像帶有心跳監(jiān)測器的智能手表這樣的消費型生物識別傳感產(chǎn)品，可以很容易地綁在手腕上，而消費者心臟監(jiān)護儀則可以綁在一個人的胸部，以提供更好的所謂的準確性。這種準確性的提高不僅是由于使用了更精確的傳感器，而且還由于心臟監(jiān)護儀在心臟上的安全放置。生物識別傳感器數(shù)據(jù)的準確性與傳感器類型和在皮膚上的適當位置直接相關(guān)。 然而，對于醫(yī)療級的生物識別傳感應用，許多傳感器必須被連接到無法用簡單的帶子固定的位置。此外，它們可能還需要更緊密、更安全地與皮膚表面結(jié)合，以獲得可靠的生物識別讀數(shù)。這就需要使用醫(yī)用固定膠帶來保持傳感器的位置。如圖 1 所示，大多數(shù)醫(yī)用固定膠帶是由作為膠帶本身的可打印和可書寫的基材、用于將膠帶貼在皮膚上的粘膠以及剝離開來以露出粘膠的可撕脫襯材組成。 
圖 1：醫(yī)用固定膠帶通常由基材（頂層）和粘膠（中間）組成。一個襯里（底層）保護著粘膠，準備使用時可撕脫。（圖片來源：3M Medical Materials） 在醫(yī)用膠帶的結(jié)構(gòu)中，基材和粘膠的選擇決定了其使用特性。醫(yī)用固定膠帶的情況不盡相同，正確選擇和使用醫(yī)用固定膠帶需要考慮一些人體工程學因素。這些綜合因素決定了膠帶基材的結(jié)構(gòu)和所用粘膠的選擇。 醫(yī)用固定膠帶的人體工程學原理 一個重要的考慮因素是流體阻力。在長期使用中，醫(yī)用固定膠帶可能會因為經(jīng)常清洗部位或在淋浴時變得潮濕，從而導致缺乏粘性，導致傳感器讀數(shù)不可靠。如果耐液體是一個要求，這通常要涉及使用由聚乙烯制成的膠帶基材和丙烯酸基醫(yī)用粘膠。這種結(jié)構(gòu)不僅能耐液體，而且還能防止水蒸氣（如在熱水淋浴或濕度大的地方）滲透到膠帶中。 對耐液能力的一個補充要求是膠帶的典型濕氣透過率 (MVTR)。MVTR 通常以克/平方米 (gm/m2) 為單位來規(guī)定 24 小時內(nèi)允許通過材料的水分量。雖然在某些情況下，不允許任何液體或水蒸氣通過膠帶 (MVTR = ~0)，但在其他情況下，可能有必要允許水分，如汗水通過膠帶。在后者中，無紡布帶基材允許皮膚呼吸和汗水蒸發(fā)。 在一些用例中，膠帶必須易于重新定位，以便傳感器能夠快速重新定位或允許在同一病人身上進行有限的多次使用。雖然有各種粘膠可用于一次性使用的膠帶，但硅基醫(yī)療粘膠可讓傳感器很容易被取下然后再次安全地粘上。 膠帶的舒適性始終是很重要的，特別是對于需要長時間粘貼的膠帶。至少具有適度 MVTR 的無紡布帶通常是最舒適的，盡管聚乙烯帶根據(jù)結(jié)構(gòu)和位置的不同也可以有些舒適。膠帶的舒適度也與基材的厚度和膠帶的使用時間長短有關(guān)。粘貼時間長的膠帶需要在不引起病人不適的情況下舒適地使用一周，而較薄的基材材料則可以帶來更多的靈活性和舒適性。 3M 醫(yī)用固定膠帶 為了應對不同的應用，3M Medical Materials 生產(chǎn)了各種不同的醫(yī)用固定膠帶。這些固定膠帶考慮到了上面討論的各種人體工程學因素。此外，由于這些膠帶可以標準化，并可以從一個供應商處獲得，3M 公司簡化了庫存管理，并產(chǎn)品之間提供一致的說明文檔，這可以簡化采購并減少錯誤。 對于要長時間粘貼的應用，3M 公司生產(chǎn)的 3M-4077 長時間粘貼無紡布膠帶（圖 2）。3M 4077 4" X 10YD（圖 1）是一種流行的尺寸，4 英寸 X 10 碼 (10 cm X 9 m)，白色無紡聚氨酯基材，厚度為 0.16 毫米 (mm)。它使用的是長效丙烯酸粘膠，這使得它在長時間使用時非常舒適。其 MVTR 規(guī)定為 ~185 gm/m2，具有一定的耐液性，在 14 天的建議使用期內(nèi)允許皮膚自由呼吸。
圖 2：3M 4077 醫(yī)用固定膠帶建議的超長粘貼時間最長可達 14 天。它以方便的卷筒形式提供，直徑小于 8 英寸 (20 cm)。（圖片來源：3M Medical Materials） 3M 4077 醫(yī)用固定膠帶不能重新定位，建議只使用一次，因此該膠帶適用于使用一次后就丟棄的長期佩戴型生物識別傳感器。 像這里討論的所有膠帶一樣，3M 的 4077 是以卷狀形式提供的，便于使用。該帶卷直徑小于 8 英寸 (20 cm)，很容易存放在醫(yī)療室或急診室。 對于必須允許皮膚呼吸的醫(yī)用固定膠帶的應用，膠帶的 MVTR 必須高。對于這些應用，3M 提供了 3M 1530 4" X 10YD。這種膠帶規(guī)格為 4 英寸 × 10 碼 (10 cm X 9 m)，基材為 0.14 mm 白色無紡人造絲，并配有手術(shù)級丙烯酸酯醫(yī)用粘膠。這種結(jié)構(gòu)使得 MVTR 率非常高，達到 4200 gm/m2。它不能重新定位，對液體沒有耐受力，因此不適合大多數(shù)消費者生物識別應用。由于其高 MVTR 和良好的舒適度，該膠帶被指定用于手術(shù)應用和長時間住院病人監(jiān)護。它很容易用手撕開——這在事件進展迅速的緊急醫(yī)療情況下是一個優(yōu)勢。 對于需要高度舒適性和靈活性的應用，3M 提供了 3M 9836 4" X 10YD 聚氨酯薄膜手術(shù)膠帶，采用丙烯酸醫(yī)用粘膠。該膠帶的標準尺寸為 4 英寸 × 10 碼 (10 cm X 9 m)。背面是聚氨酯薄膜，只有 0.03 mm 厚，是這里最薄的膠帶，具有靈活性和舒適性。它具有防水性和合理的透氣性，約為 450 gm/m2，在透氣性和防水性之間提供了一個良好的折衷。這種膠帶薄而舒適的基材、柔性、合理的透氣性和防水性可以使它適用于將傳感器固定在兒童身上，在這種情況下，傳感器和固定膠帶必須承受一定的扭曲——對于可能無法提供有效的口頭反饋來說明傳感器粘貼舒適性的病人來說尤其重要。 對于一些傳感器的監(jiān)測應用，傳感器必須可以重新定位，以便多次使用，而且還必須將醫(yī)療儀器固定在病人的皮膚上。在這些應用中，像 3M 2477P 4" X 10YD 這樣的雙面膠帶就非常有用（圖 3）。該膠帶尺寸為 4 英寸 × 10 碼 (10 cm X 9 m)，基材為非常薄的 0.04 mm 熱塑性彈性體 (TPE)，兩面都有粘膠（C 層）。TPE 是半透明的，可以方便地看到傳感器和皮膚，有助于正確粘貼。一面是有機硅丙烯酸酯醫(yī)療膠膠（B 層），該粘膠被設(shè)計成可在皮膚上輕輕移除并重新定位以固定生物識別傳感器。在 TPE 基材的反面是一種丙烯酸基粘膠（D 層）。這第二種粘膠可以安全地附著在微型醫(yī)療生物識別傳感器設(shè)備上。
圖 3：雙面 3M 2477P 4 x 10 YD 醫(yī)用固定膠帶的層數(shù)包括一面是丙烯酸硅膠（B 層），另一面是丙烯酸基膠（D 層）。（圖片來源：3M Medical Materials） 這種獨特的醫(yī)用固定膠帶可以有兩種用途。首先，它可以作為傳感器和醫(yī)療生物識別記錄設(shè)備的安全裝置。這提供了一個緊湊的生物識別記錄系統(tǒng)，沒有長線。生物識別傳感器設(shè)備可以是一個非常輕便的嵌入式計算機，由 CR2032 電池供電。它可以在閃存中記錄傳感器讀數(shù)，或通過藍牙或 Wi-Fi 將傳感器讀數(shù)發(fā)送到電腦或移動設(shè)備。對于基于郵票大小單板計算機 (SBC) 的商業(yè)生物識別傳感器設(shè)備來說，這對其原型設(shè)計也很有用。 第二，這種膠帶可以作為獨立的醫(yī)用膠帶使用。硅膠粘膠面可用于可重新定位或可重復使用的生物識別傳感器。這使得運動員的生物識別傳感器可以每天使用和重復使用。該膠帶對液體有適度的耐受力，MVTR 為 400 gm/m2——適合短期使用。 3M-2477P 的規(guī)格不建議將丙烯酸類粘膠貼著皮膚使用。 結(jié)語 并非所有的生物識別傳感器固定應用手段都是一樣的，因此市場提供了廣泛的醫(yī)用固定膠帶選擇。醫(yī)用膠帶的使用條件，包括人體工程學情況，決定了基材和粘膠的材料。標準化為采用一個醫(yī)用膠帶供應商，可以簡化采購和庫存，減少差錯，并確保了說明文檔的一致性。 來源：Digi-Key 作者：Bill Giovino |
