I materiali di cui sono costituiti i principali accessori per neuroscienze sono di fondamentale importanza per il corretto esito di un'analisi clinica o esame neurodiagnostico.
Gli elettrodi sono dei trasduttori impiegati per la misurazione di biopotenziali oppure per la stimolazione.
Gli elettrodi di misura trasformano le correnti ioniche, circolanti all’interno del corpo umano, in correnti elettroniche misurabili dalle strumentazioni. Tale trasformazione avviene per mezzo di reazioni di ossido-riduzione all’interfaccia tra il sistema fisiologico e l’elettrodo stesso.
Le proprietà che deve avere un elettrodo tra cui buona conduttività elettrica, resistenza alla corrosione, durezza, forma e dimensione dipendono dalle caratteristiche intrinseche del materiale.
La conduttività elettrica è una misura di un materiale di condurre la corrente elettrica. Sebbene l’unità di misura della conduttività è Siemens∙m-1 può essere utilizzata per scopi pratici lo standard IACS (International Annealed Copper Standard) che pone il rame al valore di riferimento del 100%. L’argento che ha conducibilità maggiore del rame ha un valore di circa 106% mentre l’oro di circa 76%.
La resistenza alla corrosione è la capacità del materiale di resistere al decadimento chimico. Un materiale che ha poca resistenza alla corrosione si degraderà rapidamente in ambienti corrosivi con conseguente durata della vita più breve. I metalli del gruppo del platino sono noti per la loro elevata resistenza alla corrosione.
La durezza è la misura della resistenza del materiale a vari tipi di deformazioni permanenti che si verificano quando viene applicata una forza. La durezza dipende dalla duttilità, elasticità, plasticità, resistenza alla trazione e tenacità di un materiale.
La forma si riferisce alla forma che un materiale elettrico deve avere nell’espletamento delle sue funzioni.
Gli elettrodi possono essere di superficie, ad ago o a filo (microelettrodi).
Appartengono alla famiglia degli elettrodi di superficie, gli elettrodi a base metallica che consistono di un conduttore metallico (oro o argento) che entra in contatto con la pelle tramite un sottile strato di gel (elettrolita). Questo tipo di elettrodi è usato principalmente per la registrazione diagnostica di ECG (elettrocardiogramma) ed EEG.
Gli elettrodi di profondità (ago o filo) sono inseriti nelle parti sub-cutanee per ottenere segnali fisiologici con il fine di monitorare lo stato del paziente. Tali elettrodi vengono impiegati per il monitoraggio intraoperatorio o in esami elettromiografici.
L’utilizzo di un gel conduttivo o di una pasta salina favorisce il contatto tra elettrodo e pelle, minimizzando gli spostamenti dello stesso elettrodo e permettendo una riduzione dell’impedenza della superficie biologica in modo da migliorare la misurazione del biopotenziale.
I materiali disponibili per gli elettrodi delle cuffie premontate sono:
Stagno
Argento / Argento Cloruro
Argento / Argento Cloruro Sinterizzato
Oro
Le caratteristiche di registrazione e la stabilità del segnale dipendono dal tipo di elettrodo selezionato, conferendo prestazioni di monitoraggio EEG da buone a ottime.
Gli elettrodi in Stagno sono più leggeri ma più sensibili ad interferenze dovute all'ambiente dove viene eseguito lo studio EEG, costituiscono la soluzione più economica tra le tipologie di elettrodi.
Gli elettrodi in Argento e Argento Cloruro sono i più utilizzati perchè, poco meno economici degli elettrodi in Stagno, forniscono un segnale di alta qualità. Le componenti ne permettono un utilizzo prolungato e duraturo nel tempo.
Gli elettrodi in Oro sono meno impiegati in quanto più pregiati. Vengono utilizzati specialmente in cuffie per studi di ricerca dove è necessario escludere qualsiasi minima interferenza ed ottenere tutte le informazioni necessarie dal segnale EEG, che risulta pulito ed a bassa impedenza.
dettaglio elettrodo in Stagno in cuffia premontata
