Elektroden und deren Eigenschaften: Was sollte ein Anwender in der Neurophysiologie darüber wissen?

Abstract

Die Qualität einer EEG-Ableitung ist von der Güte aller verwendeten Elemente wie Elektroden, Verstärker, Schreibsysteme usw. abhängig. Das empfindlichste und störanfälligste Glied dieser Kette sind zweifellos die Elektroden als Überträger der elektrischen Aktivität des Gehirns zu den Verstärkern. Jede Elektrode besteht aus einem Elektrodenmetall, das über eine elektrolytische Brücke mit dem Gewebe in Verbindung steht. An der Verbindungsstelle des Elektrodenmetalls mit dem Elektrolyten bildet sich eine elektrische Doppelschicht aus. Das elektrische Potential dieser Doppelschicht, das Elektrodenpotential, ist die häufigste Ursache von Bewegungsartefakten im EEG.

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Elektroden ist die Polarisation. Diese Eigenschaft beschreibt das Verhalten der Elektroden gegenüber extern angelegten Spannungen, in der Praxis sind das die zu registrierenden EEG-Potentiale. Unmittelbar damit verbunden ist der Elektrodenwiderstand. In der Regel werden die Ableitbedingungen umso besser sein, je niedriger der Elektrodenwiderstand ist. Die Kenntnis der wichtigsten in der Neurophysiologie verwendeten Elektroden und deren Eigenschaften sowie der Artefakte und Störungen, die von den Elektroden ausgehen können, muss ein wesentlicher Bestandteil des Wissens jedes Anwenders sein. Durch eine sachgemäße Behandlung und Pflege der Elektroden können Artefakte auf ein Minimum reduziert werden.

The qualicy of an EEG recording depends upon all the components of the electrode-amplification-recording System. Undoubtedly, the most sensitive links in this chain are the electrodes which may be considered as the transducers which transfer the electrical actitvities of the brain for appropriative amplification. One of the fundamental components of all electrode Systems is the electrode-electrolyte interface. The electrodes may be made of a number of metals. The contact with the tissue is made by the electrolyte which may be an electrode paste or a physiological solution of sodium-chloride or physiological fluid itself.

An electrical double layer is established at the electrode-electrolyte interface. The potential of this double layer is called electrode potential.

Every MTA or EEG technologist must be aware of the most important electrode properties such as electrode potential, polarisation, electrode resistance, etc. and of the artefacts and disturbances connected with them. A careful maintenance of the electrodes can reduce the possibility of artefacts to a minimum.