Гибкие электроды

Все электроды, описанные до сих пор, являются жёсткими и имеют плоскую или изогнутую форму. Однако поверхность тела не имеет постоянной кривизны. Кроме того, её кривизна может изменяться при движениях. Жёсткие электроды не могут приспособиться к таким изменениям геометрии поверхности тела, что ведёт к возникновению дополнительных артефактов движения. Чтобы решить эту проблему, были разработаны гибкие электроды, примеры которых представлены на рисунке 9.9.

Одним из примеров таких электродов является гибкая ратягиваюгца- яся нейлоновая ткань, наполненная частицами серебра. Соединительный провод прикрепляется при помощи эпоксидной смолы. При кратковременных измерениях используется прокладка, пропитанная гелем.

На рисунке 9.9 а показана ещё одна методика изготовления гибких электродов. Активным элементом в этом случае является тонкая лента или диск, изготовленный из силиконовой резины, содержащей частицы углерода. Штыревой разъём вставляется в отверстие для соединения, и этот электрод можно использовать точно таким же образом, как и металлические электроды аналогичного типа.

Гибкие электроды для измерения потенциалов на поверхности тела

Рис. 9.9. Гибкие электроды для измерения потенциалов на поверхности тела:

а — электрод, изготовленный из силиконовой резины, содержащей угольные частицы; б — гибкий тонкоплёночный электрод для новорождённых; в — поперечное сечение тонкоплёночного электрода, изображённого

на рисунке 9.9 б

Гибкие электроды особенно удобны для проведения измерений у недоношенных детей. Электроды для измерения ЭКГ и регистрации дыхания импеданстым методом устанавливаются на грудной клетке таких младенцев, вес которых обычно меньше 2500 г. Обычные электроды непригодны для таких измерений, они не могут принять форму детской грудной клетки и иногда вызывают возникновение серьёзных язв на коже в месте присоединения. Кроме того, их необходимо снимать во время проведения рентгеновских обследований грудной клетки, поскольку металлические электроды непроницаемы для рентгеновских лучей и закрывают от обзора значительную часть грудной полости. Были разработаны гибкие тонкоплёночные электроды, специально предназначенные для новорождённых, которые в значительной степени устраняют эти проблемы. Собственно электрод изготовлен из майларовой плёнки толщиной приблизительно 13 мкм, на которую нанесены плёнки Ag и AgCl, как показано на рисунке 9.9 б. Конструкция электрода показана в его поперечном сечении (рис. 9.9 в). Гибкий соединительный провод приклеивается к майларовой подложке при помощи токопроводящего клея, затем на это место и на подложку наносится слой серебра толщиной приблизительно 1 мкм. После этого на поверхности серебра создают слой AgCl с помощью электролитического процесса.

В дополнение к тем преимуществам, которые являются следствием гибкости таких электродов и их возможности принимать форму грудной клетки новорождённого, эти электроды являются практически прозрачными для рентгеновских лучей (слой серебра у них достаточно тонкий), так что их не нужно снимать во время рентгеновского обследования грудной клетки. На рентгенограмме можно увидеть лишь соединительный провод. Следовательно, при новом наложении электрода кожа новорождённого не подвергается дополнительному раздражению, связанному с удалением и прикреплением липкой ленты, при помощи которой электрод удерживается на месте. Было показано, что в детских больницах, в которых используются гибкие тонкоплёночные электроны, значительно уменьшается число случаев раздражения кожи.

Для гибких электродов, которые мы здесь описываем, нужна липкая лента, с помощью которой электрод прикрепляется к коже. Для одновременного решения задачи прикрепления электрода и формирования контакта были разработаны новые типы электролитных гидрогелей в виде гибких желеобразных плёнок. Это вещество имеет такую же липкую поверхность, как и у обычной липкой ленты, которую используют при наложении электродов. Благодаря наличию подвижных ионов, это вещество является также электрическим проводником. Фрагмент такого материала, имеющего такой же размер, как и сам электрод, можно закрепить на его поверхности и использовать для фиксации электрода в нужной точке. Поскольку и электрод, и этот материал являются гибкими, можно установить надёжный контакт электрода с кожей. Недостатком гидрогеля является его относительно высокое, по сравнению с обычно использующимся электролитным гелем, электрическое сопротивление. Гидрогели менее эффективно гидратируют сухой эпидермальный слой. Однако в настоящее время это уже не является проблемой, поскольку современные усилители, использующиеся вместе с этими электродами, имеют входное сопротивление порядка 10 МОм и выше, что намного больше сопротивления электролитного вещества. Применение таких электродов часто уменьшает артефакты движения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >