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直接接触皮肤可穿戴医疗技术的粘合剂注意事项

来源:荣格 发布时间:2018-06-01 470
医疗设备医疗电子组件材料包装及消毒测试、计量、检验和校准设备及用品其他 技术前沿
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除了照顾病人之外,今天的医疗机构还将重点放在预防、病人教育、保健和健康战略上。作为这一新的医疗保健方法的一部分,供应商正在实施各种方式来提供更多的护理选项,既易于使用,又更实惠。其中最快的增长和最广泛采用的是可穿戴的医疗技术装备。

除了照顾病人之外,今天的医疗机构还将重点放在预防、病人教育、保健和健康战略上。作为这一新的医疗保健方法的一部分,供应商正在实施各种方式来提供更多的护理选项,既易于使用,又更实惠。其中最快的增长和最广泛采用的是可穿戴的医疗技术装备。

可穿戴医疗技术装备不仅为与急性和慢性医疗状况有关的护理提供支持,而且还为疾病预防和生活方式选择提供服务。它们可以监控健康,提醒病人服药,并执行其它与健康有关的任务。

据eMarketer(数码市场、媒体和商业方面全球知名的市场研究机构)披露,2015年使用可穿戴医疗器械的美国成年人的数量是3950万,比2014年增加了近58%。eMarketer 预测,到 2018年,这个数字将飙升到8100万美国人。同样,全球工业分析公司(Global Industry Analysts Inc)预测,到2020年,可穿戴医疗设备的全球市场将达到45亿美元。

直接接触皮肤可穿戴医疗技术的发展趋势

虽然可穿戴的医疗技术市场是广阔的,从监测健身活动的手表或臂章,到能够帮助移动的专用手套和可减少潜在伤害的跑鞋,这个市场的一个重要方面是致力于提供需要粘附到用户皮肤的解决方案。

例如,可以随时间推移跟踪用户温度的柔性贴片就是一种趋势技术。这些连续温度、远程监测装置经常用于婴幼儿、术后病人、癌症患者和老年患者。它们通常被放置在用户腋下附近,通过移动警报进行温度变化通知(如发烧)。

直接用于用户皮肤的粘合剂应用技术是可穿戴医疗技术装备的另一趋势,这包括:

★心脏监测设备,记录用户在一定的时间内(通常为24至48小时)的心率和节律(心电图活动)。

★葡萄糖监测装置,设计成连续的胰岛素传递系统,检查和监测用户的昼夜血糖水平。

★ TENS(经皮神经电刺激)电极治疗装置,使用低压电流进行肌肉疼痛的治理和缓解。

与其它应用方法相比,使用粘合剂粘贴技法可直接附在皮肤上,其提供的多种好处包括:

★可准确地紧贴皮肤,消除对绑带或其它笨重或不舒服部件的依赖。

★整体重量轻,更方便,更易于使用。

★因为能更精确地保持在粘贴原位,可提高数据准确性。

然而,与所有直接皮肤应用一样,这四种可穿戴技术装备(连续温度远程监测、心脏监测、葡萄糖监测和经皮神经电刺激电极治疗)所使用的粘合剂类型对于成功应用是必不可少的。

粘合剂定制确保其功能和体验

最重要的是,选择的粘合剂需要满足两个主要目标:功能性和用户体验。毫无疑问,粘合剂应按标准要求执行,并符合技术的需求,同时还要提供简单、无痛、舒适的用户体验。

总的来说,医疗级粘合剂提供不同程度的附着力(从低粘性或软度到高粘性或额外的强度)。随着今天粘合剂的进步,这些粘合剂可以达到丙烯酸和橡胶粘合剂的粘合水平。例如,有机硅粘合剂。由于有机硅是疏水性的, 皮肤粘附装置可能会在淋浴或运动活动中仍在穿戴,有助于鼓励病人连续使用。它们的透气性比任何其它有机聚合物都要高上百倍,这些材料也符合身体轮廓,可改善合身性和舒适性。医用级有机硅粘合剂具有生物相容性,并在医疗器械应用中提供了70年的性能证明。医用硅胶粘合剂提供了关键的优势,使其具有独特的适合可穿戴设备。它们对皮肤无细胞毒性、无刺激性和无过敏性。而且有机硅粘合剂也容易在皮肤上分散形成粘性薄膜。

然而,丙烯酸和橡胶粘合剂理所当然不能被取代互换,因为它们可提供不同的性能属性。

对于短期可穿戴的应用,如一天或更短时间,橡胶粘合剂是最理想的。它们通常比丙烯酸粘合剂更具成本效益,对多种皮肤类型更为适合。而对于更长穿戴的应用(一次多天),丙烯酸粘合剂则是最好的,相较于橡胶粘合剂往往更加透气和更具延伸性。新的医疗级丙烯酸酯也具有更短的硫化时间,更高的初始粘性和高剪切强度,使它们能够更好地抵御恶劣的环境,并在接触到水或其它液体后仍能保持粘附性。

为了适应当今直接接触皮肤可穿戴医疗技术趋势,有关连续温度远程监测、心脏监测、葡萄糖监测和经皮神经电刺激电极治疗装置的设计工程师、加工商和设备制造商在选择确定最理想的粘合剂时,需要首先回答以下问题:

★穿戴物的预定长度是多少?

★最常见的粘贴应用用户皮肤类型是什么?

★粘贴应用装备需要经受什么样的环境条件?

★粘贴应用用户的典型活动水平是什么?

★粘贴应用装备的整体重量是多少,皮肤接触面积是多大?

信息表明,设计工程师、加工商和设备制造商可以确定所需的粘合剂特性,如透气性、一致性、厚度、强度、皮肤兼容性、无乳胶和低过敏性、湿蒸汽透射率(MVTR)、流体屏障能力和易撕除性能。

然后,他们可以确定粘合剂是否应该是橡胶或是丙烯酸,以及选择出适当的粘着载体。这个载体是在直接皮肤应用中粘合架构的另一个非常重要的组成部分。载体可以是免胶膜或转移胶粘带、或单或双层涂膜、泡沫、无纺布、或弹性织物。以下是对当今流行的直接皮肤可穿戴医疗装备最理想的粘着载体的建议。

连续温度远程监控贴片:

由于连续温度柔性贴片是需要舒适和优越穿着性的皮肤细腻的病人最常用的,丙烯酸聚丙烯或聚乙烯泡沫是这个趋势应用的最佳选择。相较于其它载体(诸如膜片),泡沫虽然不透气,但却具有众所周知的柔软性和一致性,可提供一个更舒适的用户体验。此外,泡沫胶粘带能提高应用稳定性,并提供特别清洁的,无痛感的粘着撕除性。

丙烯酸无纺布用粘合剂也是柔性贴片技术的另一个极佳的选择。无纺布用粘合剂往往需要与粘贴应用很好地配合,因为它们被要求使用较长的时间,并具有极其柔软和舒适,和能防水的性能。

心脏监测设备:

对于心脏监测设备,其电极经常需要在皮肤上反复贴合应用,使薄膜成为这些应用的理想选择。许多温和、皮肤友好型丙烯酸薄膜可以非常好地重复使用。

丙烯酸泡沫也是心脏监测设备的理想选择。虽然心脏监测设备通常由难以粘附到低表面能 (LSE)的基板组成,但在今天的市场上有几个新的医疗级丙烯酸泡沫粘合剂对这些材料的粘附性非常好。这些创新的粘合剂不会产生太强的粘合力,一方面足够软,可以流入到富有挑战性的基板,而另一方面又足够硬,可以随应力抵制流动,使它们可以粘贴在皮肤上,而又易于从皮肤上撕除。

葡萄糖监测装置:

与心脏监测设备一样,也推荐应用薄膜和泡沫在葡萄糖监测装置上。在葡萄糖监测期间,高粘性软丙烯酸薄膜或泡沫可以舒适地保持粘贴在身体合适的位置数天,在某些情况下甚至可多达14天,是最佳的解决方案。

经皮电神经刺激电极装置:

由于经皮电神经刺激电极的应用被设计成较短的穿戴物,其粘合要经常被撕除,无纺布粘合剂通常是这个应用的最佳选择。今天,许多轻质无纺布橡胶粘合剂,如无纺布聚酯,具有较低的附着力,这为用户提供了更大的灵活性和关节活动度。这些粘合剂将有助于确保电极保持在身体贴合原位,又容易从皮肤上撕开,可提供必要的透气性,在撕除开时可保持皮肤干净且无痛感。

此外,泡沫胶带也是经皮电神经刺激电极应用的理想粘合剂选择。

适当的粘合剂做适当的产品

丙烯酸粘合剂因其成本优势而被广泛使用。它们与皮肤贴合得非常强且很安全,而又可不留下残留物的情况下干净地移离皮肤表面,使它们成为要求较长时间使用的装置的一个很好的选择。然而, 它们很难再被重新贴附,且移除时会引起老年人或幼儿的疼痛,还有可能引起皮肤损伤。

聚氨酯橡胶粘合剂提供中等附着力。它们比丙烯酸昂贵,但又比有机硅粘合剂便宜。因为它们比有机硅更具亲水性,聚氨酯也能提供更好的渗液管理。然而,吸湿可导致皮肤粘连减少。而且,与有机硅相比,这些胶粘剂的透气性非常低,而且它们在去除时往往留下残留物。

硅胶临时皮肤粘合剂有两个主要子类别,它们是压敏胶粘剂(PSAs)和软性皮肤胶粘剂 (SSAs)。虽然两者都使用压力,但前者一般可提供更强的附着力,使它们适合用于长时间穿戴和更大或更重(多达数克)的装置。典型的PSA性能包括高剪切强度和更强、更稳定的附着力,可贴附长达两周。SSA的剥离附着力明显低于丙烯酸和聚氨酯,此属性可使其适合于皮肤娇嫩细腻的病人所佩戴的装置。

长时间穿戴的医疗装置(如无线监控器)的增长,创造了对敏感皮肤温和的,强力、耐用的粘合剂的需求,实际上,是处于PSA 和传统SSA 之间的情形。

如今,加工商、设计工程师和制造商继续开发和生产直接皮肤接触可穿戴医疗技术装备,诸如上述的持续温度远程监测设备,心脏监测设备,葡萄糖监测设备、经皮电神经刺激电极治疗装置,粘合剂将继续在成品中发挥关键作用。为了获得最终的成功,粘合剂应专门为每种技术装置量身定做,以满足性能和功能需求,并为用户提供轻松、无痛苦和舒适的体验。

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