پاورپوینت الکترودهای سيگنال‌حياتي

— پاورپوینت شامل تصاویر میباشد —-

اسلاید ۱ :

رئوس مطالب

۱- ارتباط الکترود-الکترولیت

۲- پلاریزاسیون

۳- الکترودهای پلاریزه و غیرپلاریزه

۴- رفتار الکترود و مدلهای مداری

۵- ارتباط پوست الکترود و آرتیفکت حرکتی

۶- الکترودهای سطحی

۷- الکترودهای داخلی و آرایه‌های الکترود

۸- میکرو الکترودها

۹- الکترود برای تحریک الکتریکی بافت

اسلاید ۲ :

üهدایت الکتریکی در بدن از نوع یونی، هدایت الکتریکی در مدار ابزاردقیق و سیم‌ها از نوع الکترونی

üالکترود مبدل هدایت یونی به الکترونی

۱- ارتباط الکترود-الکترولیت

-الکترود اساسا یک رابط الکتروشیمیایی جهت انتقال بار بین الکترونها و یونها از طریق واکنش اکسیداسیون-احیاء

-جریان خالص الکترود-الکترولیت مشتمل‌بر:

    ۱- حرکت الکترونها در جهت عکس جریان الکترود

    ۲- حرکت کاتیونها در جهت جریان الکترود

    ۳- حرکت آنیونها در جهت عکس جریان الکترولیت

-پتانسیل نیم سلول محصول برهم کنش الکترود(فلز) و محلول الکترولیت

-پتانسیل نیم سلول متاثر از فلز، غلظت یونها در محلول الکترولیت، و حرارت

–

اسلاید ۳ :

üاکسیداسیون-احیاء لازمه تبدیل بار بین هادی الکتریکی و یونی

۲- پلاریزاسیون

-عبور جریان موجب تغییر در پتانسیل نیم سلول در اثر پلاریزه شدن الکترود

-فوق پتانسیل ناشی از اختلاف پتانسیل نیم سلول پلاریزه با حالت جریان صفر متعادل

-فوق پتانسیل دارای سه مولفه اهمی، غلظتی، و فعال

-مقاومت‌اهمی ناشی‌از عبور جریان از الکترولیت، متناسب با جریان و مقاومت‌ویژه الکترولیت

-مولفه‌غلظتی ناشی‌از تغییر توزیع یونها در الکترولیت در محل تماس الکترود-الکترولیت

اسلاید ۴ :

-برهم خوردن تعادل یونی در الکترولیت ناشی از عبور جریان

-مولفه فعال ناشی از فرایند انتقال بار اکسیداسیون-احیاء بدلیل معکوس‌پذیر نبودن کامل

-پتانسیل خالص یک الکترود باتوجه به مولفه‌ها:

–

-Vp پتانسیل پلاریزه الکترود؛ E0 پتانسیل نیم سلول تعادل؛ Vr فوق پتانسیل اهمی؛ Vc مولفه غلظتی و Va مولفه فعال

-اختلاف پتانسیل براساس معادله نرنست برای یک غشاء نیمه نفوذپذیر جداکننده دو محلول با غلظت مختلف (غشاء انتخاب کننده یون)

–

-a1 و a2 فعالیت‌های یونی در دو طرف غشاء

-برابری فعالیت یونی با غلظت یونی در محلول‌های رقیق و تغییر پتانسیل نیم سلول

-تغییر پتانسیل نیم سلول با فعالیت یونی

اسلاید ۵ :

۳- الکترودهای پلاریزه و غیرپلاریزه

-وجود دو الکترود پلاریزه و غیرپلاریزه از نظر تئوری

-عدم جابجایی بار تحت جریان برای الکترودهای پلاریزه، معادل با یک خازن

-جابجایی آسان بار توسط الکترودهای غیرپلاریزه بدون فوق پتانسیل

-واکنش سخت الکترودهای پلاتینی نمونه‌ای از الکترود پلاریزه کامل، اختلاف پتانسیل در این الکترودها ناشی‌از تغییر غلظت

الکترود Ag/AgCl

-نمونه‌ای از الکترود غیرپلاریزه شونده کامل، عضو کلاس الکترودهای فلز-یون محلول همان فلز با آنیون مناسب، فرو بردن کل ساختار در الکترولیت حاوی آنیون با غلظت بالا

-پایداری این الکترود در کاربردهای بیولوژیک بدلیل خواص یونی، پایین بودن پتانسیل نیم سلول در قیاس با الکترودهای دیگر

-پتانسیل نیم سلول، ولتاژ محل تماس الکترود-الکترولیت ناشی‌از غیریکنواختی توزیع کاتیونها و آنیونها در محل تماس

اسلاید ۶ :

-E پتانسیل نیم سلول، E0 پتانسیل نیم سلول استاندارد، n تعداد ظرفیت ماده الکترود، و acn+ فعالیت cn+

-حالت کلی رابطه بالا باتوجه به معادله اکسیداسیون-احیاء

-پتانسیل خالص یک الکترود باتوجه به مولفه‌ها:

–

-n تعداد الکترونهای انتقالی، باتوجه به فعالیت یونهای معادله اکسیداسیون-احیاء (a)

-عدم نیاز به اتصال فلز-الکترولیت برای ایجاد اختلاف پتانسیل، دو محلول مایع با غلظتهای یونی مختلف و تحریک‌پذیری و فعالیت متفاوت

اسلاید ۷ :

-الکترودهای Ag/AgCl برای ثبت EEG

-الکترودهای دیسکی استاندارد با حفره مرکزی جهت پرشدن با ژل

-قرارگرفتن طلا در داخل جهت تماس با ژل

-قابل استفاده مجدد، قابل استریل شدن، در دسترس بصورت تار عنکبوتی

-سر سیم‌های استاندراد

اسلاید ۸ :

۴- رفتار الکترود و مدلهای مداری

-مشخصه غیرخطی ولتاژ-جریان الکترود-الکترولیت، نیاز به عناصر غیرخطی برای مدلسازی

-حساسیت مشخصه به عبور جریان و شکل موج

-مقاومتی-راکتیو بودن پایانه الکترود در جریان سینوسی، مقاومتی-خازنی در فرکانس پایین

۵- ارتباط الکترود-پوست و آرتیفکت حرکتی

-ارتباط متفاوت بین الکترولیت-پوست با الکترود-الکترولیت وابسته به ساختار پوست

-پوست شامل سه لایه اساسی برای محافظت بدن، اِپی دِرمیس، دِرمیس، و لایه زیرجلدی

-مهمترین نقش برای اِپی دِرمیس در تماس الکترود-پوست

اسلاید ۹ :

-اِپی دِرمیس دارای سه لایه با خاصیت نوسازی مجدد، لایه متغیر پوست با مواد مرده و دارا بودن خواصی متفاوت با بافت زنده

-عمیق‌ترین لایه پوست شامل غدد عروقی، مجرای عروق، پیاز مو مشابه بافت‌های دیگر بدن

اسلاید ۱۰ :

-Rs اثر مقاومتی ژل بین الکترود-پوست

-ESC اختلاف پتانسیل اپی درمیس (استراتوم کورنیوم، یک غشاء نیمه نفوذپذیر یونی) در اثر اختلاف غلظت یونی

-لایه اپی درمال معادل با مدار RC موازی؛ تغییر امپدانس بین kΩ ۲۰۰- Ω ۲۰۰ برای فرکانس بینHz  ۱-MHz  ۱

-لایه درمیس و زیرجلدی مقاومتی خالص با پتانسیل DC قابل صرفنظرکردن

-الکترود پایدارتر با کاهش اثر استراتوم کورنیوم با برداشتن توسط سنباده؛ کاهش اثر ESC، Re، و Ce

-آرتیفکت حرکتی، تغییر پتانسیل نیم سلول تحت تغییر توزیع بار ناشی تماس الکترود پلاریزه با الکترولیت؛ موجب ایجاد تداخل در اندازه‌گیری پتانسیل‌حیاتی

-مشاهده آرتیفکت‌حرکتی در فرکانس‌پایین، کاهش آرتیفکت‌ با الکترودهای غیرپلاریزه

-استفاده از الکترود غیرپلاریزه برای کاهش اثر آرتیفکت موثرتر از فیلترکردن