เก็บเซ็นเซอร์ชีวการแพทย์เข้าที่อย่างมั่นคงและลดข้อผิดพลาดด้วยเทปยึดทางการแพทย์

By Bill Giovino

Contributed By DigiKey's North American Editors

เนื่องจาก Internet of Things (IoT) ขยายไปสู่อุปกรณ์ทางการแพทย์ ทำให้มีเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์จำนวนมากและหลากหลายที่ต้องยึดติดกับผิวหนังมนุษย์เพิ่มขึ้น ข้อมูลที่เก็บรวบรวมจะใช้เพื่อตรวจสอบและวินิจฉัยภาวะทางการแพทย์ ตลอดจนศึกษาและปรับปรุงประสิทธิภาพของนักกีฬามืออาชีพและโปรแกรมการออกกำลังกายส่วนตัวที่บ้านในเชิงพาณิชย์

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วมักใช้เทปนิรภัยทางการแพทย์ที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษเพื่อยึดเซ็นเซอร์ แต่เทปเหล่านี้ไม่ได้ "ใช้ได้กับทุกขนาด" แต่จะต้องพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความรู้สึกสบาย การแทรกผ่านของอากาศและความชื้น และความต้านทานต่อของเหลว ซึ่งล้วนเพิ่มความซับซ้อนในการเลือกเทป นอกจากนี้ สำหรับการใช้งานบางอย่าง เทปจะต้องถูกดึงออกและติดกลับเข้าไปใหม่อย่างรวดเร็วและง่ายดายกับผิวหนังเพื่อปรับตำแหน่งเซ็นเซอร์ ซึ่งอาจมีความสำคัญในสถานการณ์ฉุกเฉิน สิ่งที่จำเป็นก็คือ เทปพันแผลชนิดต่าง ๆ ที่แยกความแตกต่างได้ง่าย เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้กับสถานการณ์ที่เหมาะสมได้

บทความนี้แนะนำครอบครัวเทปการแพทย์จาก 3M ออกแบบมาสำหรับสถานการณ์การติดผิวหนังของมนุษย์ที่แตกต่างกัน บทความนี้อธิบายการใช้เทปทางการแพทย์ของ 3M สี่เทปและวิธีที่เทปเหล่านี้จัดการกับแอปพลิเคชันความปลอดภัยทางการแพทย์โดยเฉพาะ นอกจากนี้ยังพิจารณาถึงข้อดีของการกำหนดมาตรฐานบนเทปทางการแพทย์ตระกูลเดียว ซึ่งรวมถึงการซื้อที่ง่ายขึ้น ความสอดคล้องของเอกสาร และความสะดวกในการใช้งาน

แอปพลิเคชั่นเทปความปลอดภัยทางการแพทย์

เช่นเดียวกับความพร้อมใช้งานและเซ็นเซอร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่มีให้เลือกมากมายได้กระตุ้นการเติบโตของ IoT เชิงพาณิชย์และ IoT อุตสาหกรรม (IIoT) ความพร้อมใช้งานและความหลากหลายของเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์กำลังส่งเสริมอุปกรณ์ตรวจจับทางการแพทย์ใหม่ ๆ รวมถึงอุปกรณ์ IoT ทางการแพทย์ ผลิตภัณฑ์ตรวจจับไบโอเมตริกซ์สำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทวอทช์ที่มีเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ สามารถคาดไว้ที่ข้อมือได้ง่ายดาย ในขณะที่เครื่องตรวจวัดการเต้นของหัวใจของผู้บริโภคสามารถคาดไว้รอบหน้าอกของบุคคลได้เพื่อให้ได้ความถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น ความแม่นยำที่ได้รับการปรับปรุงนี้ไม่เพียงเกิดจากการใช้เซ็นเซอร์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตำแหน่งที่ปลอดภัยของเครื่องวัดการเต้นของหัวใจเหนือหัวใจด้วย ความถูกต้องของข้อมูลเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับทั้งประเภทของเซ็นเซอร์และการจัดวางบนผิวหนังอย่างเหมาะสม

อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานการตรวจจับด้วยไบโอเมตริกซ์ระดับทางการแพทย์ จะต้องติดเซ็นเซอร์จำนวนมากในตำแหน่งที่ไม่เหมาะกับสายรัดทั่วไป นอกจากนี้ ยังอาจต้องแนบชิดกับพื้นผิวของผิวหนังอย่างแน่นหนาและปลอดภัยยิ่งขึ้นเพื่อการอ่านค่าไบโอเมตริกซ์ที่เชื่อถือได้ ต้องใช้เทปกาวทางการแพทย์เพื่อยึดเซ็นเซอร์ให้เข้าที่ ดังที่เห็นในรูปที่ 1 เทปยึดทางการแพทย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย backing สำหรับพิมพ์และเขียนได้ซึ่งเป็นตัวเทป กาวสำหรับติดเทปไว้กับผิวหนัง และแผ่นซับที่ถอดออกได้ซึ่งถูกดึงออกเพื่อให้เห็นกาว

ไดอะแกรมของเทปยึดทางการแพทย์มักจะประกอบด้วย backing (บน) และกาว (กลาง)รูปที่ 1: เทปยึดทางการแพทย์มักจะประกอบด้วย backing (บน) และกาว (กลาง) ไลเนอร์ (ด้านล่าง) ปกป้องกาวและดึงออกเมื่อพร้อมใช้งาน (ที่มาของภาพ: วัสดุทางการแพทย์ของ 3M)

การเลือก backing และกาวในการสร้างเทปทางการแพทย์จะกำหนดลักษณะการใช้งาน สถานการณ์เทปความปลอดภัยทางการแพทย์ไม่เหมือนกันทั้งหมด และการเลือกและการใช้เทปที่เหมาะสมนั้นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการตามหลักสรีรศาสตร์ ปัจจัยที่รวมกันเหล่านี้เป็นตัวกำหนดการสร้าง backing ของเทปและการเลือกใช้กาว

เทปกาวนิรภัยทางการแพทย์ตามหลักสรีรศาสตร์

ข้อพิจารณาที่สำคัญประการหนึ่งคือการต้านทานของไหล สำหรับการใช้งานในระยะยาว เทปยึดทางการแพทย์อาจเปียกเนื่องจากการล้างพื้นที่บ่อยครั้งหรือระหว่างอาบน้ำ ส่งผลให้ไม่มีการยึดเกาะ ส่งผลให้การอ่านค่าเซ็นเซอร์ไม่น่าเชื่อถือ หากจำเป็นต้องมีการต้านทานของไหล ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับเทปสำรองที่ทำจากโพลีเอทิลีนด้วยกาวทางการแพทย์ที่มีอะคริลิกเป็นส่วนประกอบ โครงสร้างนี้ไม่เพียงแต่ทนทานต่อของเหลว แต่ยังป้องกันไอน้ำ—เช่น ในน้ำอุ่นหรือบริเวณที่มีความชื้นสูง—ไม่ให้ซึมเทป

ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับการต้านทานของไหลคืออัตราการส่งผ่านไอความชื้น (MVTR) ทั่วไปของเทป โดยทั่วไป MVTR จะระบุเป็นกรัมต่อตารางเมตร (กรัม/ตร.ม.) ของความชื้นที่ปล่อยผ่านวัสดุได้ตลอดระยะเวลา 24 ชั่วโมง แม้ว่าในบางสถานการณ์จะไม่อนุญาตให้ของเหลวหรือไอน้ำผ่านเทป (MVTR = ~0) แต่ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องปล่อยให้ความชื้น เช่น เหงื่อไหลผ่านเทป ด้านหลังเป็นเทปผ้านอนวูฟเวนช่วยให้ผิวหนังสามารถหายใจและเหงื่อระเหยได้

มีบางกรณีการใช้งานที่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งเทปได้ง่าย เพื่อให้สามารถย้ายตำแหน่งเซ็นเซอร์ได้อย่างรวดเร็ว หรืออนุญาตให้ใช้งานหลายครั้งในผู้ป่วยรายเดียวกันได้อย่างจำกัด แม้ว่าจะมีกาวหลายชนิดสำหรับเทปแบบใช้ครั้งเดียว แต่กาวทางการแพทย์ที่ใช้ซิลิโคนช่วยให้ถอดเซ็นเซอร์ออกได้ง่ายและติดแน่นอีกครั้ง

ความรูุ้สึกสบายของการติดเทปเป็นสิ่งสำคัญเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเทปที่ยืดระยะการติดเป็นเวลานาน เทปใยนอนวูฟเวนที่มี MVTR ปานกลางเป็นอย่างน้อย มักเป็นเทปที่ใส่สบายที่สุด แม้ว่าเทปโพลีเอทิลีนจะค่อนข้างสบายขึ้นอยู่กับโครงสร้างและการจัดวาง ความสบายในการติดของเทปยังสัมพันธ์กับความหนาของ backing และระยะเวลาที่ใช้เทป เทปที่ยืดระยะการติดเป็นเวลานานจะต้องติดสบายนานถึงหนึ่งสัปดาห์โดยไม่ทำให้ผู้ป่วยรู้สึกรำคาญ และวัสดุสำรองที่บางลงสามารถให้ความยืดหยุ่นและความสบายที่มากขึ้น

เทปนิรภัยทางการแพทย์ 3M

เพื่อจัดการกับการใช้งานที่แตกต่างกันเหล่านี้ 3M Medical Materials ได้ผลิตเทปนิรภัยทางการแพทย์แบบต่าง ๆ เทปนิรภัยเหล่านี้คำนึงถึงปัจจัยด้านสรีรศาสตร์ต่าง ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น นอกจากนี้ เนื่องจากเทปเหล่านี้สามารถกำหนดมาตรฐานและหาได้จากซัพพลายเออร์รายเดียว 3M ช่วยลดความยุ่งยากในการจัดการสินค้าคงคลัง และจัดเตรียมเอกสารที่สม่ำเสมอระหว่างผลิตภัณฑ์ ซึ่งสามารถลดความซับซ้อนในการจัดซื้อและลดข้อผิดพลาด

สำหรับการใช้งานด้านการสึกหรอแบบยืดเยื้อ 3M จะผลิตเทปนอนวูฟเวนแบบขยายสำหรับ 3M-4077 (รูปที่ 2) 3M 4077 4" X 10YD (รูปที่ 1) เป็นขนาดที่นิยมคือ 4 นิ้ว (นิ้ว) x 10 หลา (หลา) พร้อมแผ่นรองโพลียูรีเทนนอนวูฟเวนสีขาวที่มีความหนา 0.16 มิลลิเมตร (มม.) ใช้กาวอะคริลิกที่ยืดระยะการใช้งานได้เป็นเวลานาน ซึ่งทำให้ใช้งานได้อย่างยาวนาน MVTR ของมันถูกระบุไว้ที่ ~185 gm/m² และค่อนข้างทนต่อของเหลว ให้ผิวสามารถหายใจได้นานถึง 14 วันของการใช้ที่แนะนำ

ภาพของ 3M 4077 เทปกาวนิรภัยรูปที่ 2: แนะนำให้ใช้เทปกาวทางการแพทย์ 3M 4077 เพื่อการสวมใส่ที่ยาวนานถึง 14 วัน จัดส่งเป็นม้วนสะดวกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 8 นิ้ว (ที่มาของภาพ: วัสดุทางการแพทย์ของ 3M)

เทปยึดทางการแพทย์ 3M 4077 ไม่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้ และแนะนำให้ใช้ครั้งเดียวเท่านั้น ทำให้เทปนี้ใช้ได้กับเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์ที่สึกหรอแบบขยายซึ่งทิ้งหลังจากใช้งานครั้งเดียว

เช่นเดียวกับเทปทั้งหมดที่กล่าวถึงในที่นี้ 3M 4077 จัดส่งเป็นม้วนเพื่อความสะดวกในการใช้งาน ม้วนกระดาษมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 8 นิ้ว และจัดเก็บได้ง่ายในช่องทางการแพทย์หรือห้องฉุกเฉิน

สำหรับการใช้งานเทปยึดทางการแพทย์ที่ต้องปล่อยให้ผิวหนังหายใจได้ เทปนั้นต้องมี MVTR สูง สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ 3M ขอเสนอ3M 1530 4" X 10YD เทปนี้มีขนาด 4 นิ้ว x 10 หลา ด้วยวัสดุรองพื้นเรยอนนอนวูฟเวนสีขาว 0.14 มม. และมาพร้อมกับกาวทางการแพทย์อะคริเลตเกรดที่ใช้ในการผ่าตัด โครงสร้างนี้ส่งผลให้อัตรา MVTR สูงมากที่ 4200 กรัม/ตร.ม. ไม่สามารถปรับตำแหน่งได้และไม่มีความต้านทานต่อของเหลว ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานไบโอเมตริกซ์สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ ด้วย MVTR ที่สูงและระดับความสบายที่ดี เทปจึงถูกกำหนดไว้สำหรับการใช้งานในการผ่าตัดและการตรวจติดตามผู้ป่วยในแบบขยายเวลา ง่ายต่อการฉีกด้วยมือ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในสถานการณ์ทางการแพทย์ฉุกเฉินที่เหตุการณ์ต่างๆ ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

สำหรับการใช้งานที่ต้องการความสะดวกสบายและความยืดหยุ่นในระดับสูง 3M จะจัดเตรียม3M 9836 4" X 10YD เทปผ่าตัดฟิล์มโพลียูรีเทนพร้อมกาวอะคริลิกทางการแพทย์ เทปอยู่ในขนาดมาตรฐาน 4 ใน x 10 หลา แผ่นรองหลังเป็นฟิล์มโพลียูรีเทนและมีความหนาเพียง 0.03 มม. ซึ่งเป็นเทปที่บางที่สุด ให้ความยืดหยุ่นและความสบาย กันน้ำและระบายอากาศได้ดีที่ ~450 กรัม/ตร.ม. ให้สมดุลระหว่างการระบายอากาศและการกันน้ำ แผ่นรองด้านหลังที่บางและใส่สบายของเทปนี้ ความยืดหยุ่น การระบายอากาศที่เหมาะสม และความทนทานต่อน้ำ ช่วยให้ติดเซ็นเซอร์กับเด็กได้ โดยที่เซ็นเซอร์และเทปยึดต้องทนต่อการบิดงอได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับผู้ป่วยที่อาจไม่สามารถให้ผลตอบกลับทางการพูดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อความสบายในการติดเซ็นเซอร์

สำหรับการใช้งานตรวจสอบเซ็นเซอร์บางตัว เซ็นเซอร์ต้องปรับตำแหน่งได้เพื่อการใช้งานที่หลากหลาย และต้องยึดเครื่องมือทางการแพทย์ไว้กับผิวหนังของผู้ป่วยด้วย ในการใช้งานเหล่านี้ เทปเคลือบสองชั้น เช่น 3M 2477P 4" X 10YD มีประโยชน์มาก (รูปที่ 3) เทปมีขนาด 4 นิ้ว x 10 หลา พร้อมเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE) ด้านหลังที่บางมาก 0.04 มม. พร้อมกาวทั้งสองด้าน (เลเยอร์ C) TPE เป็นแบบโปร่งแสง ช่วยให้มองเห็นเซ็นเซอร์และผิวหนังได้สะดวกเพื่อช่วยในการจัดวางอย่างเหมาะสม ด้านหนึ่งเป็นกาวซิลิโคนอะคริเลตทางการแพทย์ (ชั้น B) ที่ออกแบบให้ลอกออกอย่างนุ่มนวลและจัดตำแหน่งใหม่บนผิวหนังเพื่อรักษาความปลอดภัยของเซ็นเซอร์ไบโอเมตริก ที่ด้านหลังของแผ่นรอง TPE เป็นกาวอะคริลิก (เลเยอร์ D) กาวที่สองนี้สามารถติดอย่างแน่นหนากับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ไบโอเมตริกทางการแพทย์ขนาดเล็ก

แผนผังชั้นของเทปกาวสองหน้า 3M 2477P 4 x 10 YDรูปที่ 3: ชั้นของเทปกาวสองหน้า 3M 2477P 4 x 10 YD ประกอบด้วยกาวซิลิกอนอะคริเลตด้านหนึ่ง (ชั้น B) และกาวอะคริลิก (ชั้น D) ที่อีกด้านหนึ่ง (ที่มาของรูปภาพ: วัสดุทางการแพทย์ของ 3M)

เทปรักษาความปลอดภัยทางการแพทย์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะนี้สามารถให้บริการได้สองวัตถุประสงค์ ประการแรก มันสามารถทำหน้าที่เป็นความปลอดภัยสำหรับทั้งเซ็นเซอร์และอุปกรณ์บันทึกไบโอเมตริกทางการแพทย์ ซึ่งเป็นระบบบันทึกไบโอเมตริกซ์ขนาดกะทัดรัดโดยไม่ต้องใช้สายยาว อุปกรณ์เซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์สามารถเป็นคอมพิวเตอร์ฝังตัวที่มีน้ำหนักเบามากซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ CR2032 มันสามารถบันทึกการอ่านเซ็นเซอร์ในหน่วยความจำแฟลชหรือส่งการอ่านเซ็นเซอร์ผ่าน Bluetooth หรือ Wi-Fi ไปยังคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์พกพา สิ่งนี้ยังมีประโยชน์สำหรับการสร้างต้นแบบอุปกรณ์เซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์เชิงพาณิชย์โดยใช้คอมพิวเตอร์บอร์ดเดียวขนาดแสตมป์ (SBCs)

ประการที่สอง เทปนี้สามารถใช้เป็นเทปทางการแพทย์แบบสแตนด์อโลนได้ ด้านกาวซิลิโคนสามารถใช้กับเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์แบบปรับตำแหน่งได้หรือแบบใช้ซ้ำได้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์สำหรับนักกีฬาและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทุกวัน เทปมีความทนทานต่อของเหลวปานกลางและมี MVTR ที่ 400 กรัม/ตร.ม. ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานระยะสั้น

ข้อกำหนดของ 3M-2477P ไม่แนะนำให้ใช้กาวอะคริลิกกับผิวหนัง

บทสรุป

การใช้งานการรักษาความปลอดภัยเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์ไม่เหมือนกันทั้งหมด ดังนั้นจึงมีเทปความปลอดภัยทางการแพทย์ให้เลือกมากมาย เงื่อนไขการใช้เทปทางการแพทย์ รวมถึงการยศาสตร์ของสถานการณ์ กำหนดวัสดุที่ใช้สำหรับ backing และกาว การกำหนดมาตรฐานสำหรับซัพพลายเออร์รายเดียวสำหรับเทปทางการแพทย์ช่วยลดความยุ่งยากในการจัดซื้อและสินค้าคงคลัง ลดข้อผิดพลาด และให้ความสอดคล้องในเอกสารประกอบ

DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

About this author

Image of Bill Giovino

Bill Giovino

Bill Giovino เป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่จบการศึกษาระดับปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัย Syracuse และเป็นหนึ่งในไม่กี่คนที่ประสบความสำเร็จจากวิศวกรออกแบบวิศวกรแอปพลิเคชันภาคสนามไปจนถึงการตลาดด้านเทคโนโลยี

เป็นเวลากว่า 25 ปีแล้วที่ Bill มีความสุขในการส่งเสริมเทคโนโลยีใหม่ต่อหน้าผู้ชมทั้งทางเทคนิคและทางเทคนิคสำหรับหลาย ๆ บริษัท รวมถึง STMicroelectronics, Intel และ Maxim Integrated ในขณะที่ STMicroelectronics Bill ช่วยเป็นหัวหอกในความสำเร็จในช่วงแรกของ บริษัท ในอุตสาหกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ Infineon Bill ได้จัดเตรียมการออกแบบไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของบริษัทที่ชนะในยานยนต์ของสหรัฐอเมริกา ในฐานะที่ปรึกษาด้านการตลาดของ CPU Technologies ของบริษัท Bill ได้ช่วยให้หลายบริษัทเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพต่ำให้กลายเป็นเรื่องราวแห่งความสำเร็จ

Bill เป็นผู้ใช้ Internet of Things ในยุคแรก ๆ รวมถึงการวางสแต็ก TCP / IP เต็มรูปแบบครั้งแรกบนไมโครคอนโทรลเลอร์ Bill ทุ่มเทให้กับข้อความ “การขายผ่านการศึกษา” และความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของการสื่อสารที่ชัดเจนและเป็นลายลักษณ์อักษรในการโปรโมตผลิตภัณฑ์ทางออนไลน์ เขาเป็นผู้ดูแล LinkedIn Semiconductor Sales & Marketing Group ยอดนิยมและพูด B2E ได้อย่างคล่องแคล่ว

About this publisher

DigiKey's North American Editors