שמור חיישנים ביו-רפואיים במקום בחזקה והפחת שגיאות עם סרטי קיבוע-במקום רפואיים

עם ההתפשטות של האינטרנט-של-דברים (IoT‏) לתוך התקנים רפואיים, קיים גידול במספר ובמגוון החיישנים הביומטריים שיש להצמיד לעור אדם. הנתונים הנאספים משמשים לנטר ולאבחן תנאים רפואיים, כמו גם ללמוד ולשפר את הביצועים של אתלטים מקצועיים ותוכניות אימון אישיות מסחריות בבית.

למרות שלרוב משתמשים בסרט קיבוע-במקום רפואי המיוצר באופן מיוחד כדי לקבע את החיישנים, סרטים אלה אינם “מידה-אחת-מתאימה-לכל”. במקום זאת, יש להתחשב בגורמים שונים כגון נוחות, חדירות אוויר ולחות וחסינות לנוזלים, כל אלה מוסיפים למורכבות בחירת הסרט. נוסף לכך, עבור יישומים מסוימים, יש להסיר את הסרט במהירות ובקלות ולהדביקו חזרה לעור כדי למקם מחדש את החיישנים, דבר שיכול להיות חשוב במצבי חירום. מה שנחוץ הוא מגוון סרטים רפואיים הנבדלים בקלות כך שניתן להשתמש בהם במצבים המתאימים.

מאמר זה מציג משפחה של סרטים רפואיים מבית 3M המתוכננת עבור מצבים שונים של הצמדה לעור אדם. המאמר מסביר את השימושים של ארבעה סרטים רפואיים 3M וכיצד הם מתמודדים עם יישומי קיבוע-במקום רפואיים ספציפיים. המאמר גם מסתכל על היתרונות של סטנדרטיזציה על ידי שימוש במשפחה אחת של סרטים רפואיים, שכוללים פישוט רכש, עקביות של תיעוד וקלות שימוש.

יישומי סרט קיבוע-במקום רפואי

כפי שזמינות ומבחר רחב של חיישנים סביבתיים הביאו לגידול ב-IoT‏ מסחרי כמו גם IoT תעשייתי (IIoT), הזמינות והמגוון של חיישנים ביומטריים מעודדים התקני חישה רפואיים חדשים, כולל התקני IoT רפואיים‏. מוצרי חישה ביומטרית ביתיים כגון שעונים חכמים עם מנטרי דופק לב ניתנים לענידה בקלות על פרק כף-יד, בעוד מנטרי לב צרכניים ניתנים לקשירה סביב חזה של אדם כדי לספק דיוק נטען אפילו טוב יותר. דיוק משופר זה מתקבל לא רק הודות לשימוש בחיישן מדויק יותר אלא גם הודות לקיבוע במקום של מנטר הלב מעל הלב. הדיוק של נתוני חישה ביומטרית מיוחס ישירות לסוג החיישן כמו גם למיקומו התקין על העור.

אולם, עבור יישומי חישה ביומטרית בדרוג-רפואי, חיישנים רבים חייבים להיות מוצמדים למקומות בהם לא ניתן להשתמש ברצועה פשוטה. נוסף לכך, הם גם עשויים להידרש להיצמד יותר בחזקה ובביטחון למשטח העור עבור‏ קריאה ביומטרית אמינה. זה מחייב שימוש בסרט קיבוע-במקום רפואי כדי לשמור את החיישן במקום. כפי שנראה באיור 1‏, מרבית סרטי הקיבוע-במקום הרפואיים מורכבים‏ משכבה נושאת (Backing) שהיא הסרט עצמו, דבק (Adhesive) כדי להדביק את הסרט לעור וציפוי הגנה (Liner‏) ניתן להסרה במשיכה כדי לגלות את הדבק.

איור 1‏: סרט קיבוע-במקום רפואי מורכב בדרך כלל משכבה נושאת (למעלה) ודבק‏ (אמצע). ‏ציפוי הגנה (Liner‏) (תחתית) מגן על הדבק ומוסר במשיכה כשהסרט מוכן לשימוש. (מקור תמונה: 3M Medical Materials)

הבחירה של השכבה הנושאת (Backing) והדבק במבנה של סרט רפואי קובעת את מאפייני השימוש בו. המצבים של סרט קיבוע-במקום רפואי אינם זהים והבחירה והשימוש הנכונים של הסרט דורשים להתחשב במספר גורמים ארגונומיים. צרוף גורמים זה מכתיב את המבנה של השכבה הנושאת (Backing) של הסרט ובחירת הדבק בו משתמשים.

ארגונומיה של סרט קיבוע-במקום רפואי

אחד השיקולים החשובים הוא חסינות לנוזלים. בשימוש ממושך, סרט קיבוע-במקום רפואי יכול להירטב בשל רחיצה תכופה של האזור או בזמן מקלחת, וכתוצאה מכך לא להידבק, דבר שיוביל לקריאות חיישן לא אמינות. אם חסינות לנוזלים היא דרישה, זה כרוך לעיתים קרובות בשכבה נושאת (Backing) עשויה מפוליאתילן עם‏ דבק רפואי על בסיס אקרילי. לא זו בלבד שמבנה זה חסין לנוזלים אלא גם מונע מאדי מים — כמו במקלחת חמה או באזור עם לחות גבוהה — מלחדור לסרט.

דרישה משלימה לחסינות לנוזלים היא קצב ההעברה האופייני של אדי לחות (MVTR) של הסרט. MVTR בדרך כלל מוגדר בגרמים למטר-מרובע (m²‏/gm) של לחות העוברת דרך החומר במשך 24 שעות. בעוד שבמקרים מסוימים אסור שאדי נוזלים או מים יעברו בכלל את הסרט (MVTR = ~0), במקרים אחרים יכול להיות חיוני לאפשר ללחות כגון זעה לעבור דרך הסרט. במקרים מהסוג האחרון,‏ שכבה נושאת (Backing) עשויה מסרט בד לא-ארוג מאפשרת לעור לנשום ולזעה להתאדות.

ישנם מקרי שימוש מסוימים בהם סרט הדבקה חייב להיות ניתן למיקום מחדש כך שהחיישן יהיה ניתן להעברה מהירה למקום חדש או לאפשר שימוש חוזר מוגבל על אותו מטופל. בעוד שקיימים דבקים שונים עבור סרטים לשימוש חד-פעמי, דבקים רפואיים מבוססי-סיליקון מאפשרים לחיישן להיות מוסר בקלות ומוצמד שוב בבטחה.

נוחות הסרט היא חשובה תמיד, במיוחד עבור סרטים להדבקה ממושכת. סרט סיבים לא-ארוג בעל MVTR לפחות בינוני הוא בדרך-כלל הנוח ביותר, למרות שסרט פוליאתילן יכול להיות נוח במידת מה, תלוי בהרכב ובמיקום. נוחות סרט גם קשורה לעובי של השכבה הנושאת (Backing) ולאורך הזמן שהסרט נמצא בשימוש. סרט ‏להדבקה ממושכת חייב להיות נוח לתקופה של עד שבוע מבלי שיגרום אי-נוחות למטופל, ושכבה נושאת (Backing) דקה יותר יכולה לספק יותר גמישות ונוחות.

סרטי קיבוע-במקום רפואיים 3M

כדי לענות על צרכי היישומים השונים האלה, 3M Medical Materials מייצרת מגוון של סרטי קיבוע-במקום רפואיים שונים. סרטי קיבוע-במקום אלה לוקחים בחשבון את הגורמים הארגונומיים השונים שדנו עליהם למעלה. נוסף לכך, כיוון שסרטים אלה יכולים להיות מתוקננים וזמינים מספק אחד, 3M מפשטת ניהול מלאי ומספקת תעוד עקבי בין מוצרים, דבר שיכול לפשט רכש ולהפחית שגיאות.

עבור יישומי הדבקה ממושכת, 3M מייצרת את הסרט הלא-ארוג שלה להדבקה ממושכת 3M-4077 (איור 2‏). ה-3M 4077 4" X 10YD (איור 1‏) הוא סרט בגודל נפוץ של 4 אינץ' (.in)‏ x‏ ‏10 יארד (yds), עם שכבה נושאת (Backing) לבנה לא-ארוגה מפוליאוריתן, בעובי של 0.16 מילימטר (מ"מ). הוא משתמש בדבק אקרילי להדבקה ממושכת, שעושה אותו נוח במיוחד עבור שימוש ממושך. ה-MVTR שלו מצוין להיות 185‎ gm/m²~ והוא חסין לנוזלים במידה מסוימת, מאפשר לעור לנשום עד 14 ימים של שימוש מומלץ.

איור 2‏: סרט הקיבוע-במקום הרפואי 3M 4077 מומלץ עבור הדבקה ממושכת של עד 14 ימים. הוא מסופק בגליל נוח בקוטר קטן מ-8 אינץ'. (מקור תמונה: 3M Medical Materials)

סרט הקיבוע-במקום הרפואי 3M 4077 אינו ניתן למיקום מחדש ומומלץ לשימוש חד-פעמי בלבד, דבר העושה סרט זה מתאים ליישום עבור חיישנים ביומטריים להצמדה ממושכת הנזרקים אחרי יישום אחד.

כמו כל הסרטים בהם דנו כאן, ה-3M 4077 מסופק בגליל עבור שימוש קל. הגליל הוא בקוטר קטן מ-8 אינץ' וניתן לאחסון בקלות במרפאה או בחדר חירום.

עבור יישומי סרט קיבוע-במקום רפואי בהם העור חייב לנשום, הסרט חייב להיות בעל MVTR גבוה. עבור יישומים אלה, 3M מציעה את ה-3M 1530 4" X 10YD. סרט זה הוא במידות ‎4 in. x 10 yds עם חומר נושא (Backing) ויסקוזה לבן לא-ארוג בעובי 0.14 מ"מ ובא עם דבק רפואי אקרילט בדרגה‏ כירורגית. התוצאה של מבנה זה היא‏ דרוג MVTR גבוה ביותר של ‎4200 gm/m²‏. הוא לא ניתן למיקום מחדש ואינו חסין לנוזלים, תכונות העושות אותו לא מתאים עבור מרבית היישומים הביומטריים הצרכניים. עם ה-MVTR הגבוה שלו ורמת הנוחות הטובה, הסרט מוגדר עבור יישומים כירורגיים וניטור ממושך של חולים מאושפזים. הוא קל לקריעה ביד - יתרון במצבי חירום רפואיים בהם ארועים מתקדמים במהירות.

עבור יישומים בהם ‏נדרשות דרגות גבוהות של נוחות וגמישות, 3M מספקת את הסרט הכירורגי עם שכבת הפוליאוריתן 3M 9836 4" X 10YD עם דבק רפואי אקרילי. הסרט הוא במידות הסטנדרטיות 4‎ in x 10 yds. השכבה הנושאת (Backing) היא שכבת פוליאוריתן, ובעובי של 0.03 מ"מ בלבד היא הסרט הדק ביותר כאן, מספק גמישות ונוחות. הסרט הוא חסין למים ומאפשר נשימה במידה סבירה ב-‏‎450 gm/m²~‏, מספק פשרה טובה בין יכולת לנשום וחסינות למים. השכבה הנושאת (Backing) הדקה והנוחה, הגמישות, יכולת הנשימה הסבירה והחסינות למים של סרט זה, יכולות להפוך אותו למתאים עבור הצמדת חיישנים לילד, היכן שהחיישן וסרט הקיבוע-במקום חייבים לעמוד בפיתול מסוים - חשוב במיוחד עם חולה שאולי אינו יכול לספק משוב מילולי יעיל על נוחות הצמדת החיישן.

עבור יישומי ניטור חיישן מסוימים, החיישן חייב להיות ניתן למיקום מחדש עבור שימושים מרובים, וחייב גם להצמיד בבטחה מכשיר‏ רפואי אל עור החולה. ביישומים אלה, סרט בעל ציפוי כפול כמו ה-3M 2477P 4" X 10YD הוא שימושי ביותר (איור 3‏). מידות הסרט הן ‎4 in. x 10 yds‏, עם שכבה נושאת (Backing) אלסטומר תרמופלסטי (TPE) דקה ביותר של 0.04 מ"מ ועם דבק בשני הצדדים (שכבה C). ה-TPE הוא שקוף-למחצה, מאפשר ראות טובה ‏של החיישן והעור, כדי לסייע במיקום נכון. על צד אחד‏ יש דבק רפואי אקרילט סיליקון (שכבה B‏) המתוכנן להיות מוסר בעדינות וממוקם מחדש על העור כדי לקבע במקום חיישן ביומטרי. על הצד ההפוך של השכבה הנושאת TPE יש דבק על בסיס אקרילי (שכבה D). דבק שני זה יכול להצמד בבטחה להתקן חיישן ביומטרי רפואי זעיר.

איור 3: השכבות של סרט הקיבוע-במקום הרפואי 3M 2477P 4 x 10 YD הדו-צדדי כוללות דבק אקרילט סיליקון בצד אחד (שכבה B) ודבק על בסיס אקרילי (שכבה D) בצד השני. (מקור תמונה: 3M Medical Materials)

סרט קיבוע-במקום ייחודי זה יכול לשמש שתי מטרות. ראשית, הוא יכול לשמש עבור קיבוע במקום של החיישן וגם של התקן ההקלטה הביומטרי הרפואי. זה מספק מערכת הקלטה ביומטרית קומפקטית ללא חוטים ארוכים. התקן החיישן הביומטרי יכול להיות מחשב משובץ קל-משקל מאוד, מוזן על ידי סוללה CR2032‏. הוא יכול להקליט את קריאת החיישן בזיכרון Flash או לשלוח את קריאות החיישן באמצעות Bluetooth‏ או Wi-Fi‏ למחשב או התקן נייד. זה שימושי גם עבור בניית אב-טיפוס של התקני חיישן ביומטרי מסחריים מבוססים על מחשבי לוח-יחיד (SBCs) בגודל בול דאר.

שנית, ניתן להשתמש בסרט זה כסרט רפואי העומד בפני עצמו. צד דבק הסיליקון יכול לשמש עבור חיישנים ביומטריים ניתנים למיקום מחדש או לשימוש חוזר. זה מאפשר שימוש ושימוש חוזר על בסיס יומי של חיישנים ביומטריים עבור אתלטים. לסרט חסינות בינונית לנוזלים והוא בעל MVTR של 400‎ gm/m² - טוב לשימוש למשכי זמן קצרים.

מפרטי ה-3M-2477P אינם ממליצים להשתמש בדבק על בסיס אקרילי על העור.

מסקנות

לא כל יישומי הקיבוע-במקום של חיישן ביומטרי הם זהים, לכן קיים מבחר רחב של סרטי קיבוע-במקום רפואיים. תנאי השימוש של סרט רפואי, כולל הארגונומיה של המצב, קובעים באילו חומרים משתמשים עבור השכבה הנושאת (Backing) והדבק. סטנדרטיזציה והסתמכות על ספק אחד עבור סרט רפואי מפשטת רכש ומלאי, מפחיתה שגיאות ומספקת עקביות בתעוד.