Come scegliere il nastro adesivo medicale giusto per garantire il successo dei progetti sanitari elettronici

L'assistenza sanitaria offre molte opportunità ai progettisti innovativi, specie nel campo dei dispositivi medici elettronici portatili destinati al monitoraggio o alla diagnosi. Questi dispositivi non solo migliorano gli esiti sanitari, ma alleggeriscono anche la pressione sulle risorse e sui costi per gli ospedali. Tuttavia, i progetti non saranno efficaci se gli utenti non possono, o non vogliono, usare i dispositivi nel modo previsto.

Ad esempio, il monitoraggio costante del glucosio (CGM) per i diabetici illustra l'attrattiva esercitata da soluzioni sanitarie portatili. Le previsioni sulla futura dimensione di questo mercato non sono tutte concordi, ma sappiamo che sta crescendo. Secondo una stima di medio raggio di Allied Market Research, il settore passerà dagli attuali 1,7 miliardi di dollari a 8,8 miliardi di dollari entro il 2027, con un tasso di crescita annuale composto del 22%.

Per chi soffre di diabete, la gestione della glicemia è fondamentale per evitare comorbidità come l'ipertensione, le malattie cardiovascolari e i problemi renali. La tecnica convenzionale consiste nel pungersi un dito più volte al giorno ed analizzare un campione di sangue con un glucometro. Ma questo processo non è agevole e fornisce dati istantanei discontinui su ciò che sta accadendo nel corpo.

Il CGM utilizza invece dispositivi elettronici che monitorano il livello di glucosio del fluido interstiziale utilizzando un minuscolo ago incorporato nella pelle (Figura 1). La misurazione interstiziale è un buon indicatore di ciò che succede nel sangue.

Figura 1: I CGM monitorano il livello di glucosio del fluido interstiziale utilizzando un minuscolo ago incorporato nella pelle. (Immagine per gentile concessione di Dexcom)

Questi prodotti sono dispositivi medici innovativi in cui l'elettronica si occupa non solo di calcolare e registrare le misurazioni della glicemia, ma anche di trasmettere in modalità wireless le informazioni ad altri dispositivi utilizzando tecnologie come Near Field Communication (NFC) o Bluetooth Low Energy (BLE).

Il problema della connessione dei dispositivi

L'affidabilità, la precisione, il prezzo e la durata della batteria del prodotto sono tutti fattori importanti per il diabetico, ma c'è un aspetto che è molto più critico. E il fatto che il successo di un prodotto possa dipendere da dettagli apparentemente insignificanti è un salutare campanello d'allarme per i progettisti.

Un diabetico che usa un dispositivo CGM deve indossare il sensore (con il suo ago sottocutaneo) per un'intera settimana alla volta. Ciò significa che per questi pazienti la cosa più importante è che l'attacco sia comodo, robusto e non provochi reazioni avverse. Che il CGM sia un prodotto che ha vinto dei premi e con una reputazione consolidata poco importa: se causa irritazioni, il diabetico non lo indosserà.

I dispositivi CGM sono sensori compatti e leggeri, quindi il nastro adesivo medicale è un'opzione pratica per fissarli al corpo. Se la meccanica è semplice, selezionare il nastro adesivo medicale giusto per questo compito non lo è, perché la pelle è un substrato che respira, suda e rilascia cellule.

I fattori da cui dipende una scelta corretta includono:

• Resistenza ai fluidi: il nastro adesivo medicale deve essere impermeabile?
• Riposizionabilità: il prodotto può essere rimosso e riapplicato?
• Tempo di usura: per quanto tempo il prodotto rimane integro quando applicato al corpo?
• Conformabilità: fino a che punto il prodotto riesce a gestire bene il dispositivo e il movimento del corpo?
• Tasso di trasmissione del vapore acqueo (MVTR): qual è il livello di fuoriuscita del sudore generato sotto il nastro adesivo medicale?
• Comfort: il prodotto causerà una reazione cutanea avversa?

Prendiamo in considerazione ognuno di questi fattori facendo riferimento all'esempio del dispositivo CGM.

Il nastro adesivo medicale giusto assicura l'efficacia del dispositivo

I diabetici non vogliono che un dispositivo CGM limiti la loro vita quotidiana; ciò significa che vogliono poter indossare il sensore anche sotto la doccia o in piscina. Queste esigenze rappresentano una grande sfida per il nastro adesivo medicale e in genere è richiesto un adesivo forte come quello acrilico 1776 di 3M (Figura 2).

Figura 2: Un adesivo forte come quello acrilico 1776 permette a chi lo indossa di rimanere attivo e anche di nuotare e fare la doccia. (Immagine per gentile concessione di 3M)

Il paziente vorrà anche che il dispositivo CGM rimanga in posizione a lungo senza muoversi una volta che è stato applicato in un punto comodo. Se è scomodo, ad esempio perché si trova in corrispondenza delle cinture dei vestiti, è probabile che il paziente lo stacchi, gli cambi posizione e lo riapplichi.

La resistenza ai fluidi, il tempo di usura e la possibilità di riposizionamento richiedono un compromesso perché mentre per i primi due fattori serve un adesivo forte, per il terzo è sufficiente un tipo meno aggressivo che non sia troppo doloroso da staccare, soprattutto nei primi giorni, quando la forza dell'adesivo è massima. E mentre questo problema non si pone per i dispositivi CGM applicati dove la pelle è robusta, come la parte superiore delle gambe, le braccia e l'addome, non può dirsi lo stesso per quelli che devono aderire per lunghi periodi in zone in cui la pelle è delicata, ad esempio sul viso. Per questa applicazione, servono adesivi ancora più delicati che si stacchino senza pericolo di lacerare la pelle.

La pelle è molto elastica, mentre i sensori medici lo sono molto meno. Di conseguenza, l'interfaccia adesiva tra la pelle e il dispositivo tende a cedere a causa delle sollecitazioni meccaniche. Una soluzione è assicurarsi che il nastro adesivo medicale si sovrapponga al sensore per fornire un margine di movimento. In tal modo, non occorrono nastri più grandi, ma la frequenza di malfunzionamenti scende in modo significativo.

Su pelli robuste e per dispositivi con lunghi tempi di usura, si raccomandano i nastri medicali con adesivi acrilici. Ma se i dispositivi medici devono essere indossati su pelle delicata, gli adesivi al silicone sensibili alla pressione (PSA), come 2477P di 3M, eliminano il trauma cutaneo e consentono applicazioni ripetute o il riposizionamento del dispositivo.

L'MVTR dipende dallo strato adesivo e dal supporto del nastro. Se il sudore rimane intrappolato, l'adesivo cederà prima. Ma anche la scelta di un nastro adesivo medicale con un alto MVTR potrebbe non essere la risposta giusta se viene posizionato sotto il dispositivo medico, perché il sudore non potrà passare attraverso il sensore. Una soluzione è quella di prendere in considerazione i nastri con supporto in tessuto non tessuto, perché favoriscono la raccolta del vapore acqueo ai lati del nastro e la sua fuoriuscita, piuttosto che solo dalla sua superficie.

Infine, ci sono pazienti la cui pelle è più sensibile di altri al nastro adesivo medicale, quindi una soluzione è quella di avere un prodotto standard per le pelli meno delicate e una versione ipoallergenica per le pelli più sensibili. I nastri di carta con adesivi acrilici sono una buona scelta per le applicazioni ipoallergeniche.

Conclusione

È sempre più frequente che dispositivi elettronici complessi risolvano problemi di monitoraggio e diagnosi medicale, ma è fondamentale mantenerli attaccati alla superficie della pelle in un modo che sia comodo per chi li indossa. Se non si presta molta attenzione al tipo di nastro e di adesivo, il dispositivo potrebbe non rimanere in posizione abbastanza a lungo per svolgere il suo compito, o chi lo indossa potrebbe decidere di toglierlo per il disagio che gli causa.

Il fornitore di nastri adesivi medicali 3M è nel settore da oltre cinque decenni ed è una buona risorsa per facilitare la scelta del prodotto più idoneo. Come abbiamo dimostrato, l'azienda può fornire un'ampia gamma di opzioni di adesivo, supporto e costruzione del nastro, per soddisfare i compromessi per una particolare applicazione. E se servono fustelle o larghezze/lunghezze specifiche, DigiKey può offrire un preventivo su questi servizi secondari. Qui è disponibile una comoda tabella in cui sono riassunte le opzioni di 3M per il nastro adesivo medicale.