เก็บเซ็นเซอร์ชีวการแพทย์เข้าที่อย่างมั่นคงและลดข้อผิดพลาดด้วยเทปยึดทางการแพทย์
Contributed By DigiKey's North American Editors
2021-09-29
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
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
รูปที่ 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
รูปที่ 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

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.