隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）擴(kuò)展到醫(yī)療設(shè)備，必須連接到人體皮膚的生物識別傳感器的數(shù)量和種類都在增加。收集的數(shù)據(jù)用于監(jiān)測和診斷醫(yī)療狀況，以及研究和改善專業(yè)運(yùn)動員和商業(yè)家庭個人鍛煉計劃的表現(xiàn)。

雖然專門制造的醫(yī)用安全膠帶通常用于固定傳感器，但這些膠帶并不是"一刀切"的。相反，必須考慮各種因素，例如舒適性，透氣性和透濕性以及對流體的抵抗力，所有這些都增加了膠帶選擇的復(fù)雜性。此外，對于某些應(yīng)用，必須快速輕松地將膠帶取下并重新連接到皮膚上，以重新定位傳感器，這在緊急情況下可能很重要。我們需要的是各種易于區(qū)分的醫(yī)用膠帶，以便它們可以應(yīng)用于適當(dāng)?shù)那闆r。

本文介紹3M的一系列醫(yī)用膠帶，專為不同的人體皮膚附著情況而設(shè)計。本文介紹了四種 3M 醫(yī)用膠帶的用途，以及它們?nèi)绾螡M足特定的醫(yī)療安全應(yīng)用需求。它還著眼于在一系列醫(yī)用磁帶上實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢，其中包括簡化購買、文檔的一致性和易用性。

醫(yī)用安全膠帶應(yīng)用

正如環(huán)境傳感器的可用性和廣泛選擇刺激了商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(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鼓勵新的醫(yī)療傳感設(shè)備，包括醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。消費(fèi)者生物識別傳感產(chǎn)品，如帶有心跳監(jiān)測器的智能手表，可以很容易地綁在手腕上，而消費(fèi)者的心臟監(jiān)測器可以綁在人的胸部，以提供更好的精度。這種精度的提高不僅歸功于使用更精確的傳感器，還歸功于心臟監(jiān)護(hù)儀在心臟上的安全放置。生物識別傳感器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與傳感器類型和皮膚上的正確放置直接相關(guān)。

然而，對于醫(yī)療級生物識別傳感應(yīng)用，許多傳感器必須連接到不適合簡單帶子的位置。此外，它們可能還需要更緊密，更安全地耦合到皮膚表面，以獲得可靠的生物識別讀數(shù)。這需要使用醫(yī)用安全膠帶將傳感器固定到位。如圖 1 所示，大多數(shù)醫(yī)用固定膠帶由可打印和可寫的背襯（即膠帶本身）、用于將膠帶貼在皮膚上的粘合劑以及可拆卸襯墊（拉開以暴露粘合劑）組成。

圖 1：醫(yī)用固定膠帶通常由背襯（頂部）和粘合劑（中間）組成。襯墊（底部）保護(hù)粘合劑，并在準(zhǔn)備使用時被拉開。（圖片來源：3M醫(yī)療材料）

醫(yī)用膠帶結(jié)構(gòu)中背襯和粘合劑的選擇決定了其使用特性。醫(yī)用固定膠帶的情況并不完全相同，正確選擇和使用膠帶需要考慮許多人體工程學(xué)因素。這些綜合因素決定了膠帶背襯的構(gòu)造和所用粘合劑的選擇。

醫(yī)用固定膠帶人體工程學(xué)

一個重要的考慮因素是流體阻力。對于長期使用，醫(yī)用固定膠帶可能會由于頻繁清洗該區(qū)域或在淋浴期間而變濕，導(dǎo)致缺乏附著力，從而導(dǎo)致傳感器讀數(shù)不可靠。如果流體阻力是一項要求，則通常涉及由聚乙烯和丙烯酸基醫(yī)用粘合劑制成的膠帶背襯。這種結(jié)構(gòu)不僅耐流體，而且可以防止水蒸氣（例如在熱水淋浴或高濕度區(qū)域）滲透膠帶。

對流體阻力的補(bǔ)充要求是膠帶的典型濕蒸氣透過率 （MVTR）。MVTR 通常以克/平方米 （gm/m2） 為單位，在 24 小時內(nèi)允許通過材料的水分。雖然在某些情況下，可能不允許任何液體或水蒸氣通過膠帶（MVTR = ~0），但在其他情況下，可能需要讓汗水等水分通過膠帶。在后者中，無紡布膠帶背襯允許皮膚呼吸和汗水蒸發(fā)。

在某些用例中，磁帶必須易于重新定位，以便傳感器可以快速重新定位或允許對同一患者進(jìn)行有限的多次使用。雖然各種粘合劑可用于一次性膠帶，但有機(jī)硅基醫(yī)用粘合劑使傳感器易于拆卸并再次牢固地連接。

膠帶的舒適性始終很重要，特別是對于長時間磨損的膠帶。至少具有中等MVTR的無紡布纖維膠帶通常是最舒適的，盡管聚乙烯膠帶可能有些舒適，具體取決于結(jié)構(gòu)和位置。膠帶舒適性還與背襯的厚度和膠帶的使用時間長短有關(guān)。延長佩戴膠帶需要舒適長達(dá)一周而不會引起患者不適，而更薄的背襯材料可以提供更大的靈活性和舒適性。

3M 醫(yī)用安全膠帶

為了滿足這些不同的應(yīng)用需求，3M 醫(yī)療材料公司生產(chǎn)各種不同的醫(yī)用固定膠帶。這些固定膠帶考慮了上面討論的各種人體工程學(xué)因素。此外，由于這些磁帶可以標(biāo)準(zhǔn)化，并且可以從一家供應(yīng)商處獲得，3M 簡化了庫存管理，并在產(chǎn)品之間提供了一致的文檔，從而簡化了購買并減少了錯誤。

對于長期磨損應(yīng)用，3M 制造了 3M-4077 延長磨損無紡布膠帶（圖 2）。3M 4077 4" X 10YD（圖 1）是一種流行的尺寸，尺寸為 4 英寸（英寸）x 10 碼（碼），白色無紡布聚氨酯背襯厚 0.16 毫米 （mm）。它使用延長磨損的丙烯酸粘合劑，這使得它對于長時間使用非常舒適。其 MVTR 的額定值為 ~185 gm/m2，并且具有一定的抗液體性，允許皮膚在推薦使用的情況下呼吸長達(dá) 14 天。

圖 2：建議使用 3M 4077 醫(yī)用固定膠帶延長 14 天。它以直徑小于8英寸的方便卷裝運(yùn)輸。（圖片來源：3M醫(yī)療材料）

3M 4077 醫(yī)用安全膠帶不可重新定位，建議僅供一次性使用，因此該膠帶適用于一次應(yīng)用后丟棄的長時間磨損的生物識別傳感器。

與此處討論的所有磁帶一樣，3M 4077 采用卷筒運(yùn)輸，易于使用。卷筒直徑小于 8 英寸，可輕松存放在醫(yī)療艙或急診室中。

對于必須讓皮膚呼吸的醫(yī)用固定膠帶應(yīng)用，膠帶必須具有較高的MVTR。對于這些應(yīng)用，3M 提供3M 1530 4" X 10YD。該卷帶尺寸為 4 英寸 x 10 碼，采用 0.14 mm 白色無紡布人造絲背襯材料，并配有外科級丙烯酸酯醫(yī)用粘合劑。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致非常高的MVTR率，為4200克/平方米。它不可重新定位，對流體沒有阻力，因此不適合大多數(shù)消費(fèi)者生物識別應(yīng)用。憑借其高 MVTR 和良好的舒適度，該膠帶被指定用于外科應(yīng)用和擴(kuò)展住院監(jiān)護(hù)。它很容易用手撕裂 - 在事件迅速發(fā)展的緊急醫(yī)療情況下，這是一個優(yōu)勢。

對于需要高度舒適性和靈活性的應(yīng)用，3M 提供3M 9836 4" X 10YD聚氨酯薄膜手術(shù)膠帶，并帶有丙烯酸醫(yī)用粘合劑。磁帶采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的 4 英寸 x 10 碼。背襯是聚氨酯薄膜，厚度僅為0.03毫米，是這里最薄的膠帶，提供靈活性和舒適性。它具有防水性和合理的透氣性，約為450克/平方米，在透氣性和防水性之間提供了良好的折衷。這種膠帶具有薄而舒適的背襯、柔韌性、合理的透氣性和防水性，使其適用于將傳感器連接到兒童身上，其中傳感器和安全膠帶必須承受一些扭曲， 這對于可能無法就傳感器附件的舒適性提供有效的口頭反饋的患者尤其重要。

對于某些傳感器監(jiān)控應(yīng)用，傳感器必須可重新定位以進(jìn)行多種用途，并且還必須將醫(yī)療器械固定在患者的皮膚上。在這些應(yīng)用中，3M 2477P 4" X 10YD等雙涂層膠帶非常有用（圖 3）。卷帶尺寸為 4 英寸 x 10 碼，采用非常薄的 0.04 mm 熱塑性彈性體 （TPE） 背襯，兩側(cè)（C 層）帶有粘合劑。TPE是半透明的，可以方便地查看傳感器和皮膚，以幫助正確放置。一側(cè)是丙烯酸硅酯醫(yī)用粘合劑（B層），設(shè)計用于輕輕去除并重新定位在皮膚上，以確保生物識別傳感器的安全。在TPE背襯的背面是丙烯酸基粘合劑（D層）。第二種粘合劑可以牢固地附著在微型醫(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)用固定膠帶的一側(cè)（B 層）包括丙烯酸硅粘合劑，另一側(cè)包括丙烯酸基粘合劑（D 層）。（圖片來源：3M醫(yī)療材料）

這種獨(dú)特的醫(yī)用固定膠帶有兩種用途。首先，它可以作為傳感器和醫(yī)療生物識別記錄設(shè)備的固定裝置。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巧的嵌入式計算機(jī)，由CR2032電池供電。它可以在閃存中記錄傳感器讀數(shù)，或者通過藍(lán)牙或Wi-Fi將傳感器讀數(shù)發(fā)送到計算機(jī)或移動設(shè)備。這對于基于郵票大小的單板計算機(jī)（SBC）的商用生物識別傳感器設(shè)備的原型設(shè)計也很有用。

其次，該磁帶可用作獨(dú)立的醫(yī)用磁帶。有機(jī)硅膠粘劑側(cè)可用于可重新定位或可重復(fù)使用的生物識別傳感器。這使得運(yùn)動員的生物識別傳感器可以每天使用和重復(fù)使用。該膠帶具有適度的耐流體性，MVTR 為 400 gm/m2，適合短期使用。

3M-2477P規(guī)范不建議使用丙烯酸基粘合劑來對抗皮膚。

結(jié)論

并非所有生物識別傳感器安全應(yīng)用都是相同的，因此存在廣泛的醫(yī)療安全膠帶選擇。醫(yī)用膠帶的使用條件，包括人體工程學(xué)情況，決定了背襯和粘合劑所用的材料。在一家供應(yīng)商處實現(xiàn)醫(yī)用膠帶標(biāo)準(zhǔn)化可簡化采購和庫存，減少錯誤，并提供文檔的一致性。

編輯：fqj