使用醫療固定膠帶，將生物辨識感測器固定就位並降低誤差

隨著物聯網 (IoT) 拓展到醫療裝置領域，必須貼在人體皮膚上的生物辨識感測器越來越多且多樣化。收集的資料可用來監測和診斷醫療狀況，也能用來研究並改善職業運動員和市售居家個人運動計畫的成效。

雖然特製的醫療固定膠帶已普遍用來固定感測器，但這些膠帶並非「一體適用」。要考量的因素反而更多了，例如舒適度、透氣性和透濕性、液體耐受性等，都會增加膠帶選擇的複雜性。此外，對某些應用來說，膠帶必須可輕鬆快速撕除，然後再次貼上皮膚以重新放置感測器，這種特性在緊急狀況中相當重要。我們需要的是能輕鬆區分的多種醫療膠帶，以便因應各種情況。

本文將介紹一系列 3M 醫療膠帶，以因應人體皮膚不同的貼服情況。本文將說明四款 3M 醫療膠帶的用途，及其如何因應特定的醫療固定應用。同時也會探討一系列醫療膠帶進行標準化所帶來的優勢，包括簡化採購、文件一致性以及使用便利性。

醫療固定膠帶的應用

環境感測器的供應與多元選擇性，帶動了商業 IoT 以及工業物聯網 (IIoT) 的成長，同樣的，生物辨識感測器的供應與多樣性，也促成更多新型醫療感測裝置的問世，包括醫療 IoT 裝置。具備心跳監測器的智慧型手錶等消費性生物辨識感測產品，可輕鬆綁在手腕，另外消費型心臟監測器能綁在人的胸部，以提供更好的準確度。準確度的提升，不僅是因為採用更精密的感測器，也是因為心臟監測器能穩定地放在心臟位置上方。生物辨識感測器資料的準確度，與感測器類型以及是否正確放置在皮膚上有直接關聯。

然而，若是醫療級生物辨識感測應用，許多感測器要黏貼的位置，無法只用一條簡易的綁帶固定。此外，這些感測器可能也要更緊貼在皮膚表面上，才能取得可靠的生物辨識讀數。這就需要使用醫療固定膠帶，將感測器固定就位。如圖 1 所見，多數醫療固定膠帶包括可印刷和書寫的背貼 (即膠帶本身)、將膠帶貼上皮膚的黏膠、以及可取下的襯墊 (撕下後可將黏膠露出)。

圖 1：醫療固定膠帶通常包括背貼 (上) 和黏膠 (中)。襯墊 (下) 可保護黏膠並在準備使用時撕除。(圖片來源：3M Medical Materials)

醫療膠帶構造所選的背貼和黏膠，能決定其使用特性。醫療固定膠帶的使用狀況並非全都相同，若要正確挑選和使用膠帶，則需考量數個人體工學因素。綜合考量這些因素後，就可決定膠帶的背貼結構以及要使用的黏膠為何。

醫療固定膠帶的人體工學考量

有個重要的考量是液體耐受性。長時間使用時，醫療固定膠帶會因為頻繁的清洗或沖澡而受潮，導致黏性喪失，造成感測器讀數不可靠。如果液體耐受性是要求之一，則往往需要聚乙烯製成的膠帶背貼，以及以丙烯酸為基底的醫療黏膠。此種結構不只能抵禦液體，也能避免水蒸汽 (例如熱水沖澡或是高濕度的區域) 穿透膠帶。

液體耐受性有個補充要求，是膠帶的典型水蒸汽透過率 (MVTR)。MVTR 通常是指在 24 小時期間內，每平方公尺有多少公克 (gm/m²) 的水分透過材料。雖然在某些情況下，任何液體和水蒸汽皆不得通過膠帶 (MVTR = ~0)，但在其他情況下，或許有必要讓一些水氣 (如汗水) 穿透膠帶。在後者的情況下，不織布膠帶背貼可讓皮膚透氣並讓汗水蒸發。

在某些使用情況下，膠帶必須可輕鬆再次黏貼，以便快速重新放置感測器，或是允許在相同病患身上有限度地多次使用。雖然有多種黏膠可供一次性膠帶使用，但矽型醫療黏膠能讓感測器輕易取下，然後再次穩固黏貼。

膠帶的舒適度極為重要，對於長時間黏貼型膠帶而言更是如此。至少有適度 MVTR 的不織布纖維膠帶通常最為舒適，而聚乙烯膠帶也能帶來某些舒適度，視結構和放置方式而定。膠帶舒適度也和背貼厚度，以及使用膠帶的時間長度有關係。長時間黏貼型膠帶需要維持一整個禮拜的舒適度，且不會造成病患不適，而較薄的背貼材質可提供更多的彈性與舒適度。

3M 醫療固定膠帶

為了因應這些不同應用的需求，3M Medical Materials 製造了多樣不同類型的醫療固定膠帶。這些固定膠帶已考量上述的各種人體工學因素。此外，由於這些膠帶可經過標準化，並可從單一供應商購得，因此 3M 簡化了庫存管理並可在產品之間提供一致的文件說明，能進而簡化採購作業並減少錯誤。

3M 針對長時間黏貼應用製造出 3M-4077 長時間黏貼不織布膠帶 (圖 2)。3M 4077 4" X 10 YD (圖 1) 是採用常見的 4 in x 10 yd 尺寸，搭配厚度 0.16 mm 的白色不織布聚氨酯背貼。本產品使用可長時間黏貼的丙烯酸黏膠，因此長時間使用也可保持極高的舒適度。產品的 MVTR 指定為 ~185 gm/m² 且有一定程度的抗液體特性，因此可在建議使用方式下，讓皮膚透氣長達 14 天。

圖 2：若要長時間黏貼達 14 天，建議使用 3M 4077 醫療固定膠帶。本產品以小於直徑 8 in 的便利捲裝出貨。(圖片來源：3M Medical Materials)

3M 4077 醫療固定膠帶無法再次黏貼，僅建議一次性使用，因此這款膠帶適合一次使用後便拋棄的長時間穿戴型生物辨識感測器。

與本文探討的所有膠帶一樣，3M 4077 以捲裝出貨，方便使用。捲裝直徑小於 8 in，可輕鬆存放於醫療隔間或急診室。

若是必須讓皮膚透氣的醫療固定膠帶應用，則膠帶必須具有高 MVTR。針對這些應用，3M 提供 3M 1530 4" X 10YD。此膠帶的尺寸為 4 in x 10 yd，搭配 0.14 mm 的白色不織布背貼材質，並附有手術級丙烯酸酯醫療黏膠。此構造可達到 4200 gm/m² 的超高 MVTR。此產品無法再次黏貼，也沒有液體耐受性，因此不適合絕大多數的消費性生物辨識應用。由於產品的 MVTR 相當高且舒適度良好，因此這類膠帶指定用於手術應用以及長時間的住院監測。本產品可用手輕鬆撕除，在分秒必爭的緊急醫療情況是一種優勢。

若是需要高舒適度和彈性的應用，3M 提供 3M 9836 4" X 10YD 聚氨酯薄膜手術膠帶搭配丙烯酸醫療黏膠。此膠帶採用 4 in x 10 yd 標準尺寸。背貼是聚氨酯薄膜且厚度僅 0.03 mm，是本文中最薄的膠帶，可帶來彈性和舒適度。這款膠帶抗水，並有 ~450 gm/m² 的適度透氣性，是在透氣和抗水之間取捨的優秀方案。此膠帶具有舒適的薄型背貼、彈性、適當的透氣度以及抗水能力，適合將感測器黏貼在小孩身上。在此情形下，感測器和固定膠帶必須能承受某些程度的扭轉，對於無法有效以口語表達感測器黏貼舒適度的病患來說，這點特別重要。

在某些感測器監測應用中，感測器必須能重複黏貼以便多次使用，也必須能夠將醫療儀器固定在病患的皮膚上。在這些應用中，3M 2477P 4" X 10YD 的雙塗層膠帶就相當實用 (圖 3)。此膠帶的尺寸為 4 in x 10 yd，具有超薄的 0.04 mm 熱塑性彈性體 (TPE) 背貼，且雙面皆有黏膠 (C 層)。TPE 是透明的，因此可方便看到感測器和皮膚，有助正確放置。一面是矽丙烯酸酯醫療黏膠 (B 層)，其設計可輕柔取下再重新貼上皮膚，以固定生物辨識感測器。TPE 背貼的反面是丙烯酸為基底的黏膠 (D 層)。此第二層黏膠能穩固貼在小型醫療生物辨識感測器元件上。

圖 3：3M 2477P 4 x 10 YD 醫療固定雙面膠帶有一面是矽丙烯酸酯黏膠 (B 層)，另一面是丙烯酸為基底的黏膠 (D 層)。(圖片來源：3M medical Materials)

此獨特的醫療固定膠帶可用於兩種用途。首先，能固定感測器以及醫療生物辨識記錄裝置。因此無需漫長電線即可構成小型的生物辨識記錄系統。生物辨識感測器裝置可以是 CR2032 電池供電的極輕量嵌入式電腦。可將感測器讀數記錄在快閃記憶體中，或是透過藍牙或 Wi-Fi，將感測器讀數傳送到電腦或行動裝置。此外，在開發郵票大小單板電腦 (SBC) 型商用生物辨識感測器裝置的原型時，這也相當有用。

第二，此膠帶可作為獨立式醫療膠帶使用。矽黏膠面能讓生物辨識感測器再次黏貼或重複使用。如此一來，運動選手就可每天重複使用這些生物辨識感測器。此膠帶具有適度的液體抗性，並具有 400 gm/m² 的 MVTR，適合短時間使用。

依照 3M-2477P 的規格，不建議將丙烯酸為基底的黏膠用在皮膚上。

結論

並非所有的生物辨識感測器固定應用都一樣，因此現在有多種醫療固定膠帶可供選擇。背貼和黏膠材料的挑選，取決於醫療膠帶的使用情況，包括該使用狀況下的人體工學因素。若採用來自單一供應商的標準化醫療膠帶，就可簡化採購和庫存作業、降低錯誤並達到文件一致性。