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• Francisco Javier Carvelli

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Las características de los electrodos dependen de diversos factores, entre los que podemos destacar la intensidad de la corriente que los atraviesa, la forma de onda de la señal captada, su frecuencia, etc. Se han establecido diferentes modelos eléctricos de los electrodos, incluyendo la interfase entre electrodo y piel. En la siguiente figura se muestra un circuito equivalente que incluye el electrodo, el contacto con el electrolito (gel), la epidermis y la capa dérmica más profunda. Aunque no están representados, en algunos casos específicos (por ejemplo, en el caso de adquisición de la respuesta electrodérmica) es necesario considerar también las glándulas y conductos sudoríparos. Los generadores Ehe y Ese representan, respectivamente, la diferencia de potencial de la semicélula y de contacto con la piel. Los elementos Rd y Cd modelizan la impedancia asociada con el electrodo y el contacto con el electrolito, así como los efectos de polarización. Rs representa la resistencia del electrolito. Por último, el paralelo Re-Ce corresponde a la impedancia de la epidermis y Ru a la impedancia puramente resistiva que presenta la dermis. La capacidad Cd es básicamente la debida a la formación de una doble barrera de cargas en la interfase entre electrodo y electrolito. Si se produce un movimiento del electrodo, la distribución de carga se modifica, produciendo una variación de la diferencia de potencial de la semicélula hasta que se alcanza de nuevo el equilibrio. Análogamente, al utilizar dos electrodos, si uno de ellos se mueve mientras el otro permanece en equilibrio, aparece una variación de la diferencia de potencial entre ellos. Estas variaciones son el origen de los artefactos (ruido) debidos al movimiento.

ELECTRODOS TIPOS 3. ELECTRODOS DE SUPERFICIE Los electrodos de superficie son aquellos que se colocan para estar en contacto con la piel del paciente. Presentan diámetros que varían desde 0.3 hasta 0.5 cm y en algunos caso hasta 1 cm. Típicamente, la impedancia normal de la piel, vista por el electrodo, varia desde 0.5 k ohm para piel sudorosa hasta 20 k ohm para piel seca. Problemas de la piel producen un incremento en la impedancia en el rango de 500 k ohm. En cualquier caso, se deberá tratar los electrodos de superficie como una fuente de voltaje con muy alta impedancia, situación que influye en forma decisiva en el diseño del circuito de entrada del amplificador bioelectrico.

4. PLACAS METÁLICAS Este electrodo consiste de un botón metalico de contacto hecho de plata - cloruro de plata en la parte alta de la columna, el cual se rellana con el gel o pasta conductiva. Este electrodo se mantiene en su posición mediante un disco de hule espuma cuya superficie tiene una sustancia adhesiva. El uso del relleno de gel o pasta conductiva en la columna, lo cual mantiene al electrodo sin contacto directo con la superficie de la piel, reduce los artefactos de movimiento. Es utilizado para monitoreo de Electroencefalograma (EEG), Electromiograma (EMG) y Electrocardiograma (ECG). 5. ELECTRODOS DE SUCCIÓN Este tipo de electrodos no requiere cintas ni adhesivos para conservarse en su lugar; estos se utilizan para electrocardiografía (mediciones en el pecho). Consiste de un electrodo cilíndrico metálico hueco que hace contacto con la piel en su base, se le adhiere un gel electrolítico en la placa el cual hace contacto con la piel. 6. ELECTRODOS FLOTANTES Los electrodos flotantes, son prácticamente inmune. En ellos se elimina el contacto directo del electrodo con la piel. La parte metálica es un disco o una bolita de plata recubierta con cloruro de plata, que entra en contacto eléctrico con la piel sólo a través de la pasta electrolítica contenida en su cavidad. Cuando el paciente se mueve, la pasta electrolítica permanece estática respecto al disco metálico, por lo tanto no se alteran las capas de carga de la interface. El electrodo flotante es estable y adecuado para múltiples usos. En los electrodos flotantes desechables, la pasta electrolítica está embebida en una esponja. La esponja está en contacto con la piel por una cara y por la otra firmemente adherida al electrodo 7. ELECTRODOS FLEXIBLES Los electrodos flexibles son aquellos que se adaptan a las superficies del cuerpo. El contacto con la piel es de mejor calidad, más firme y con mayor área de contacto. Como consecuencia, los artefactos debidos al movimiento del paciente son minimizados. Consiste en un material adhesivo sobre el cual se coloca una malla formada por finos alambres flexibles de plata. También se fabrican con superficie de Mylar recubierta con una capa de plata conectada al conductor que lleva la señal al instrumento de medida. La pasta electrolítica se coloca sobre la malla o el Mylar. Los electrodos flexibles adquieren especial importancia en la detección electrocardiográfica o respiratoria de niños prematuros, donde las curvaturas del cuerpo son tan pronunciadas que los electrodos rígidos harían muy mal contacto. 8. ELECTRODOS SECOS No utilizan pasta electrolítica, las respuestas en bajas frecuencias están comprometidas con la disminución de la capacitancia y si hay cambios (capacitancia) genera un cambio de voltaje. Los electrodos secos reutilizables son usados para EEG. 9. ELECTRODOS MULTIPUNTO Son mas útiles en animales, en condiciones de baja temperatura y presión barométrica que dificultan la conservación de la pasta o gel. Se fabrican de acero inoxidable o hierro plateado. Son muy prácticos en registros electrocardiográficos.

10. ELECTRODOS INTERNOS Los electrodos internos son insertado dentro del cuerpo humano. El electrodo interno es típicamente un catéter aislado delgado y largo, con un contacto metálico expuesto al final. 11. ELECTRODOS PERCUTÁNEOS Para uso clínico, los electrodos percutáneos mas utilizados son los electrodos de aguja, que se utilizan para registrar desde una unidad motora única hasta unas pocas unidades motoras. Hay disponibles una amplia variedad de electrodos de aguja. Sin embargo, el mas usado es el electrodo concéntrico. 12. ELECTRODOS DE AGUJA AISLADOS Los electrodos aislados consisten en una aguja rígida, normalmente de acero inoxidable, recubierta de barniz aislante excepto en la punta. Utilizado en EMG ( introducidos en los músculos) y en ECG ( piernas o brazos, dependiendo su derivación). 13. ELECTRODOS DE AGUJA COAXIAL Los electrodos coaxiales consisten en una aguja hipodérmica por cuya cánula se ha hecho pasar un hilo fina conductor, normalmente de platina, recubierto de material aislante. El interior de la cánula se rellena posteriormente de resina. La aguja en si se conecta a masa a través de la pantalla del cable coaxial mientras que el hilo central se conecta al activo de dicho cable. Se emplea en pacientes en cirugía para monitorizar el ECG continuamente, colocándose en las extremidades, permanecen en su lugar a pesar de los movimientos. 14. ELECTRODOS COAXIAL BIPOLAR Mide la diferencia de potencial entre las puntas descubiertas de dos conductores. Los conductores son cementados dentro de una cánula de acero inoxidable, como una aguja hipodérmica, la cual puede conectarse a tierra. Puesto que la señal se mide entre sus conductores no es necesario el electrodo de referencia. Se utiliza para detectar las señales de las fibras musculares individuales del tejido. 15. ELECTRODOS INTRATEGUMENTO A menudo cuando se usan dispositivos implantados, queremos implantar electrodos dentro del cuerpo y no penetrar la piel con cualquier alambre. En este caso un transmisor de radio es implantado en el cuerpo. Una gran variedad de electrodos puede ser usado para este aplicación. 16. ELECTRODOS DE ALAMBRE FINO Este electrodo tiene un alambre de un diámetro entre los 25 a 125 µm, esta doblado en forma de gancho se en el lumen de la aguja hipodérmica. Esta fabricado con aleaciones metálicas, por lo general platino, plata, indio, níquel y cromo. Se utilizan para el estudio de las fibras musculares 17. ELECTRODO EMBOBINADO DE ALAMBRE FINO Está enrollado en una hélice apretada de aproximadamente 150µm de diámetro que se coloca en el lumen de la aguja de inserción. Permite la manipulación y movimientos gracias a la forma de espiral del electrodo. Evita las rasgaduras de la piel. Utilizado para estudiar las fibras musculares

18. ELECTRODO DE ECG FETAL O DE HON Permiten la monitorización precisa del corazón de la madre y del bebé durante el parto, lo que hace posible el cuidado eficaz, indicando la variabilidad de la frecuencia de las contracciones del útero. Es una aguja de acero inoxidable, sobre un cubo de plástico, la cara inferior de este es la referencia del electrodo. Funciona con el mismo principio que un electrodo de succión. 19. ELECTRODOS IMPLANTABLES Con frecuencia se desea que los cables no penetren la piel, entonces se coloca un radio transmisor dentro del cuerpo y la señal se registra fuera del mismo en el radio receptor. 20. ELECTRODOS DE LAZO DE ALAMBRE Tiene un extremo aislado y el otro extremo queda expuesto y es doblado de manera que se forma un circulo de alambre. El circulo de alambre puede ser suturado en cualquier parte del cuerpo en el cual se pueda establecer un contacto eléctrico. Es utilizado para pruebas dentales. 21. ELECTRODO CORTICAL Electrodos corticales colocados en la superficie del cerebro facilitan la electrocorticografía (ECoG) segura y exacta. Está hecha para procedimientos de mapeo cerebral para detectar el foco de ataques epilépticos, tanto antes y como control después de que son extirpados quirúrgicamente. Los electrodos son colocados en la superficie cortical expuesta del cerebro, o son insertados en el espacio subdural para contactar la superficie cortical, y varían de acuerdo con el procedimiento que se analiza. Los electrodos corticales Auragen están disponibles con contactos con placas doradas iridio-platino, variando de cuatro a 64 contactos, dependiendo del área de superficie necesaria. 22. ELECTRODO MULTIELEMENTO Este electrodo consiste en un racimo de finos alambres aislados que se mantienen unidos mediante un barniz aglutinante. 23. MICRO ELECTRODOS Los microelectrodos son empleados para medir la diferencia de potencial que se establece entre la parte interna y externa de la membrana celular. La medida permite analizar el comportamiento de la membrana en función de los potenciales eléctricos existentes. Para efectuarla, se coloca una punta del electrodo dentro de la célula y otro en la parte externa. Las dimensiones de la punta de los microelectrodos deben ser pequeñas con respecto a la célula. Para tener noción de estas dimensiones, hay que notar que el diámetro de un glóbulo rojo es de 7um, una fibra nerviosa mide de 1 a 20um y la célula nerviosa espinal humana más grande mide unos 150um. Los microelectrodos son generalmente de dos tipos: de punta metálica y de micropipeta 24. METÁLICOS Los de punta metálica se construyen afilando electroquímicamente el extremo de un hilo de acero, tungsteno o aleaciones de platino-iridio, de forma que pueda penetrar fácilmente la membrana celular. En los electrodos metálicos, la punta es la única porción en contacto eléctrico con la célula, el resto del electrodo está recubierto de un material no conductor que

lo aísla de los tejidos. La acción de colocar el electrodo en cierta posición respecto a la célula es generalmente dificultosa. 25. METÁLICOS NO REFORZADOS El electrodo tiene aislamiento de vidrio el cual no solo provee de soporte mecánico sino también es un aislante. Este tipo de electrodos es utilizado en la industria micro electrónica de semiconductores 26. NO METALICOS O MICROPIPETAS Los microelectrodos hechos con tubos capilares de vidrio tienen diámetro en la punta del orden de los 0,05 a 10 micrómetros. El capilar se llena con un electrolito compatible con el líquido celular, como por ejemplo, una solución 3 M KCl. En este tipo de electrodo, se presentan dos interfaces; una en la punta de la pipeta, entre el electrolito y los líquidos celulares y la otra en el interior de la pipeta, entre el electrolito y el conductor metálico.