Откуда помехи?
На электрические свойства электродов при регистрации биопотенциалов оказывают непосредственное влияние:
Статья, посвященная причинам помех на пленке ЭКГ, правильному выбору и уходу за электродами.
Практические рекомендации по выбору и использованию электродов
На электрические свойства электродов при регистрации биопотенциалов оказывают непосредственное влияние:
- соответствие конструкции электродов и системы их крепления методу исследования;
- материал и покрытие электрода;
- состояние и электрическая однородность поверхности электрода;
- свойства электродной проводящей среды, при использовании прокладок – толщина и свойства прокладки;
- электрические свойства тканей биообъекта, с которых осуществляется съём биопотенциалов;
- воздействие на биообъект электрических токов и полей, включая электростимуляцию, дефибрилляцию, исследование импеданса тканей и др, а также наводок от другого электрического оборудования.
При одновременном использовании нескольких электродов для синхронной регистрации нескольких биосигналов, что является самым частым случаем в современной диагностической практике, необходимо учитывать следующие требования:
- все электроды комплекта должны быть одной электрохимической системы;
- все электроды комплекта должны иметь приблизительно одинаковую степень износа (следствием этих требований является необходимость одновременной замены всех электродов комплекта);
- для всех электродов необходимо использовать качественную и одинаковую проводящую среду.
Несоблюдение этих требований может привести к возникновению различных потенциалов (природа которых рассмотрена выше) между электродами, что неизбежно снизит качество регистрации сигналов.
В табл. 2 суммированы данные о влиянии основных видов потенциалов, возникающих на электродах, на качество регистрации биосигналов. Понимание природы этих потенциалов важно для выбора мер уменьшения их неблагоприятного влияния на качество регистрации сигналов. Необходимо отметить, что помехи могут наблюдаться как изолированно, так и в совокупности, что затрудняет распознавание их природы.
Таблица 2
Виды помех при регистрации биопотенциалов, возникающих вследствие различных потенциалов на электродах
| Потенциал | Возможное негативное влияние |
| Разность межэлектродных потенциалов | Перегрузка усилителей, ограничения и другие искажения сигналов |
| Дрейф разности межэлектродных потенциалов | Дрейф изолинии в одном или нескольких отведениях |
| Электродный шум | Появление на записи шумов в различных диапазонах частот (чаще всего, в высокочастотной области) |
| Элекромеханический шум движения |
Дрейф изолинии Отдельные импульсные помехи Высокочастотный постоянный и периодический шум |
| Поляризация электрода или тканей биообъекта (например, эпидермиса) вследствие протекания малого постоянного тока |
Перегрузка усилителей, ограничения и другие искажения сигнала Дрейф изолинии |
| Поляризация вследствие протекания значительных токов (например, при дефибрилляции) |
Перегрузка усилителей, ограничения и другие искажения сигнала Дрейф изолинии |
В процессе эксплуатации следует своевременно производить очистку электродов. Очистка необходима не только для соблюдения требований санэпидрежима, но для сохранения приемлемого качества регистрации сигналов. Очистка должна производиться по инструкции производителя. Высыхание на поверхности электродов электродного геля или иных загрязнений часто приводит к коррозии электродов. Абсолютно недопустимо использовать для чистки электродов твердые и острые предметы, абразивы, жёсткие мочалки, агрессивные жидкости и т.п. Механические или химические воздействия на поверхность электродов приводят к порче и необратимому ухудшению электрохимических свойств электрода.
В завершении обзора проблем регистрации биосигналов, связанных с электродами, отметим, что любые многоразовые электроды имеют ограниченный деструкцией их поверхностного слоя срок службы. Проявлением деструкции покрытия может быть изменение цвета, появление на поверхности электродов нехарактерных отложений, обнажение подложки и другие повреждения, которые могут быть легко и своевременно выявлены осмотром. Наиболее вероятные места деструкции покрытия – углы и кромки электродов, где покрытие подвержено наиболее интенсивному износу. При выявлении повреждений даже одного электрода, необходимо заменять весь комплект или подбирать на замену электрод с теми же характеристиками, что и заменяемый.
Заключение
Таким образом, электроды оказывают существенное влияние на качество регистрации биосигналов. Несоответствие характеристик электродов требованиям регистрации конкретного сигнала может приводить к артефактам в записях или имитировать неисправности самой регистрирующей аппаратуры. Для своевременного выявления и предотвращения таких случаев необходимо понимание происходящих электрохимических процессов в местах контакта электродов и биологических тканей.
Дмитрий Дроздов (SunBird)