Электроды,Определение,классификация

При проведении электрофизиологических исследований электроды используют для съема электрического сигнала, реально существующего в исследуемом органе. При этом к электродам как к элементам съема информации предъявляются специфические требования: они должны минимально искажать регистрируемый биопотенциал и не вызывать раздражающего действия; их конструкция должна обеспечивать быструю фиксацию на любом участке тела без артефактов и помех; они должны обладать эластичностью при достаточной механической прочности, высокой технологичностью, должны быть экономичными. Этими требованиями и объясняется разнообразие конструкций электродов.

По назначению можно выделить четыре группы электродов:

· для одноразового использования в основном в кабинетах функциональной диагностики;

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

· для динамических наблюдений при наличии интенсивных мышечных помех в условиях физических нагрузок, в спортивной медицине и палатах реабилитации;

· для экстренного применения в условиях скорой помощи.

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 и от свойств межконтактного слоя между электродом и кожей.

В общем случае структуру участка контакта электрода с кожей можно представить в виде, изображенном на рисунке 2. Между кожей и электродом размещен тонкий слой электролита, возникающий естественно (выделения потовых желез) или вносимый при наложении электрода (токопроводящие пасты, физиологический раствор). Поверхность контакта предполагается плоской, так как на расстояниях, сравнимых с геометрическими размерами электрода, кривизной поверхности тела можно пренебречь.

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 - переход ткани тела-электролит на рис. 2 и переход электролит-электрод.

Поверхности разделов характеризует 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 е₀ 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 применять специальные меры для стабилизации значения е₀. Разрабатываются и неполяризующиеся электроды.