Iατρικά Όργανα Μέτρησης Βιοηλεκτρικών Σημάτων και

Διεγέρσεων

 

ΓΟΥΣΙΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣΓΟΥΣΙΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ

Για τη μελέτη των βιοηλεκτρικών δυναμικών χρησιμοποιούνται

ηλεκτρόδια για να μεταφέρουν το βιοηλεκτρικό δυναμικό (σήμα) από το

σημείο μέτρησης του σώματος στη μετρητική διάταξη.

Τα ηλεκτρόδια, διακρίνονται σε δύο

τύπους: σε επιφανειακά (επιδερμικά) ηλεκτρόδια

και σε ηλεκτρόδια βάθους (μικροηλεκτρόδια).

 

Τα επιφανειακά ηλεκτρόδια διακρίνονται σε παθητικά (passive

electrodes) και σε ενεργητικά (active electrodes).

Τα παθητικά επιφανειακά ηλεκτρόδια είναι μεταλλικοί αγωγοί με περίβλημα που παρέχει ηλεκτρική μόνωση και θωράκιση από εξωτερικά ηλεκτρικά παράσιτα.

Για τη λήψη των βιοσημάτων απαιτείται προετοιμασία του

δέρματος ή ηλεκτρολυτική κρέμα.

Τα ενεργητικά ηλεκτρόδια είναι ηλεκτρόδια τα οποία για τη λήψη των βιοσημάτων δεν απαιτείται προετοιμασία του δέρματος ή ηλεκτρολυτική κρέμα όπως με τα παθητικά ηλεκτρόδια.

Αυτό είναι δυνατόν να γίνει με τη χρήση ενισχυτή ο οποίος

τοποθετείται πολύ κοντά στο δέρμα (εξεταζόμενη επιφάνεια),

ουσιαστικά ακριβώς δίπλα από το ηλεκτρόδιο ή μέσα στο ηλεκτρόδιο.

Τα ενεργητικά ηλεκτρόδια σε σχέση με τα παθητικά προσφέρουν

μεγαλύτερη ασφάλεια.

Για την απαγωγή δυναμικών από το εσωτερικό του σώματος,

χρησιμοποιούνται μικροηλεκτρόδια που εισχωρούν στο σημείο δημιουργίας του

βιοηλεκτρικού δυναμικού.

Αυτά είναι τα ηλεκτρόδια βάθους (indwelling electrodes) τα οποία

μπορούν να έχουν τη μορφή λεπτού σύρματος (fine wire) ή

βελόνας (needle).

ΗΛΕΚΤΡΟΚΑΡΔΙΟΓΡΑΦΟΣ

Ο ηλεκτροκαρδιογράφος αποτελείται από μια κεντρική μονάδα και ένα καλώδιο με

ηλεκτρόδια (ή κανάλια εισόδου ή απαγωγές σήματος) που

τοποθετούνται σε συγκεκριμένα σημεία στο σώμα.

Ανάλογα με τον αριθμό των καναλιών, οι ηλεκτροκαρδιογράφοι χωρίζονται σε: α)Μονοκαναλικούς,β)12-καναλικούς: είναι οι πιο διαδεδομένοι γ)Πολυκαναλικούς: με 32 έως 256 κανάλια.

Οι μετρήσεις από έναν ηλεκτροκαρδιογράφο μπορούν

επίσης να αποσταλούν είτε μέσω τηλεφώνου είτε μέσω ΗΥ που ενδείκνυται για τους σταθμούς

τηλεμετρίας.

Κατά τη χρήση του ηλεκτροκαρδιογράφου μπορούν να εμφανιστούν διάφορα προβλήματα.

Τα προβλήματα αυτά μπορεί να οφείλονται α) στον κακό συντονισμό των διαφόρων κυκλωμάτων του β) στην κακή επαφή μιας απαγωγής σήματος, γ) στην ταυτόχρονη σύνδεση του ασθενούς και με άλλες συσκευές δ) στις παρεμβολές από γειτονικές συσκευές.

ΗΛΕΚΤΡΟΕΓΚΕΦΑΛΟΓΡΑΦΟΣ

Με τον

ηλεκτροεγκεφαλογράφο

καταγράφονται διαφορές δυναμικού μεταξύ δύο σημείων του κρανίου.

Τα ηλεκτρόδια από το κρανίο συνδέονται με τον

πίνακα επιλογής ηλεκτροδίων που παρέχει

και τη δυνατότητα βαθμολογίας του

συστήματος.

Τα εξασθενημένα ηλεκτρικά σήματα σε κάθε ένα από τα

επιλεγμένα ηλεκτρόδια ενισχύονται με διαφορικό ενισχυτή και στη

συνέχεια οδηγούνται σε ενισχυτή ισχύος. Το ενισχυμένο σήμα

καταγράφεται σε ένα καταγραφικό με πολλαπλά κανάλια.

Το αναλογικό ηλεκτροεγκεφαλικό σήμα μπορεί να ψηφοποιηθεί και

να αναλυθεί με ηλεκτρονικό υπολογιστή, για παράδειγμα με

ανάλυση Fourier.

Οι σύγχρονοι ηλεκτροεγκεφαλογράφοι διαθέτουν μέχρι και 25 ανεξάρτητα κανάλια για την ταυτόχρονη καταγραφή ηλεκτροεγκεφαλογραφημάτων

από διάφορες περιοχές του κρανίου.

Είναι δυνατόν να γίνει συνεχής καταγραφή του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, με παράλληλη παρακολούθηση της εικόνας του από Video (Video – Ηλεκτροεγκεφαλογράφος).

ΗΛΕΚΤΡΟΜΥΟΓΡΑΦΟΣ

Το ηλεκτρομυϊκό δυναμικό (σήμα) είναι πολύ μικρής έντασης, 50 μV

με 3 mV, και προκειμένου να καταγραφεί χρειάζεται ενίσχυση.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΝΙΣΧΥΤΗΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΝΙΣΧΥΤΗ

ΜΕΓΑΛΗ ΕΜΠΕΔΗΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥΜΕΓΑΛΗ ΕΜΠΕΔΗΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΜΙΚΡΗ ΕΜΠΕΔΗΣΗ ΕΞΟΔΟΥΜΙΚΡΗ ΕΜΠΕΔΗΣΗ ΕΞΟΔΟΥ ΜΕΓΑΛΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗΜΕΓΑΛΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΟΤΗΤΑ

ΣΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕΙΩΣΗ ΘΟΡΥΒΟΥΜΕΙΩΣΗ ΘΟΡΥΒΟΥ ΑΠΟΚΡΙΣΗ – ΕΥΡΟΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝΑΠΟΚΡΙΣΗ – ΕΥΡΟΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ

Ως μέσο καταγραφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί χαρτί,

παλμογράφος και ηλεκτρονικός υπολογιστής. Επειδή οι συχνότητες

του ηλεκτρομυϊκού σήματος ανήκουν στην ακουστή περιοχή

συχνοτήτων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το μεγάφωνο.

Το σήμα για να καταγραφεί σε ηλεκτρονικό υπολογιστή θα πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε ψηφιακό καθώς το σήμα που ανιχνεύεται

από τα ηλεκτρόδια είναι αναλογικό. Αυτό γίνεται μέσω κάρτας

μετατροπής σήματος.

ΑΠΙΝΙΔΩΤΗΣ

Ο απινιδισμός γίνεται με τη βοήθεια μεταλλικών ηλεκτροδίων (που φέρει

ο απινιδωτής) διαμέτρου 7,5 cm που καλύπτονται με αγώγιμο υλικό και τοποθετούνται πάνω και κάτω

από την καρδιά.

Οι λαβές των ηλεκτροδίων αποτελούνται από μη αγώγιμο

υλικό για την ασφάλεια του χειριστή.

Με το κλείσιμο του διακόπτη του ηλεκτρικού κυκλώματος με το

οποίο συνδέονται τα ηλεκτρόδια, περνάει μέσα από την καρδιά

ρεύμα περίπου 20 Α για 5 ms.

Το ρεύμα αυτό συστέλλει κάθε καρδιακή μυϊκή ίνα την ίδια

χρονική στιγμή. Έτσι, όλες οι μυϊκές ίνες επανέρχονται στη φυσιολογική τους κατάσταση

περίπου στο ίδιο χρονικό διάστημα.

Εκτός όμως από τους απινιδωτές των νοσοκομείων, υπάρχουν και

οι αυτόματοι εξωτερικοί απινιδωτές (ΑΕD). Οι απινιδωτές

αυτοί αναλύουν τον καρδιακό ρυθμό μέσω των αυτοκόλλητων

ηλεκτροδίων που είναι κολλημένα πάνω στον ασθενή.

Οι εξωτερικοί απινιδωτές είναι ιδιαίτερα μικροί σε μέγεθος,

εύκολοι και απλοί στη χρήση τους.

Οι απινιδωτές των νοσοκομείων είναι πολύ μεγαλύτεροι σε μέγεθος και βαρύτεροι ενώ είναι φτιαγμένοι για να χρησιμοποιούνται μόνο από ιατρικό προσωπικό, είναι χειροκίνητοι και όχι αυτόματοι δηλαδή δεν μπορούν να κάνουν ανάλυση του καρδιακού ρυθμού.

Ο πιο σύγχρονος φορητός απινιδωτής βασίζεται στην

καθοδήγηση του χρήστη με απλές φωνητικές εντολές.

Σήμερα, ένας νέος τύπος απινιδωτή μπορεί να εμφυτευθεί στο στήθος ενός ασθενούς με μια μικρή χειρουργική επέμβαση. Τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στην καρδιά μέσω μιας φλέβας και η

γεννήτρια τοποθετείται στο θωρακικό τοίχωμα.

Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων απινιδωτών:

α) ο μονοεστιακός απινιδωτής (διαθέτει ένα διαφλέβιο ηλεκτρόδιο)

β) ο διπλοεστιακός απινιδωτής (διαθέτει δύο διαφλέβια ηλεκτρόδια).

ΤΕΧΝΗΤΟΣ ΒΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣ

Ο τεχνητός βηματοδότης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται όταν

υπάρχει σημαντικό πρόβλημα παραγωγής ή μετάδοσης του

ηλεκτρικού ερεθίσματος.

ΣτεφανιαίαΣτεφανιαία νόσονόσο Καρδιακή ανεπάρκειαΚαρδιακή ανεπάρκεια Υπερτροφική Υπερτροφική

μυοκαρδιοπάθειαμυοκαρδιοπάθεια

Ο τεχνητός βηματοδότης μπορεί να είναι

α) προσωρινός (εξωτερικός), όταν το πρόβλημα αναμένεται να είναι αναστρέψιμο και

β) μόνιμος (εσωτερικός).

Ο μόνιμος βηματοδότης εμφυτεύεται υποδόρια στη

θωρακική χώρα, συνήθως στην περιοχή κάτω από την κλείδα.

Αποτελείται από μια γεννήτρια (μπαταρία από λίθιο) παραγωγής ηλεκτρικών παλμών στην οποία

είναι ενσωματωμένο και το ηλεκτρονικό κύκλωμα.

Στην περίπτωση του προσωρινού βηματοδότη, διαμέσου του

στήθους τοποθετούνται στην καρδιά μόνο τα καλώδια και ο

ασθενής μεταφέρει το βηματοδότη εξωτερικά.

Η διάρκεια της μπαταρίας (γεννήτρια) είναι ανάλογη της

χρήσης και κυμαίνεται από 3 έως 8 έτη.

Ο κάθε ασθενής μπορεί να αλλάξει απεριόριστες φορές το

βηματοδότη του.