Orvosbiológiai érzékelők biztonságos rögzítése és a hibák csökkentése orvosi ragasztószalagok használatával

Ahogy a tárgyak internete (IoT) egyre inkább kiterjedt az orvosi eszközökre, úgy nőtt az emberi bőrre erősítendő biometrikus érzékelők száma és sokfélesége is. Az összegyűjtött adatokat egészségügyi állapotok megfigyelésére és diagnosztizálására, valamint a hivatásos sportolói és kereskedelmi célú otthoni edzőprogramokon belüli teljesítmények tanulmányozására és javítására használják.

Bár az érzékelők rögzítésére általában speciálisan gyártott orvosi ragasztószalagokat használnak, ezek a szalagok nem „univerzálisak”, vagyis nem egyaránt jók mindenki számára. Pont ellenkezőleg, különböző tényezőket kell figyelembe venni, például a kényelmességet, a levegő- és nedvességáteresztő képességet, valamint a folyadékokkal szembeni ellenállást, ami tovább bonyolítja a szalagok kiválasztását. Ezenkívül egyes alkalmazásoknál fontos, hogy a szalag gyorsan és könnyen eltávolítható majd újra a bőrhöz rögzíthető legyen az érzékelők újrapozícionálásához, ami fontos lehet veszélyhelyzetekben. Könnyen megkülönböztethető orvosi szalagok bő választékára van szükség, amelyek a megfelelő helyzetekben használhatók.

Ez a cikk a 3M orvosi szalagjainak családját mutatja be, amelyet az emberi bőrfelülethez való rögzítés különböző helyzeteire terveztek. A cikk négy 3M orvosi szalag felhasználását, illetve specifikus orvosi rögzítési alkalmazásokban való használatát ismerteti. Továbbá, egy orvosi szalagcsaládon keresztül megvizsgálja, hogy az egységesítés milyen előnyökkel jár, beleértve a beszerzés egyszerűsödését, a dokumentáció következetességét és a könnyű használatot.

Orvosi ragasztószalagok alkalmazásai

Ahogyan a környezeti érzékelők elérhetősége és széles választéka ösztönözte a kereskedelmi IoT és az ipari IoT (IIoT) elterjedését, úgy ösztönzi a biometrikus érzékelők elérhetősége és sokfélesége az új orvosi érzékelő eszközök számának növekedését, ideértve az orvosi IoT-eszközöket is. A fogyasztói biometrikus érzékelő termékek, például a szívverésmonitorral ellátott okosórák könnyen csuklóra csatolhatók, míg a fogyasztói szívmonitorok hevederrel rögzíthetők a személy mellkasára a még nagyobb pontosság érdekében. Ez a nagyobb pontosság nemcsak egy pontosabb érzékelő használatának köszönhető, hanem annak is, hogy a szívmonitor szorosan rögzítve a szív fölött található. A biometrikus érzékelők által szolgáltatott adatok pontossága közvetlenül függ mind az érzékelő típusától, mind a bőrön való megfelelő elhelyezéstől.

Az orvosi minőségű biometrikus érzékelő alkalmazásokhoz azonban számos érzékelőt olyan helyekre kell rögzíteni, ahol egy egyszerű pánt már nem használható. Ezenkívül a megbízható biometrikus érzékeléshez szorosabban és biztosabban kell érintkezniük a bőrfelülettel. Ezért orvosi ragasztószalagot kell használni, hogy az érzékelő a helyén maradjon. Amint az 1. ábrán látható, a legtöbb orvosi ragasztószalag egy nyomtatható és írható hátlapból áll, amely maga a szalag, egy ragasztóból, amely a szalagot a bőrhöz rögzíti és egy eltávolítható betétből, amely a ragasztó szabaddá tételéhez lehúzható.

1. ábra: Az orvosi ragasztószalag általában egy hátlapból (felül) és egy ragasztóból (középen) áll. A betét (alul) védi a ragasztót és használat előtt lehúzható. (Kép: 3M Medical Materials)

Az orvosi szalagot alkotó hátlap és a ragasztóanyag megválasztása határozza meg a szalag használati jellemzőit. Az orvosi ragasztószalaggal kapcsolatos helyzetek nem mind egyformák és a szalag megfelelő kiválasztásához, illetve használatához számos ergonómiai tényezőt kell figyelembe venni. Ezek a tényezők együttesen határozzák meg a szalag hátlapjának kialakítását és a felhasznált ragasztóanyag megválasztását.

Az orvosi ragasztószalagok ergonómiája

Az egyik fontos szempont a folyadékokkal szembeni ellenállás. Hosszú távú használat esetén az orvosi ragasztószalag a terület gyakori mosása vagy zuhanyozás következtében nedvesedhet, ami a tapadás hiányát és ezáltal az érzékelők adatainak nem megbízható rögzítését eredményezi. Ha a folyadékkal szembeni ellenállás követelmény, akkor gyakran polietilénből készült szalaghátlapot alkalmaznak akril alapú orvosi ragasztóval. Ez a kialakítás nemcsak a folyadékokkal szemben ellenálló, hanem azt is megakadályozza, hogy a vízpára – például forró zuhany alatt vagy magas páratartalmú területen – áthatoljon a szalagon.

A folyadékállóságot kiegészítő követelmény a szalag jellemző lélegzőképessége (moisture vapor transmission rate, MVTR). Az MVTR-t általában az anyagon 24 óra alatt átengedett nedvesség négyzetméterenkénti grammértékében (g/m²) adják meg. Míg bizonyos helyzetekben egyáltalán nem engedhető át folyadék vagy vízgőz a szalagon (MVTR = ~0), más helyzetekben szükséges lehet, hogy a nedvesség, például a verejték áthaladjon rajta. Ez utóbbi esetben egy nem szövött szövetszalaghátlap lehetővé teszi a bőr számára a lélegzést és a verejték elpárolgását.

Vannak olyan felhasználási esetek, amikor a szalagnak könnyen áthelyezhetőnek kell lennie, hogy az érzékelőt gyorsan új pozícióba lehessen juttatni, vagy hogy lehetővé váljon a korlátozott többszöri használat ugyanazon a páciensen. Míg az egyszer használatos szalagokhoz különféle ragasztók állnak rendelkezésre, a szilikon alapú orvosi ragasztók lehetővé teszik az érzékelő egyszerű eltávolítását és biztonságos újbóli rögzítését.

A szalaggal kapcsolatos kényelem mindig fontos, különösen hosszabb ideig tartó viselés esetén. Általában a legalább mérsékelt MVTR értékkel rendelkező nem szövött szálas szalag viselése a legkényelmesebb, bár a felépítéstől és az elhelyezéstől függően a polietilén szalag is elég kényelmes lehet. A szalag kényelme a hátlap vastagságával és a szalag használatának időtartamával is összefügg. A hosszabb ideig viselendő szalagnak akár egy hétig is kényelmesnek kell lennie anélkül, hogy a páciensnek kellemetlenséget okozna, a vékonyabb hátlapanyag nagyobb rugalmasságot és kényelmet képes biztosítani.

3M gyártmányú orvosi rögzítő szalagok

Ezen különböző alkalmazásokhoz a 3M Medical Materials számos különböző orvosi ragasztószalagot gyárt. Ezeknél a ragasztószalagoknál figyelembe vannak véve a fent említett ergonómiai tényezők. Ezenkívül, mivel szabványosíthatók és egyetlen beszállítótól kaphatók, a 3M leegyszerűsíti a készletgazdálkodást, és következetes dokumentációt biztosít a termékeket illetően, így egyszerűbbé válhat a beszerzés és csökkenthető a hibák száma.

Hosszabb ideig tartó viselés céljára a 3M a 3M-4077 jelű, nem szövött szalagot gyártja (2. ábra). A 3M 4077 4" X 10YD (1. ábra) egy népszerű, 101,6 mm x 9,14 m-es méret, fehér, 0,16 mm vastag nem szövött poliuretán hátlappal. Tartós akril ragasztót alkalmaz, ami rendkívül kényelmessé teszi a hosszan tartó használatot. MVTR értéke ~185 g/m² és kis mértékben folyadékálló, lehetővé téve a bőr számára, hogy az ajánlott 14 napi használat során is lélegezzen.

2. ábra: A 3M 4077 orvosi ragasztószalag legfeljebb 14 napos hosszú viselésre ajánlott. Kényelmesen kezelhető, 203 mm alatti átmérőjű tekercsben szállítják. (Kép: 3M Medical Materials)

A 3M 4077 orvosi ragasztószalag nem helyezhető át és csak egyszeri használatra ajánlott, így egyszer használatos, hosszabb ideig viselhető biometrikus érzékelőkhöz alkalmazható.

Mint minden itt tárgyalt szalagot, a 3M 4077-et is tekercsben szállítják a könnyű használhatóság érdekében. A tekercs átmérője 203 mm-nél kisebb, így könnyen tárolható az orvosi fülkében vagy a sürgősségi szobában.

Az olyan orvosi ragasztószalag-alkalmazások esetében ahol a bőrnek lélegeznie kell, a szalagnak magas MVTR értékkel kell rendelkeznie. Ezekhez az alkalmazásokhoz kínálja a 3M a 3M 1530 4" X 10YD jelű termékét. Ez a szalag 101,6 mm x 9,14 m-es méretű, 0,14 mm-es fehér, nem szövött műselyem hátlapanyaggal és sebészeti minőségű orvosi akrilát ragasztóval. Az ilyen felépítés nagyon magas, 4200 g/m² MVTR értéket eredményez. Nem helyezhető át és nem áll ellen a folyadékoknak, így a legtöbb fogyasztói biometrikus alkalmazáshoz nem alkalmas. Magas MVTR értéke és jó kényelmi szintje miatt sebészeti alkalmazásokhoz és hosszabb ideig tartó fekvőbeteg-felügyelethez specifikálják. Kézzel könnyen elszakítható, ami előnyös olyan sürgősségi orvosi helyzetekben, ahol az események gyorsan zajlanak.

A nagyfokú kényelmet és rugalmasságot igénylő alkalmazásokhoz a 3M az akril orvosi ragasztóval ellátott 3M 9836 4" X 10YD jelű poliuretán fólia sebészeti szalagot gyártja. A szalag szabványos, 101,6 mm x 9,14 m-es méretű. A hátlap poliuretán fólia és mindössze 0,03 mm vastagságával a legvékonyabb szalag, amely rugalmasságot és kényelmet garantál. Vízálló és meglehetősen jó légáteresztő ~450 g/m² értékkel rendelkezik, ami jó kompromisszumot jelent a légáteresztő képesség és a vízállóság között. Ezt a szalagot a vékony és kényelmes hátlapja, rugalmassága, ésszerű légáteresztő képessége és vízállósága alkalmassá teheti az érzékelők gyermekekre való rögzítéséhez, ahol az érzékelőnek és a ragasztószalagnak némi csavarodást is ki kell bírnia – ez különösen fontos olyan páciensek esetében, akik esetleg nem tudnak hatékony szóbeli visszajelzést adni az érzékelő rögzítésének kényelméről.

Egyes érzékelős felügyeleti alkalmazásoknál az érzékelőnek újrapozícionálhatónak kell lennie annak többszöri használatához és orvosi eszközt is rögzítenie kell a páciens bőréhez. Ezekben az alkalmazásokban nagyon hasznos az olyan kettős bevonatú szalag, mint a 3M 2477P 4" X 10YD (3. ábra). A szalag mérete 101,6 mm x 9,14 m, nagyon vékony, 0,04 mm-es termoplasztikus elasztomer (TPE) hátlappal, mindkét oldalán ragasztóval (C réteg). A TPE áttetsző, így az érzékelő és a bőr jól látható, ami segít a megfelelő elhelyezésben. Az egyik oldalon egy orvosi szilikon-akrilát ragasztó (B réteg) van, amelyet úgy terveztek, hogy óvatosan eltávolítható és a bőrön újra elhelyezhető legyen a biometrikus érzékelő rögzítéséhez. A TPE hátlap hátoldalán akril alapú ragasztó található (D réteg). Ez a második ragasztó biztonságosan rögzíthető egy miniatűr orvosi biometrikus érzékelő eszközhöz.

3. ábra: A kétoldalas 3M 2477P 4 x 10 YD orvosi ragasztószalag rétegei szilikon-akrilát ragasztót tartalmaznak az egyik oldalon (B réteg) és egy akril alapú ragasztót (D réteg) a másik oldalon. (Kép: 3M Medical Materials)

Ez az egyedülálló orvosi ragasztószalag két célra szolgálhat. Először is biztosítékként az érzékelő és az orvosi biometrikus felvevő eszköz számára. Így kompakt biometrikus felvevő rendszer alakítható ki hosszú vezetékek nélkül. A biometrikus érzékelő eszköz lehet egy CR2032 elemmel működő, nagyon könnyű beágyazott számítógép is. Az érzékelő adatai rögzíthetők a flash memóriában, illetve Bluetooth-on vagy Wi-Fi-n keresztül elküldhetők egy számítógépre vagy mobileszközre. Ez kereskedelmi forgalomban kapható, egykártyás számítógépeken (SBC) alapuló biometrikus érzékelő eszközök prototípusának elkészítésénél is hasznos.

Másodszor, ez a szalag önálló orvosi szalagként is használható. A szilikon ragasztós oldala újrapozícionálható vagy újrafelhasználható biometrikus érzékelőkhöz alkalmazható. Ez lehetővé teszi sportolók biometrikus érzékelőinek napi szintű használatát és újrafelhasználását. A szalag mérsékelten ellenáll a folyadékoknak és 400 g/m² MVTR értékkel rendelkezik, így rövid távú használatra alkalmas.

A 3M-2477P műszaki meghatározása szerint az akril alapú ragasztónak a bőrön való használata nem javasolt.

Összegzés

A biometrikus érzékelők nem minden rögzítési alkalmazása egyforma, ezért széles választék létezik orvosi biztosító szalagokból. A hátlaphoz és a ragasztóhoz használt anyagokat az orvosi szalag használati körülményei határozzák meg, ideértve a helyzet ergonómiáját is. Az orvosi szalagok egyetlen beszállítóra történő egységesítése egyszerűsíti a beszerzést és a készletezést, csökkenti a hibák számát és következetességet biztosít a dokumentációban.