Классификация биомедицинских электродов




По особенностям применения можно выделить четыре группы электродов:

1) для кратковременного использования (в основном в кабинетах функциональной диагностики);

2) для длительного, непрерывного наблюдения биоэлектрических сигналов (в условиях палат реанимации, интенсивной терапии, при исследовании состояния человека в процессе трудовой деятельности);

3) для динамических наблюдений (при наличия интенсивных мышечных помех в условиях физических нагрузок, в спортивной медицине и палатах реабилитации);

4) для экстренного применения в условиях скорой помощи.

 

По функциональному назначению биомедицинские электроды различают в соответствии о видом регистрируемой электрофизиологической активности (электрокардиографические, электромиографические, электроэнцефалографические, микроэлектроды для внутриклеточного исследования и т.д.).

В зависимости от способа контактирования с биообъектом различают накожные (поверхностные) и подкожные (игольчатые) электроды. В свою очередь, среди поверхностных электродов в зависимости от характера сопротивления кожно-электродного контакта можно выделить следующие группы: металлические, емкостные, резистивные и резистивно- емкостные.

По склонности к поляризации электроды делятся на поляризую­щиеся, слабополяризующиеся и неполяризующиеся. Биомедицинские электроды также классифицируют по форме, материалу активного слоя, способу крепления, поляризуемости и другим признакам. Кроме электрофизиологических измерений, в медицинской практике электро­ды широко применяются для оказания терапевтического воздействия на организм электрическим током и другими факторами. Наиболее полная классификация биомедицинских измерительных электродов при­ведена в ГОСТ 24878-81 (СТ СЭВ 2483-80) "Электроды для съема биоэлектрических потенциалов".

 

Структура и особенности контакта "электрод-кожа"

Общим требованием, предъявляемым к поверхностным электродам, является требование уменьшения переходного сопротивления элект­род-кожа, целиком определяющего погрешность импеданса. Значение этого сопротивления зависит от типа материала электрода, свойств кожи, площади ее соприкосновения с электродом, от свойств межконтактного слоя между электродом и кожей. В общем случае структуру участка контакта электрода с кожей можно представив в виде, изображенном на рисунке 1.1. Между кожей и электродом размещен тонкий слой электролита, возникающий естественно (выделения потовых желез) или вносимый при наложении электрода (токопроводящие пас­ты, физиологический раствор).

Рисунок 1.1 Структура контакта электрод - кожа

Рисунок 1.2 – Кривая поляризации контакта электрод - кожа

Рисунок 1.3 – Эквивалентная схема кожно – электродного контакта

Рисунок 1.4 – Эквивалентная схема контакта кожа – металлический электрод

 

Ткани тела являются проводником второго рода, импеданс которого содержит активную и реактивную составляющие. Емкость тканей создается мембранами образующих ткани клеток и многочисленными поверхностями, разделяющими отдельные органы и структуры тела. Реактивная составляющая тока, протекающего по подкожным тканям, по крайней мере, на порядок меньше активной составляющей, и ею можно пренебречь. Емкость тканей кожи достигает 0,1 мкФ/см2, и ее необходимо учитывать,

Электрические свойства контакта "электрод-кожа" определяются в основном поляризационными свойствами поверхностей раздела с разными типами проводимостей - перехода "ткани тела-электролит" и переход "электролит-электрод". Типичная кривая поляризации E=f(j), где Е - разность потенциалов на переходе; j - плотность тока, приведена на рисунке 1.2. Она носит нелинейный характер, но при малых плотностях тока (до 10-15 мкА/см2) на ней можно выде­лить линейный начальный участок. На практике даже при максималь­ных амплитудах регистрируемых биоэлектрических сигналов кожно-электродный импеданс можно считать линейным.

Поверхности разделов характеризует также равновесная разность потенциалов Е0, возникающая на переходе при отсутствии тока, которая определяется природой контактирующих сред. В зависимости от материала электрода, свойств электролита, температуры, способа обработки кожи значение ес, изменяется в пределах 0,1- 50 мВ. Поляризация электродов может сильно искажать форму регистрируемого сигнала, поэтому она крайне нежелательна. При регистрации биопо­тенциалов величина Е0 должна оставаться постоянной, поэтому для некоторых типов электродов необходимо применение специальных мер для стабилизации значения Е0. Разработаны и неполяризующиеся электроды. Регистрация биоэлектрических сигналов, где это возможно, осуществляется с помощью усилителей переменного тока, нижняя граничная частота которых составляет доли герц, поэтому в расче­тах величиной Е0, если она постоянна, можно пренебречь.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: