Методика поверки электродов для снятия биоэлектирических потенциалов

ГОСТ 255995-83 распространяется на проводящие пассивные электроды (вынесенные и встроенные электрокардиографические электроды, вынесенные электроэнцефалографические электроды, вынесенные кожные и игольчатые электромиографические электроды), предназначенные для съема биоэлектрических потенциалов.

В соответствие с ГОСТом:

1) электрическая прочность должна быть не менее 30 В;

2) сопротивление изоляции должно быть не менее 10⁹ Ом;

3) разность электродных потенциалов для ЭКГ и ЭЭГ электродов должна быть не более 100мВ;

4) дрейф разности электродных потенциалов для ЭКГ электродов не более 250 мкВ, для ЭЭГ не более 25 мкВ;

5) напряжение шума: для ЭКГ электродов не более 30 мкВ, для ЭЭГ – не более 20 мкВ, для ЭМГ кожных – не более 20 мкВ, для ЭМГ игольчатых – не более 15 мкВ;

6) напряжение шума движения (напряжение электромеханического шума): ЭКГ электроды – длительность контакта не более 100 мкВ;

7) полное сопротивление электродов не более 5*10³ Ом;

8) время готовности: для ЭКГ электродов кратковременного контактирования не более 10 минут; для ЭКГ электродов длительность контактирования не более 15 минут; для ЭЭГ – не более 10 минут; для ЭМГ кожных – не более 5 минут; для ЭМГ игольчатых – 1 секунда.

9) время непрерывного контактирования: для ЭКГ электродов кратковременного контактирования 0,5 часов; для ЭКГ электродов длительность контактирования 24 часа; для ЭЭГ – не менее 1 часа; для ЭМГ кожных – 1 час; для ЭМГ игольчатых – 40 минут.

Технические требования:

1. Наружная поверхность электродов не должна содержать жиров и масел, царапин, трещин и других дефектов.

2. Для испытания изоляции электродов на электрическую прочность необходимо предварительно токосъемные поверхности электродов выдержать в 0,9 % водном растворе поваренной соли в течение суток. Затем электродную поверхность ополаскивают в дистиллированной воде и просушивают фильтровальной бумагой. Электрод выдерживают под напряжением 30 В одну минуту. Мощность источника постоянного напряжения должна быть не менее 50 Вт. Затем вместо источника постоянного напряжения подключают измеритель сопротивления, в качестве которого допускается использовать любой прибор, имеющий предел допустимой погрешности +/-10%. Считают, что изоляция выдержала испытание, если измеренное значение составляет не менее 10⁹ Ом.

3. Определение разности электродных потенциалов.

Схема 1.

испытуемые сравнительные электродное контактное вещество

электроды

δ U = (U₁ + U₂) + U_p

где U₁ – наибольшее значение электродного потенциала, полученное за время измерения без учета времени готовности;

U₂ – наименьшее значение электродного потенциала, полученное за время измерения без учета времени готовности;

U_p – напряжение поляризации испытуемых электродов при значении тока поляризации 10^-7 А.

Измерительное устройство должно обладать параметрами:

1. диапазон измерительных напряжений (0-100) мВ;

2. предел допустимых погрешностей +/- 5%;

3. постоянная составляющая входного тока не более 10^-9 А.

Нестабильность потенциала электрода сравнения не должна выходить пределы +/- 5мВ.

Продолжительность непрерывного измерения с момента введения испытуемого электрода в контакт с электродным контактным веществом не менее 2 часов. Если измеренный электродный потенциал имеет монотонный характер, то допустимо кратковременное, а не непрерывное измерение.

4. Измерение напряжения поляризации.

Схема 2.

испытуемый переключатель источник поляризующего

электрод полярности тока

R_i – внутреннее сопротивление источника

U – постоянное напряжение не менее 10 В

Измерительное устройство должно обладать параметрами:

1.диапазон измерительных напряжений (0-100) мВ;

2.предел допустимых погрешностей +/- 5%;

3.постоянная составляющая входного тока не более 10^-9 А.

Когда разность электродных потенциалов стабилизируется при приведении электрода в контакт с электродным контактным веществом, проводят его измерение. Далее переключатель переводят в положение, при котором положительный полюс источника поляризующего тока подключается к положительному полюсу электродной ячейки с испытуемыми электродами. Измеряется новое установившееся значение разности электродных потенциалов. Напряжение поляризации равно:

U_p = δU₂ = δU₁

Результат считают положительным, если разность электродных потенциалов не более 100 мВ.

1. Измерение дрейфа напряжения проводят по схеме 1. Используется измерительное устройство с параметрами:

1. диапазон измеряемых напряжений (0-1000) мкВ;

2. допускаемая погрешность +/- 10%;

3. АЧХ: нижняя граница 0,05 Гц (ЭКГ электрод), 0,15 ГЦ (ЭЭГ электрод); верхняя граничная частота 1 Гц;

4. Постоянная составляющая входного тока не более 10^-9 А;

5. Продолжительность непрерывного измерения не менее 1 часа.

Значение дрейфа вычисляют по формуле:

Д = А/К,

где А – амплитуда отклонения (максимальная) [мм],

К – чувствительность измерительного устройства [мм/мкВ].

Результат положителен, если дрейф меньше или равен 250 мкВ (ЭКГ), 25 мкВ (ЭЭГ).

1.6 Измерение напряжения шума проводят по схеме 1. В качестве электродного контактного вещества используют 0,9% раствор поваренной соли.

Измерительное устройство имеет параметры:

1. диапазон измеряемого напряжения (0-1000) мкВ;

2. предельно допустимая погрешность +/- 10%;

3. АЧХ: полоса пропускания 1-75 Гц (ЭКГ, ЭЭГ), 2*10⁴ Гц (ЭМГ с кожными электродами), 500*10⁴ Гц (ЭМГ с игольчатыми электродами);

4. Продолжительность непрерывного измерения не менее 1 часа.

Значения напряжения шума вычисляют по отношению [мм] отклонения на записи от максимума до минимума деленное на чувствительность [мм/мкВ]. Допускаются отдельные кратковременные скачки напряжения не чаще, чем 1 раз в секунду. Скачки, превышающие 400 мкВ (для ЭКГ) и 40 мкВ (для ЭЭГ), не должны повторяться чаще, чем 1 раз в минуту.

6. Измерение напряжения электромеханического шума.

Схема 3. ячейка испытуемый электрод

вспомогательный электрод

Измерительное устройство имеет параметры:

1. диапазон измеряемого напряжения (0-1000) мкВ;

2. предельно допустимая погрешность +/- 10%;

3. АЧХ: 0,05 – 7,5 Гц;

4. Продолжительность непрерывного измерения не менее 1 часа.

Измеряют напряжение, вызванное двумя механическими воздействиями на электрод: касательным смещением электрода относительно электродной матрицы на 3мм в прямом и обратном направлении; изменением давления поверхности электрода, контактирующей с электродной матрицей с 5 на 10 кПа и обратно с 10 на 5 кПа. Время касательного смещения или изменения давления не более 0,1 секунды. Интервалы между смещениями или изменениями давления не менее 30 секунд. Число смещений не менее 4. Напряжение электромеханического шума – это отношение отклонения на записи, вызванное напряжением электромеханического шума к чувствительности [мм/мкВ].

Результат положителен, если напряжение не превышает 100 мкВ.