醫(yī)療可穿戴 PCB 的生物相容性設(shè)計(jì),守護(hù)敏感肌膚
來(lái)源:捷配
時(shí)間: 2025/09/29 10:25:05
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醫(yī)療可穿戴 PCB
醫(yī)療可穿戴設(shè)備(如動(dòng)態(tài)心電圖手環(huán)、連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)貼、睡眠呼吸監(jiān)測(cè)儀)需長(zhǎng)期貼合皮膚(佩戴周期 7-14 天),其 PCB 若存在材質(zhì)刺激或生物相容性不足,極易引發(fā)皮膚過(guò)敏 —— 某醫(yī)院的臨床測(cè)試中,普通心電圖手環(huán)因 PCB 采用含鎳焊盤(鎳含量超 10%),30% 敏感體質(zhì)患者佩戴 3 天后出現(xiàn)紅斑、瘙癢;某血糖監(jiān)測(cè)貼因 PCB 表面涂層含甲醛釋放物,導(dǎo)致患者皮膚出現(xiàn)接觸性皮炎,被迫中斷監(jiān)測(cè)。此外,長(zhǎng)期佩戴的不透氣性還會(huì)導(dǎo)致汗液堆積,加速 PCB 材質(zhì)老化,影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性(如心率數(shù)據(jù)偏差超 5 次 / 分鐘)。

要解決醫(yī)療可穿戴的 “致敏” 與 “透氣” 難題,PCB 需從 “生物相容性材質(zhì)、無(wú)刺激工藝、透氣結(jié)構(gòu)” 三方面突破:首先是醫(yī)用級(jí)生物相容性基材選型。直接接觸皮膚的 PCB 區(qū)域需符合 ISO 10993-10 皮膚刺激與致敏標(biāo)準(zhǔn):優(yōu)先選用醫(yī)用級(jí) PI 基材(杜邦 Kapton® MT,不含雙酚 A 與重金屬),其細(xì)胞毒性評(píng)級(jí)為 0 級(jí)(無(wú)毒性),皮膚致敏率≤0.5%,遠(yuǎn)優(yōu)于普通 FR-4(致敏率 8%);基材厚度控制在 0.1-0.2mm,兼具柔性與透氣性,避免過(guò)厚導(dǎo)致的汗液堆積。某測(cè)試顯示,醫(yī)用 PI 基材在 7 天連續(xù)佩戴后,皮膚含水率保持率達(dá) 85%,無(wú)明顯悶熱感。
其次是無(wú)刺激表面與焊盤工藝。傳統(tǒng) PCB 的表面處理與焊盤是致敏主要來(lái)源:焊盤采用 “無(wú)鎳沉金” 工藝(金層厚度≥1.5μm,鎳含量≤0.1%),替代含鎳沉金(鎳含量 5%-10%),杜絕鎳離子析出引發(fā)的過(guò)敏;PCB 表面噴涂醫(yī)用級(jí)硅酮涂層(道康寧 DC 7-9800,符合 FDA 21 CFR Part 177),涂層厚度 5-10μm,既隔絕汗液腐蝕,又無(wú)刺激性氣味,甲醛釋放量≤0.1mg/m³;阻焊油墨選用太陽(yáng)油墨 PSR-9000(無(wú)鹵、無(wú)苯類溶劑),固化后無(wú)有害物質(zhì)遷移,皮膚刺激指數(shù)≤0.2(無(wú)刺激)。某醫(yī)院通過(guò)工藝優(yōu)化,心電圖手環(huán)過(guò)敏率從 30% 降至 0.8%,患者可完成 14 天連續(xù)監(jiān)測(cè)。
最后是透氣結(jié)構(gòu)與汗液疏導(dǎo)設(shè)計(jì)。PCB 的封閉結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致汗液滯留:在 PCB 非關(guān)鍵線路區(qū)域設(shè)計(jì) “微孔陣列”(孔徑 0.1mm,間距 0.5mm),透氣率提升 60%,汗液可通過(guò)微孔快速蒸發(fā);柔性連接區(qū)域采用 “網(wǎng)格狀銅箔”(線寬 0.1mm,間距 0.3mm),減少銅箔覆蓋面積,進(jìn)一步增強(qiáng)透氣性;PCB 與皮膚接觸側(cè)粘貼醫(yī)用級(jí)透氣膠(3M 9877,透氣性≥500g/m²?24h),既固定設(shè)備,又不阻礙皮膚呼吸。某血糖監(jiān)測(cè)貼通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,7 天佩戴后皮膚無(wú)汗液堆積,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏差從 5 次 / 分鐘降至 1 次 / 分鐘。
針對(duì)醫(yī)療可穿戴 PCB 的 “生物相容性、低致敏” 需求,捷配推出醫(yī)用級(jí)解決方案:基材選用杜邦 Kapton® MT 醫(yī)用 PI(ISO 10993-10 合規(guī)),表面處理為無(wú)鎳沉金 + 醫(yī)用硅酮涂層,致敏率≤0.8%;透氣設(shè)計(jì)含微孔陣列 + 網(wǎng)格銅箔,透氣率≥500g/m²?24h。同時(shí),捷配的 PCB 通過(guò) ISO 10993 生物相容性測(cè)試、FDA 21 CFR Part 177 認(rèn)證,適配心電圖、血糖監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。此外,捷配支持 1-4 層醫(yī)用可穿戴 PCB 免費(fèi)打樣,48 小時(shí)交付樣品,批量訂單可提供生物相容性測(cè)試報(bào)告,助力醫(yī)療設(shè)備廠商研發(fā)安全舒適的可穿戴產(chǎn)品。

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