Электрохимическая модификация поверхности серебряных электродов для медицинской электромиографической диагностики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Белова Валерия Сергеевна

• Белова Валерия Сергеевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Белова Валерия Сергеевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Метод электромиографии

1.2. Оборудование для записи электромиограммы

1.3. Виды электродов для записи биопотенциалов

1.4. Анодное поведение серебра в щелочных растворах

1.5. Анодное окисление серебра в растворах кислот

1.6. Анодное окисление серебра в растворах солей

1.7. Анодное окисление серебра в растворах, содержащих галогенид-ионы

Глава 2. Методика эксперимента и используемая аппаратура

2.1. Объект исследования

2.2. Методика проведения исследований электрохимического и коррозионного поведения различных электродных материалов методами потенциометрии, хроновольтамперометрии

2.3. Методика проведения исследований методом циклической вольтамперометрии

2.4. Методика измерений электродного импеданса

2.5. Методика исследования структуры и элементного состава модифицированного слоя на поверхности серебра

2.6. Методика проведения испытаний разработанных образцов игольчатых электромиографических электродов

Глава 3. Результаты эксперимента и их обсуждение

3.1. Результаты исследований электрохимического поведения серебра в хлоридсодержащих растворах методами потенциометрии и хроновольтамперометрии

3.2. Выбор режимов электрохимической модификации поверхности электродов69

3.3. Результаты исследований электрохимического поведения серебра методом циклической хроновольтамперометрии

3.4. Результаты исследований электродного импеданса

3.5. Результаты исследований элементного состава и структуры поверхностного слоя

3.6. Результаты испытаний экспериментальных образцов концентрических игольчатых электромиографических электродов

Заключение

Список литературы

Приложение

Акт приемки продукции и протокол испытаний

Список сокращений и условных обозначений

ВДЭ - вращающийся дисковый электрод СЭМ - сканирующий электронный микроскоп ЭМГ - электромиография

С - емкость границы раздела электрод-раствор, мкФ

Е - электродный потенциал, В

F - частота переменного тока, Гц

^ - реактивная составляющая импеданса, Ом

] - плотность тока, А/см2

Q - количество электричества, Кл/см2

Re - активная составляющая импеданса, Ом

t - температура, ^

Z - импеданс электрода, Ом

т - время, с

Введение Актуальность темы исследования

Измерения электродных потенциалов лежат в основе ряда методов медицинской диагностики, основанных на регистрации биопотенциалов. К числу таких методов относится электромиография - метод диагностики нервно-мышечной системы, основанный на показателях биоэлектрической активности мышц. Для измерения биопотенциалов отдельных мышечных волокон используют концентрические игольчатые электроды, позволяющие точно оценить функциональный статус нервов и мышц. Эти электроды являются одноразовыми и в России не производятся. Лучшие зарубежные электроды имеют в своем составе центральный элемент из сплавов драгоценных металлов, таких, как платина и палладий, следствием чего является их высокая стоимость. Одним из перспективных материалов для изготовления рабочих элементов концентрических игольчатых электродов является серебро. Однако использование электродов, поверхность которых подвергается только механической обработке, не обеспечивает высокой точности регистрации биопотенциалов вследствие значительного дрейфа измеряемых значений и высокого уровня шумов, искажающих получаемую информацию. Для повышения точности измерений потенциалов двигательных единиц необходима модификация поверхности металла, из которого изготовлен центральный проводник игольчатого электрода. Наиболее перспективным методом обработки поверхности центрального элемента из серебра, способствующим стабилизации потенциала и уменьшению импеданса игольчатого электрода, является электрохимическая модификация, обеспечивающая образование потенциалопределяющего слоя с развитой микроструктурой.

Степень разработанности проблемы

Поверхностные серебряные электроды с нанесенным на них слоем хлорида серебра уже давно успешно применяют для снятия электрокардиограмм и

электроэнцефалограмм, где они показывают высокую стабильность даже при многоразовом использовании. Поверхностные электроды применяют и для электромиографических исследований, однако их использование не дает возможности определить биопотенциалы в отдельных мышечных волокнах. Процессы электрохимического окисления серебра применительно к электродам большой поверхности достаточно подробно описаны в литературе. При этом влияние условий обработки поверхности на эксплуатационные характеристики игольчатых микроэлектродов практически не изучено.

Научные исследования по теме диссертационной работы поддержаны грантами Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «УМНИК» (договор № 13702ГУ/2018), «Старт» (договор 3216ГС1/48599) и грантом РФФИ «Аспирант» (договор 20-33-90203).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрохимическая модификация поверхности серебряных электродов для медицинской электромиографической диагностики»

Цель работы

Установление закономерностей электрохимического поведения серебра в хлоридсодержащих растворах и разработка способов электрохимической модификации его поверхности, обеспечивающих повышение точности электромиографических измерений с использованием концентрических игольчатых электродов.

Для достижения заявленной цели необходимо решение следующих задач.

1. Изучение кинетических закономерностей процесса анодного окисления серебра в хлоридсодержащих растворах различного состава.

2. Исследование влияния состава раствора и режимов электрохимической обработки серебра на химический состав и электрофизические свойства поверхностных слоев, образующихся в процессе электрохимической модификации.

3. Разработка технологических рекомендаций по изготовлению центрального элемента концентрических игольчатых электродов для электромиографической диагностики.

4. Исследование эксплуатационных характеристик концентрических игольчатых электродов с центральным элементом из серебра в растворе, моделирующем биологическую среду человека.

Научная новизна

1. Установлено, что введение в состав электролита на основе хлорида натрия добавок лимонной кислоты или таурина способствует увеличению скорости анодного окисления серебра на 10-15% вследствие образования промежуточных комплексных соединений.

2. Показано, что скорость реакции образования слоя AgQ на поверхности серебряного электрода в 0,9% растворе №С1 лимитируется стадией доставки к поверхности электрода хлорид-ионов, непосредственно участвующих в формировании поверхностного слоя.

3. Показано, что при циклической поляризации серебра в растворах на основе №С1 хлорид серебра, образующийся на поверхности в период анодного полуцикла, полностью восстанавливается в период катодной поляризации.

4. Установлено, что применение циклической анодно-катодной обработки серебра в растворах хлорида натрия с добавками лимонной кислоты или таурина обеспечивает формирование высокоразвитой поверхности; об этом свидетельствует увеличение удельной емкости с 4 мкФ/см2 для электрода после механической обработки до 37 мкФ/см2 после электрохимической модификации.

5. Показано, что размер кристаллов AgQ, образующихся на поверхности серебра в ходе электрохимической модификации в растворах хлорида натрия с добавками лимонной кислоты или таурина, находится в диапазоне от 0,2 до 0,5 мкм. Высокая степень развитости поверхности способствует уменьшению импеданса границы раздела электрод-раствор с 31 до 16 Ом-см2.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Предложены новые составы растворов и режимы электрохимической обработки поверхности электродов из серебра для медицинской диагностики (патент РФ № 2749599).

2. Показано, что применение анодно-катодной обработки в растворах хлорида натрия с добавками лимонной кислоты или таурина позволяет повысить стабильность потенциала серебра в растворах, моделирующих биологическую среду человека.

3. Установлено, что электрохимическая модификация поверхности серебра в растворах с предложенными добавками позволяет снизить импеданс игольчатых электродов до значений менее 10 кОм, что обеспечивает уменьшение шумов до уровня менее 10 мкВ и повышение точности электромиографических исследований.

4. Изготовлены опытные образцы концентрических игольчатых электродов с центральным элементом из серебра, поверхность которого была электрохимически обработана в растворах с предложенными добавками. Техническими испытаниями в производственных условиях показано, что опытные образцы электромиографических электродов по своим качественным характеристикам находятся на уровне лучших зарубежных аналогов.

Методология и методы исследования

Методология исследования электрохимического поведения серебра основывалась на принципе комплексного подхода к выбору методов исследования, которые взаимно дополняют друг друга. Электрохимические исследования на электродах проводили с использованием методов хронопотенциометрии и проведения поляризационных измерений в потенциодинамическом режиме. Оценка влияния электрохимической обработки на импеданс электрода проводилась по результатам исследований зависимости сопротивления от частоты переменного тока. Для изучения микроструктуры поверхностных слоев на электроде и элементного состава продуктов, которые образовались на поверхности, в процессе обработки использовали методы сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского энергодисперсионного микроанализа. Испытания опытных образцов игольчатых электродов на соответствие основным показателям качества проводились согласно ГОСТ 25995-

83 «Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Общие технические требования и методы испытаний».

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследований электрохимического поведения серебра в 0,9% растворе хлорида натрия с добавками таурина или лимонной кислоты.

2. Результаты исследований влияния условий электрохимической обработки серебра на состав и физико-химические свойства формирующегося на его поверхности потенциалопределяющего слоя.

3. Практические рекомендации по применению электрохимической модификации рабочей поверхности игольчатых электромиографических электродов, обеспечивающей повышение их эксплуатационных характеристик.

4. Результаты испытаний опытных образцов игольчатых электромиографических электродов в средах, моделирующих биологическую среду человека.

Степень достоверности результатов проведенных исследований

определяется комплексом используемых современных научно-обоснованных методов исследований, которые были проведены с помощью специализированного сертифицированного научного оборудования. В представленной работе отсутствуют противоречия с фундаментальными законами химии и основами технологии электрохимических процессов. Результаты работы опубликованы в журналах, входящих в Перечень рецензируемых научных изданий. Полученные данные приведены с учетом статистических критериев воспроизводимости результатов измерений и подтверждены результатами производственных испытаний.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на: Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (Иваново, ИГХТУ, 2019); X Всероссийской (с

международным участием) научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плес, Ивановская обл., Россия, 2019); VII Международной научной конференции «Новые функциональные материалы и высокие технологии («МРМНТ»)» (Тиват, Черногория, 2019); Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, ИГХТУ, 2020);

XI Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плес, Ивановская обл., Россия, 2020); II Конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы электрохимического и химико-каталитического осаждения и защиты металлов и сплавов» (Москва, Московская область, 2020); Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, ИГХТУ, 2021);

XII Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плес, Ивановская обл., Россия, 2021).

Личный вклад автора состоял в анализе и обобщении литературных данных по теме диссертации, проведении экспериментальных исследований, анализе и интерпретации полученных результатов, формулировке выводов и оформлении результатов исследований. Совместно с научным руководителем были определены цели и задачи исследований, а также выбор способа решения задач. Автор принимал участие в производственных испытаниях опытных образцов электродов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 120 наименований. Текст диссертации изложен на 131 страницах, содержит 73 рисунка, 14 таблиц, одно приложение.

Глава 1. Литературный обзор 1.1. Метод электромиографии

Электромиография (ЭМГ, электронейромиография) - это метод исследования биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах человека и животных при возбуждении мышечных волокон; регистрация электрической активности мышц.

Организм человека представляет собой сложную электрохимическую систему. Многие электрические явления в организме можно наблюдать, приложив электроды к поверхности тела. Если поместить электроды где-либо на поверхности кожи, то между ними обнаружится доступная для измерения разность потенциалов. Эти биопотенциалы отражают нормальный электрогенез организма. Если поместить два электрода на череп, можно зарегистрировать электрическую активность мозга - электроэнцефалограмму, или ЭЭГ. Если поместить один электрод на правую руку, а другой — на левую, можно записать электрокардиограмму (ЭКГ), которая отражает электрические процессы, связанные с сокращением сердечной мышцы. Если два электрода расположить близко друг к другу на тыльной стороне руки, можно получить запись мышечной активности в этом участке — электромиограмму (ЭМГ) [17].

Биоэлектрические потенциалы, переносимые в электролитических средах с помощью ионных токов, преобразуются электродами в электрические сигналы. Это происходит посредством емкостной связи (без полной передачи заряда) во время записи биопотенциалов и посредством реакций переноса заряда, в которых электроды и ионы в физиологической среде обмениваются электронами посредством окислительно-восстановительных реакций -электрогенез [1,2].

Генерируемые потенциалы отражают физико-химические следствия обмена веществ и являются надежными, универсальными и точными показателями течения любых физиологических процессов [8]. Например,

процесс переноса заряда в электронных транспортных цепочках фотосинтеза и дыхания, ионный обмен через клеточную мембрану, преобразование сигналов и передача нервных импульсов [9-10], их генерирование, например, в виде «потенциала действия» - скачка мембранного потенциала на небольшом участке нейрона (рисунок 1.1). При воздействии на клетку электрического импульса происходит конформация специализированных белковых структур (ионных каналов) и разделение зарядов с последующей генерацией нервного импульса [11].

Возбуждение нейронов, передаваемых через нерв к нервно-мышечному соединению, вызывает стимуляцию мышечных волокон. Основными элементами мышечных волокон являются двигательные единицы, а их электрическая активность называется потенциалом двигательной единицы [8,10]. Электрическая активность большого количества потенциалов двигательных единиц из групп мышечных волокон проявляется на поверхности тела как ЭМГ. Сокращение и расслабление мышц сопровождается пропорциональными сигналами ЭМГ.

Рисунок 1.1 - Схема строения нейрона [8]

При этом важно отметить, что с помощью поверхностных электродов возможно только грубое измерение электрической активности. Функция каждого нейрона проявляется в электрических импульсах. Можно зарегистрировать активность одного нейрона, но для этого необходимо вводить микроэлектроды вглубь ткани, что позволяет подойти к отдельной клетке.

Когда речь идет о сигналах, которые трудно выделить (из-за их малой величины), тип используемых электродов приобретает большое значение. Нужно быть уверенными в том, что регистрируемые сигналы действительно исходят от тела, а не являются артефактами иного происхождения — электрическими помехами, которые генерируются самим оборудованием. Кроме того, в некоторых случаях вещества, соприкасающиеся с кожей, могут влиять на саму изучаемую ткань (например, при записи активности потовых желез). Почти всегда между кожей и электродом помещают проводящую среду — специальный химический раствор. Это тоже может влиять на ткань под электродом. При измерении малых потенциалов особые затруднения возникают в связи с поляризацией электродов. Многим веществам свойственна ионная поляризация, и при этом электроды начинают работать как миниатюрные батареи, генерирующие собственный потенциал. Очень стабильны электроды, сделанные из серебра и покрытые слоем AgQ, - поляризации у них не происходит.

Биопотенциалы органов разнообразны - в таблице 1.1 перечислены некоторые из этих биопотенциалов, области их клинического применения, а также ключевые показатели измерения и связанные с ними электроды [3,11-13].

Таблица 1.1 - Биопотенциалы, характеристики и применение [13]

Источник Амплитуда, мВ Пропускная способность, Гц Датчик (электроды) Источник ошибки при измерении

ЭКГ 1-5 0.05-100 Ag - AgCl одноразовый Артефакт движения, помехи в линии электропередачи 50/60 Гц

ЭЭГ 0.001-0.01 0.5-40 Позолоченный или Ag-AgQ многоразового использования Радиочастотный шум, 50/60 Гц

ЭМГ 1-10 20-2000 Серебряный или игла из нержавеющей стали 50/60 Гц, радиочастоты

ЭОГ 0.01-0.1 1-10 Ag-AgCl Потенциал движения кожи

Все измерения производятся с помощью специализированных

электродов, дизайн которых может быть разработан для конкретных нужд. Наиболее примечательными особенностями биопотенциалов являются [1-4, 11,13]:

• малые амплитуды (от 10 нВ до 10 мВ);

• низкочастотный диапазон сигналов (до нескольких сотен герц).

Основными проблемами таких измерений являются:

• наличие биологических помех (от кожи, электродов, движения и т.д.);

• шум от источников окружающей среды (линии электропередач, радиочастоты, электромагнитные поля и т. д.).

Поскольку частотный диапазон сигналов ЭМГ выше, чем у сигналов ЭКГ и ЭЭГ, а сигналы имеют сравнимые или большие амплитуды, проблема артефакта движения и других помех в данном случае менее значима. Фильтрация может уменьшить артефакт и помехи: например, установка полосы пропускания выше 20 Гц может значительно снизить потенциал кожи и артефакты движения. Запись активности непосредственно из самих мышечных волокон может быть клинически ценной при выявлении нервно-мышечных

расстройств. Поэтому для доступа к мышечным волокнам или нервно-мышечному соединению необходимы инвазивные электроды. К таким электродам относят игольчатые электроды, вставленные в мышцу для локальной записи из волокон или нервно-мышечных соединений [11].

1.2. Оборудование для записи электромиограммы

Электрическая активность регистрируется с помощью поверхностных или игольчатых электродов. Электроды для записи биопотенциалов предназначены для выборочного получения интересующего сигнала, одновременно снижая вероятность обнаружения артефакта. Игольчатые электроды чаще используются в клинических условиях. Для проведения исследования игольчатой электромиографии необходимо следующее оборудование: электронейромиограф, игольчатые электроды, кабели и заземляющие электроды. Заземляющий электрод прикреплен к проверяемым конечностям для обеспечения электробезопасности и минимизации электрических помех. Электрод соединен с электронейромиографом через кабель [12,13].

Биопотенциалы имеют малые амплитуды и низкие частоты [14,15]. Кроме того, измерения биопотенциала искажаются экологическими и биологическими источниками помех. Поэтому одной из основных частей электронейромиографа является биопотенциальный усилитель, который имеет определенную полосу пропускания, высокий входной импеданс, низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры и напряжения.

1.3. Виды электродов для записи биопотенциалов

При отведении электрических потенциалов накожными электродами, как правило, нужно оценить электрическую активность одной мышцы или небольшой группы мышц. Поэтому используют биполярное отведение с расположением отводящих электродов на небольшом расстоянии (2 см между

центрами электродов и 1-1,2 см между их краями). Обычно оба отводящих электрода жестко закрепляют на пластине, изолирующей их друг от друга. Такую конструкцию принято называть биполярным электродом. При таком отведении потенциалы, возникающие в далеко расположенных мышцах, попадают одновременно на оба отводящих электрода и не регистрируются.

При измерениях используются серебряные или посеребренные электроды для того, чтобы избежать токов поляризации. Электроды отечественной конструкции позволяют однотипно регистрировать электрические потенциалы мышц у пациентов, в том числе и при повторных исследованиях. Накожное отведение позволяет хорошо выявлять различные по частоте, форме и амплитуде потенциалы движения, оценивать тонические реакции, амплитуду и форму электромиограмм при произвольных сокращениях [2,16, 17].

Серебряные электроды

Серебряный электрод представляет собой серебряный диск, покрытый хлоридом серебра. Электрод крепится с помощью электролитического геля к телу человека [3]. Известно, что такие электроды дают самые низкие и самые стабильные потенциалы перехода [15, 16]. Потенциалы перехода являются результатом разнородных электролитических границ и являются серьезным источником артефактов. Поэтому дополнительно на электрод наносят электролитический гель, обычно на основе хлорида натрия или калия. Концентрация электролита в геле порядка 0,1 моль/л обеспечивает хорошую проводимость и низкий потенциал соединения, не вызывая раздражения кожи.

Многоразовые серебряные электроды (рисунок 1.2 а) изготовлены из серебряных дисков, электролитически покрытых хлоридом серебра [16,18,19], или, альтернативно, частицы серебра и хлорида серебра спекаются вместе, образуя металлическую структуру электрода. Гель обычно впитывается в пенопластовую прокладку или наносится непосредственно в карман, образованный корпусом электрода. Электрод прикреплен к коже с помощью гипоаллергенной клейкой ленты. Электрод подключается к внешней

измерительной аппаратуре, как правило, через защелкивающийся разъем. Такие электроды подходят для длительного использования.

Одноразовые электроды изготавливаются аналогично, хотя использование серебра может быть сведено к минимуму (например, сама защелкивающаяся кнопка может быть покрыта серебром и хлорирована). Чтобы обеспечить надежность конструкции, большая вспененная прокладка крепится к корпусу электрода с помощью клеевого покрытия на одной стороне (рисунок 1.2 б).

Рисунок 1.2 - Примеры электродов, используемых для регистрации биопотенциалов: а - одноразовый электрод Ag-AgCl; б - многоразовый дисковый электрод Ag-AgCl; в - золотой дисковый электрод; г - одноразовый

проводящий полимерный электрод [13]

Золотые электроды

Позолоченные электроды (рисунок 1.2 в), которые обладают преимуществами высокой проводимости и инертности, желательными для многоразовых электродов, обычно используются в записях ЭЭГ [13].

Небольшие многоразовые электроды сконструированы таким образом, чтобы их можно было надежно прикрепить к коже головы. Корпус электрода также имеет форму углубления для электролитического геля, который можно наносить через отверстие в корпусе электрода.

Электроды прикрепляются в местах, свободных от волос, с помощью сильного клея, такого как коллоидон, или надежно прикрепляются с помощью эластичных повязок или проволочной сетки. Подобные электроды также можно использовать для записи ЭМГ. К недостаткам использования золотых электродов по сравнению с серебряно-хлоридсеребряными электродами относят высокую стоимость самих электродов, более высокие потенциалы перехода и большую подверженность артефактам движения [13]. При этом золотые электроды сохраняют низкий импеданс, являются инертными, могут использоваться повторно, также хороши для кратковременной записи, если наносится гель с высокой проводимостью, и они надежно закреплены на теле.

Проводящие полимерные электроды

Часто удобно изготовить электрод из материала, который является одновременно проводящим и адгезивным. Некоторые полимерные материалы обладают адгезионными свойствами, и благодаря присоединению ионов одновалентных металлов их можно сделать проводящими.

Полимер крепится к металлической подложке из серебряной или алюминиевой фольги, которая обеспечивает электрический контакт с внешними приборами (рисунок 2 г). Этот электрод не требует дополнительного адгезива или электролитического геля и, следовательно, может использоваться без предварительной подготовки кожи. Проводящий полимерный электрод имеет более высокое удельное сопротивление (по сравнению с металлическими электродами) поэтому возрастает вероятность возникновения артефактов.

Более высокое удельное сопротивление полимера делает эти электроды непригодными для измерения с низким уровнем шума. Полимер не так эффективно прикрепляется к коже, как обычный клей на одноразовых

электродах ЭКГ, созданных на основе пены, и, кроме того, потенциалы, генерируемые на границе раздела, электрод-кожа, более легко нарушаются при движении. Тем не менее, когда уровень сигнала высок и ограничение движения объекта минимизирует артефакт, недорогие полимерные электроды обеспечивают хорошие результаты при регистрации биопотенциалов [13, 20 -27].

Углеродные электроды

Углеродные или наполненные углеродом полимерные электроды используются редко. В основном их применяют в качестве электродов для электростимуляции [3, 21-27]. Эти электроды имеют гораздо более высокое удельное сопротивление и являются более шумящими, более восприимчивыми к артефактам. Хотя они недорогие, гибкие и могут использоваться повторно, поэтому их применяют для электростимуляции или импедансной плетизмографии. Для этих электродов гель обычно не наносится, а электроды используются в «сухой» форме для легкого прикрепления и удаления.

Игольчатые электроды

Игольчатые электроды представляют собой небольшой класс инвазивных электродов, используемых, когда необходимо производить запись сигналов непосредственно с самого органа. Наиболее распространенным применением является запись с мышц или мышечных волокон. Игольчатые электроды бывают двух типов - концентрические и монополярные, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Концентрические игольчатые электроды представляют собой полую иглу (канюлю) из нержавеющей стали, внутри которой расположен тонкий изолированный от канюли проводник из специального сплава. При этом тонкий изолированный провод действует как записывающий электрод, а канюля является контрольным электродом. Поскольку кончик концентрической иглы обрезается под углом, область записи концентрической иглы имеет овальную форму (рисунок 1.3) [3,13,16].

В отличие от этого, монополярная игла изготовлена, как правило, из нержавеющей стали и покрыта тефлоном, а ее кончик без изоляционного покрытия действует как записывающий (активный) электрод. Электрод сравнения не входит в состав монополярной иглы, поэтому необходимо прикрепить поверхностный электрод поблизости от иглы на коже. Кончик записи монополярной иглы имеет форму булавки, а область записи имеет сферическую форму вокруг кончика.

Рисунок 1.3 - Виды и зоны записи игл для электромиографии: A -концентрическая игла и ее поле записи (вид сбоку); B - монополярная игла и ее

поле записи (вид сбоку) [16]

Эти различия между концентрическими и монополярными иглами (рис. 1.4) приводят к тому, что амплитуда и продолжительность измеренных потенциалов действия двигательной единицы немного меньше для первых. Монополярная игла дешевле и менее болезненна для пациентов, потому что она тоньше концентрической иглы, но для нее требуется отдельный электрод сравнения, и несоответствие импеданса соответствующего электрода увеличивает электрический шум в исследовании ЭМГ с участием монополярной иглы [28-32].

Recording surface: width (цт), length (цш), агеа(шш:)<

680 0.24

БРЕМС

Рисунок 1.4 - Относительный размер и площадь поверхности записи четырех разных типов электродов: монополярный, концентрический, концентрический лицевой, ЭМГ единичного волокна [28]

Концентрические игольчатые электроды представляют собой полую иглу (канюлю) из нержавеющей стали, внутри которой расположен тонкий изолированный от канюли проводник диаметром 0,08 -0,15 мм, изготовленный из специального коррозионностойкого материала. Как правило, эти материалы представляют собой сплавы драгоценных металлов или индивидуальные драгоценные металлы, такие как платина, палладий, родий, иридий, золото, реже используется нержавеющая сталь [13,16, 28-32].

Многие исследования показали, что электроды с центральным электродом из нержавеющей стали работают менее стабильно и часто неспособны регистрировать сигналы малой амплитуды из-за больших помех самой иглы [33-35].

Все производители игольчатых электродов указывают на использование в качестве материала канюли «медицинской марки нержавеющей стали» AISI304 (отечественный аналог - сталь 12Х18Н10Т), некоторые также указали марку АШ316 (аналог - сталь 08Х17Н13М2).

Концентрический электрод имеет овальную поверхность записи на своем конце. Кроме того, концентрические электроды разных диаметров имеют разные области записи. Например, стандартный электрод CN 26G (Alpine bioMed DCN 27, Teca / Viasys US53156) имеет диаметр канюли 0,46 мм и размеры поверхности записи 150 х 570 мкм = 0,07 мм2. Меньший CN-электрод 30G, который часто называют лицевым электродом (Alpine biomed DCF25), имеет диаметр канюли 0,30 мм и размеры поверхности записи 80 х 300 мкм= 0,024 мм2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Белова Валерия Сергеевна, 2022 год

Список литературы

1. Николаев, С. Г. Электромиография: клинический практикум/ С. Г. Николаев; Иваново: ПресСто.- 2013. - 393 с.

2. Fontes, M. B. A. Electrodes for bio-application: Recording and stimulation / M. B. A. Fontes //Journal of Physics: Conference Series. Institute of Physics Publishing. - 2013.- V. 421.- № 1.- P. 11-19. DOI: 10.1088/17426596/421/1/012019.

3. Webster, J. G. Medical instrumentation: application and design/ Webster J. G; 3rd ed.- New York: Wiley, 1998.- 2588 p.

4. Касаткина, Л. Ф. Электромиографические методы исследования в диагностике нервно-мышечных заболеваний / Л. Ф. Касаткина, О. В. Гильванова; М.: Медика, 2010.- 416 с.

5. Engstrom, J. W. Electrodiagnostic medicine / J. W. Engstrom; 2nd edition. -Muscle Nerve. -New York: Wiley, 2003.- V. 28.- № 2.- С. 254.

6. Mills, K. R. The basics of electromyography / K. R. Mills // Neurology in Practice. - 2005.- V. 76.- № 2.- P. 32-35. DOI: 10.1136/jnnp.2005.069211.

7. Ahn, S.-W. M. Nerve conduction studies: basic principle and clinical usefulness/ S.-W. Ahn, B.-N. Yoon, J.-E. Kim, J. M. Seok, K.-K. Kim, Y. Lim // Annals of Clinical Neurophysiology. - V. 20(2). - P. 71-78. D0I:10.14253/acn.2018.20.2.71.

8. Чизмаджев, Ю. А. Биоэлектрохимия: из прошлого в будущее / Ю. А. Чизмаджев // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т. 6. - № 3. - С. 23-27.

9. Gadsby, D. C. Ion channels versus ion pumps: the principal difference, in principle / D. C. Gadsby // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2009. - V. 10. - P. 344. DOI: 10.1038/nrm2668.

10. Franco, R. Potential roles of electrogenic ion transport and plasma membrane depolarization in apoptosis / R. Franco, C. D. Bortner, J. A. Cidlowski // J. Membr. Biol. - 2006. - V. 209. - P. 43. DOI: 10.1007/s00232-005-0837-5.

11. Ходжкин, А. Нервный импульс / А. Ходжкин. - М.: Мир, 1965. - 125 с.

12. Plonsey, R. Bioelectricity: A quantitative approach / R. Plonsey, R.C. Barr // Bioelectricity: A Quantitative Approach. Springer US. - 2007.- P 1-528.

13. Thakor, N. V. Electrocardiographic monitors in Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation/J. G. Webster// Ed., New York: Wiley, 1988.- P. 1002-1017.

14. Goodin, D. S. Electromyography and Neuromuscular Disorders / D. S. Goodin // Arch. Neurol. - 1998.- V. 55.- № 8.- P. 1150-1151. DOI: 10.1001/archneur.55.8.1150.

15. Meyer, R. D. Electrodeposited iridium oxide for neural stimulation and recording electrodes / R. D. Meyer, S. F. Cogan, T. H. Nguyen, R. D. Rauh // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. -2001.-V. 9.- № 1.- P. 2-11. DOI: 10.1109/7333.918271.

16. Kim, J.-E. Basic concepts of needle electromyography / J.-E. Kim, J. M. Seok, S.-W. Ahn, B.-N. Yoon, Y.-M. Lim, K.-K. Kim, K.-H. Kwon, K. D. Park, B. C. Suh // Ann. Clin. Neurophysiol. - 2019.- V. 21.- N 1.- P. 7-15. DOI: 10.14253/acn.2019.21.1.7.

17. Stalberg, E. V. Standards for quantification of EMG and neurography / E. V. Stalberg // Clinical Neurophysiology. - 2019.- V. 130.- P. 1688-1729. DOI: 10.1016/j.clinph.2019.05.008.

18. Birss, V. I. The anodic behavior of silver in chloride solutions I. The formation and reduction of thin silver chloride films / V. I. Birss, C. K. Smith // Electrochim. Acta. -1987.- V. 32.- № 2.- P. 259-268.

19. Giles, R. D. The anodic behaviour of silver single crystal electrodes in concentrated chloride solutions / R. D. Giles // J. Electroanal. Chem.- 1970.-V.- 27.- № 1.- P. 11-19.

20. Pani, D. Validation of polymer-based screen-printed textile electrodes for surface EMG detection / D. Pani, A. Achilli, A. Spanu, A. Bonfiglio, M., Gazzoni, A. Botter // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. - 2019.- V. 27.- № 7.- P. 1370-1376. DOI:10.1109/tnsre.2019.2916397

21. Achilli, A. Design and Characterization of Screen-Printed Textile Electrodes for ECG Monitoring / A. Achilli, A. Bonfiglio, D. Pani // IEEE Sensors Journal.- 2018.- V. 18.- № 10.- P. 4097-4107. DOI:10.1109/jsen.2018.2819202

22. Мальбахова, И. А. Получение композита на основе графита и наночастиц серебра для кардиографических электродов / И. А. Мальбахова, А. И. Титков, А. С. Улихин // В книге: горячие точки химии твердого тела: от новых идей к новым материалам. материалы III Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 75-летию Института химии твердого тела и механохимии СО РАН: тезисы докладов. -2019.- С. 122.

23. Романов, А. О. Взаимодействие нейронов с электропроводящими гидрогелями на основе ПЭДОТ: ПСС / А. О. Романов // Вестник военного инновационного технополиса «ЭРА». - 2021.- том 2.- № 4.- с. 15-25. DOI: 10.1134/S2782375X21040195.

24. Spanu, A. Dynamic Surface Electromyography Using Stretchable Screen-Printed Textile Electrodes / A. Spanu, A. Botter, A. Zedda, G. L. Cerone, A.Bonfiglio, D. Pani // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.- V. 29.- P. 1661-1668. DOI:10.1109/tnsre.2021.3104972.

25. Guo, L. Systematic review of textile-based electrodes for long-term and continuous surface electromyography recording / L. Guo, L. Sandsjo, M. Ortiz-Catalan, M. Skrifvars // Textile Research Journal. - 2020.- V.- 90.- №2.- P. 227-244. DOI:10.1177/0040517519858768.

26. Yuk, H. Hydrogel bioelectronics / H. Yuk, B. Lu, X. Zhao // Chem. Soc. Rev.-2019.- V. 48.- № 6.- P. 1642. DOI.org/10.1039/c8cs00595h.

27. Pylatiuk, C. Comparison of surface EMG monitoring electrodes for long-term use in rehabilitation device control / C. Pylatiuk, M. Muller-Riederer, A. Kargov, S. Schulz, O. Schill, M. Reischl, G. Bretthauer, // IEEE International

Conference on Rehabilitation Robotics. - 2009.- P. 300-304. DOI: 10.1109/icorr.2009.5209576.

28. Stâlberg, E. V. Jitter recordings with concentric needle electrodes / E. V. Stâlberg, D.B. Sanders // Muscle and Nerve. - 2009.- V. 40.- № 3.- P. 331-339. DOI: 10.1002/mus.21424.

29. Albulbul, A. Evaluating major electrode types for idle biological signal measurements for modern medical technology / A. Albulbul // Bioengineering. - 2016.- V. 3.- № 20.- P. 2371-2382. DOI: 10.3390/bioengineering3030020.

30. Daube, J. R. Needle electromyography / J. R. Daube, D. I. Rubin // Muscle and Nerve. - 2009.- V. 39.- № 2.- P. 244-270. DOI: 10.1002/mus.21180

31. Nandedkar, S. D. Recording and physical characteristics of disposable concentric needle EMG electrodes / S. D. Nandedkar, B. Tedman, D. B. Sanders // Muscle & Nerve. - 1990.- № 13(10). - P. 909-914. DOI:10.1002/mus.880131004

32. Papathanasiou, E. S. A comparison between disposable and reusable single fiber needle electrodes in relation to stimulated single fiber studies/ E. S. Papathanasiou, E. Zamba-Papanicolaou // Clinical Neurophysiology. - 2012.-№ 123(7).- 1437-1439. DOI:10.1016/j.clinph.2011.10.046.

33. Weiland, J. D. Chronic neural stimulation with thin-film, iridium oxide electrodes/ J. D. Weiland, D. J. Anderson // IEEE Trans. Biomed. Eng. IEEE. 2000. -V. 47.- № 7. - P. 911-918. DOI: 10.1109/10.846685

34. Fröhlich, R. Electroactive coating of stimulating electrodes / R. Fröhlich // J. Mater. Sci. Mater. Med. Chapman & Hall Ltd.- 1996.- V. 7.- № 7.- P. 393-397.

35. Kalvoy, H. Electrical impedance of stainless-steel needle electrodes/ H. Kalvoy, C. Tronstad, B. J. Nordbotten, S. Grimnes, 0. G. Martinsen // Ann. Biomed. Eng.- 2010.- V. 38.- № 7.- P. 2371-2382. DOI: 10.1007/s10439-010-9989-2.

36. Kalvoy, H. Impedance-based tissue discrimination for needle guidance / H. Kalvoy, L. Frich, S. Grimnes, 0. G. Martinsen, P. K. Hol, A. Stubhaug //

Physiol. Meas.- 2009.- V. 30.- № 2.- P. 129-140. DOI: 10.1088/09673334/30/2/002.

37. Mirtaheri, P. Electrode Polarization Impedance in Weak NaCl Aqueous Solutions / P. Mirtaheri, S. Grimnes, 0. G. Martinsen, T. I. Tonnessen // IEEE transactions on biomedical engineering. - 2005.- V. 52.- №. 12.- P. 2093-2099.

38. Khambete, N. D. Impedance measurement system for concentric needle electrodes/ N. D. Khambete, J. Shashidhara, G.S. Bhuvaneshwar, R. Sivakumar // IEEE Engineering in Medicine, and Biology Society Annual Conference. -1995.- P. 1- 2. DOI: 10.1109/RCEMBS.1995.508704.

39. Ragheb, T. The polarization impedance of common electrode metals operated at low current density / T. Ragheb, L.A. Geddes // Ann. Biomed. Eng. Kluwer Academic Publishers. - 1991.- V. 19. - № 2. - P. 151-163. DOI: 10.1007/BF02368466.

40. Johnson, M. D. Bias voltages at microelectrodes change neural interface properties in vivo / M. D. Johnson, K. J. Otto, J. C. Williams, D. R. Kipke // Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology - Proceedings. - 2004.- V. 26.- № 6.- P. 4103-4106. DOI: 10.1109/IEMBS.2004.1404145.

41. Meyer, R. D. Electrodeposited iridium oxide for neural stimulation and recording electrodes / R. D. Meyer, S. F. Cogan, T. H. Nguyen, R. D. Rauh // IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. - 2001.- V. 9.- № 1.- P. 2-11. DOI: 10.1109/7333.918271.

42. Dorfman, L. J. Electrical properties of commercial concentric EMG electrodes / L. J. Dorfman, K. C. McGill, K. L. Cummins // Muscle & Nerve. -1985.- V. 56.- № 3.- P. l-8. DOI: 10.1016/0013-4694(83)92121-1.

43. Kal'nyi, D. B. On Anodic Dissolution of Silver Coatings Deposited on Base Metals / D. B. Kal'nyi, V. V. Kokovkin, I. V. Mironov // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2012.- V. 85.- № 1.- P. 57-61. DOI: 10.1134/S1070427212010119.

44. Перелыгин, Ю. П. О зависимости потенциала начала пассивации серебра при анодной его поляризации от состава раствора / Ю. П. Перелыгин, С. Ю. Киреев // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2019. - Т. 27. № 3. - С. 15-19. DOI: 10.47188/0869-5326_2019_27_3_15.

45. Bayesov, A. Electrochemical Behavior of Silver Electrode in Sulphuric Acidic Solution During Anodic Polarization / A. Bayesov, E. Tuleshova, A. Tukibayeva, G.Aibolova, F. Baineyeva // Oriental journal of chemistry. -2015.- V. 31.- № 4.- P. 1867-1872. DOI: 10.13005/ojc/310403.

46. Кузнецова, Т. А. Кинетика анодного окисления серебра и Ag,Au-сплавов в щелочной среде / Т. А. Кузнецова, Е. В. Флегель, А. В. Введенский // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2001. - № 1. - С. 145-151.

47. Муртазин, М. М. Изменения в морфологии поверхности Ag, Zn-сплавов, обусловленные анодным селективным растворением и последующим оксидообразованием / М. М. Муртазин, И. В. Ерина, М. В. Гречкина, С. Н. Грушевская, А. В. Введенский //Вестник ВГУ, серия: химия. биология. Фармация. - 2018. - № 2. - C.19-25.

48. Муртазин, М. М. Оксид серебра (I) на сплавах серебра с цинком: анодное формирование и свойства / М. М. Муртазин, М. Ю. Нестерова, С. Н. Грушевская, А. В. Введенский // Электрохимия. - 2019.- Т. 55. - № 7. - с. 873-884.

49. Кузнецова, Т. А. Анодное окисление серебра и его сплавов с золотом в щелочной среде / Т. А. Кузнецова, А. В. Введенский // В книге: Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. Тезисы докладов III Всероссийской конференции молодых ученых. -2001.- С. 244.

50. Кузнецова, Т. А. Кинетические особенности анодного растворения серебра и гомогенных Ag,Au-сплавов, обусловленные оксидообразованием / Т. А. Кузнецова, Е. В. Флегель, А. В. Введенский // В сборнике: Проблемы химии и химической технологии. Материалы

докладов IX региональной научно-технической конференции. - 2001. - С. 29-31.

51. Кузнецова, Т. А. Анодное окисление серебра и Ag-Au-сплавов в щелочной среде / Т. А. Кузнецова, Е. В. Флегель, А. В. Введенский // Защита металлов. - 2002.- Т. 38. - № 4. - С. 379-386.

52. Vvedenskii, A. V. Kinetic peculiarities of anodic dissolution of silver and Ag-Au alloys under the conditions of oxide formation / A. V. Vvedenskii, S. N. Grushevskaya, D. Kudryashov, T. A. Kuznetsova // Corrosion Science. - 2007. - №49. - P. 4523-4541.

53. Белянская, И. А. Анодное формирование и характеристики оксидов серебра на сплавах системы Ag-Zn / И. А Белянская., А. И. Таран С. Н. Грушевская, А. В. Введенский // Вестник ВГУ, Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2020.- № 3.- C. 5-11.

54. Кудряшов, Д. А. Анодное формирование и свойства полупроводниковых нанопленок Ag20 на монокристаллах серебра / Д. А. Кудряшов, С. Н. Грушевская, А. В. Введенский // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2007.- Т. 9.- № 1.- С. 53-60.

55. Кудряшов, Д. А. Разделение парциальных токов ионизации серебра, анодного образования и химического растворения оксида Ag(I) методом многоциклической хроноамперометрии ВДЭСК / Д. А. Кудряшов, С. Н. Грушевская, А. В. Введенский // Защита металлов. 2008. - Т. 44.- №3. - С. 321-329.

56. Белянская, И. А. Анодное формирование и характеристики оксидов серебра на сплавах системы Ag-Zn / И. А. Белянская, А. И. Таран, С. Н. Грушевская, А. В. Введенский // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. -2020. - № 3. - С. 5-13.

57. Каплина, А. А. Анодное формирование оксидов серебра на сплавах серебра с цинком / А. А. Каплина, И. А. Белянская, С .Н. Грушевская, А. В. Введенский // В книге: Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии. Тезисы докладов. - 2020. - С. 85.

58. Лесных, Н. Н. Анодное растворение серебра в растворах NaOH / Н. Н. Лесных, Л. Е. Волкова, Н. М. Тутукина, И. К. Маршаков // Коррозия: материалы, защита. - 2007. - № 4. - С. 1-6.

59. Ambrose, J. The electrochemical formation of Ag2O in KOH electrolyte / J. Ambrose, R. G.Barradas // Electrochim. Acta. - 1974.- V. 19. - №. 11. - P. 781 -786. DOI: 10.1016/0013-4686(74)80023-X.

60. Маршаков, И. К. Влияние анионов-активаторов на анодное окисление серебра в щелочных средах. I. Чисто щелочные растворы / И. К. Маршаков, Н. Н. Лесных, Н. М. Тутукина // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2007. - Том 9. - № 3. - С. 228-233.

61. Лесных, Н. Н. Условия возникновения питтинговых поражений серебра в щелочных средах / Н. Н. Лесных, Н. М. Тутукина, И. К. Маршаков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2008.- № 2.- С. 41-47.

62. Лесных, Н. Н. Влияние сульфат- и нитрат-ионов на пассивацию и активацию серебра в щелочном растворе / Н. Н. Лесных, Н. М. Тутукина, И. К. Маршаков // Физикохимия поверхности и защита материалов. -2008. - Т. 44. - № 5. - С. 472-477.

63. Маршаков, И. К. Влияние анионов-активаторов на анодное окисление серебра в щелочных средах. III. Хлоридно-щелочные растворы / И. К. Маршаков, Н. Н. Лесных, Н. М. Тутукина // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2008. - Т. 10.- № 2.- С. 132-138.

64. Lopez, T. M. The electroformation and electroreduction of anodic films formed on silver in 0.1 M sodium hydroxide in the potential range of the Ag/Ag2O couple / T. M. Lopez, J. R. Vilche, A. J. Arvia // J. Electroanal. Chem. - 1984. - №. 12.- P. 207-224. DOI: 10.1016/S0022-0728(84)80165-5.

65.Гришина, Е. П. Влияние концентрации серной кислоты на анодное поведение серебра в условиях потенциодинамической поляризации / Е. П. Гришина, Е. М Румянцев // Электрохимия. - 2001.- Т. 37.- № 4.- С. 474478.

66. Гришина, Е. П. Анодное окисление сплавов серебра в концентрированных растворах серной кислоты / Е. П. Гришина, А. М. Удалова, Е. М. Румянцев // Электрохимия. - 2003.- Т. 39.- № 8.- С. 10031007.

67. Баешов, А. Б. Влияние различных параметров на поведение серебра в сернокислом растворе при поляризации промышленным переменным током / А. Б. Баешов, Э. Ж. Тулешова, А. К. Баешова // Вестник КазНУ, серия химическая. - № 4 (40). - 2004. - С.170-175.

68. Гришина, Е. П. Анодное окисление и контактная коррозия серебра и меди в порах палладиевого покрытия / Е. П. Гришина // Журнал прикладной химии. - 2003. - Т. 76. - № 8. - С. 1281-1284.

69. Носков, А. В. Анодное окисление Ag-Cu сплавов в растворах серной кислоты в условиях неустойчивости продуктов реакции / А. В. Носков, Е. П. Гришина, А. М. Пименова // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2008. - Т. 44.- № 4.- С. 374-377.

70. Маршаков, И. К. «Аномальное» растворение меди и серебра при катодной поляризации в кислых средах / И. К. Маршаков, Л. Е. Волкова, Н. М. Тутукина, И. В. Крейзер // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2005. - №2. - С 43-53.

71. Bayesov, A. Electrochemical Behavior of Silver Electrode in Sulphuric Acidic Solution During Anodic Polarization / A. Bayesov, E. Tuleshova, A. Tukibayeva, G. Aibolova, F. Baineyeva // Oriental journal of chemistry. -2015. - V. 31. - №.4. - P. 1867-1872. DOI.org/10.13005/ojc/310403.

72. Баешов, А. Б. Электрохимическое поведение серебра в кислых растворах при поляризации несимметричным током / А. Б. Баешов, А. Ж. Тулешова, А. К. Баешова / /Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. - 2018. - № 1. - С. 179-183.

73. Баешов, А. Б. Влияние различных параметров электролиза на электрохимическое поведение серебра в солянокислом растворе / А. Б.

Баешов, А. Ж. Тулешова // Геология, география и глобальная энергия. -2010. - Т. 7. - № 2(37). - С. 68-71.

74. Тулешова, А. Ж. Кинетика растворения серебра в водных растворах соляной кислоты // А. Ж. Тулешова, А. Б. Баешов, Г. К. Айболова // Вестник Карагандинского университета. Серия: Химия. - 2019. - № 4 (96). - С. 59-64. DOI 10.31489/2019Ch4/59-64.

75. Баешов, А.Б. Растворение серебра в солянокислом растворе при поляризации переменным током промышленной частоты / А. Б. Баешов, А. Ж. Тулешова, А.К. Баешова // Известия национальной академии наук Республики Казахстан. - 2006. - № 1. - С. 3-6.

76. Kireev, S. Yu. Potential dependence of silver passivation starts on the solution composition / S. Yu. Kireev, Yu. P. Perelygin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Workshop "Advanced Technologies in Material Science, Mechanical and Automation Engineering -MIP: Engineering. - 2019. -P. 22014.

77. Лесных, Н. Н. Анодное окисление и коррозия серебра в хлоридных средах / Н. Н. Лесных, И. К. Маршаков, Л. Е. Волкова, Н. М. Тутукина // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2006. - Т. 8. - № 2 - С. 125-130.

78. Dugoalet, I. Anodic oxidation of silver sulphate to silver oxide at constant potential / I. Dugoalet, M. Fleischimann, W. F. K. Wynne-Jonesthe // Elecerochimiea Acta. - 1961. - V. 5, P. 229- 239.

79. Jin, X. The electrochemical formation and reduction of a thick AgCl deposition layer on a silver substrate / X. Jin, J. Lu, P. Liu, H. Tong //Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2003. - № 542. - P. 85-96. DOI:10.1016/S0022-0728(02)01474-2.

80. Гришина, Е. П. Закономерности пленкообразования при электрохимическом полировании серебра и его сплавов с медью в тиосульфатных растворах / Е. П. Гришина, С. И. Галанин, О. А. Иванова // Журнал прикладной химии. - 2004. - Т. 77. - № 8. - С. 1299-1302.

81. Галанин, С. И. Электрохимическое формирование декоративных пленок на поверхности серебра 925 пробы / С. И. Галанин, И. С. Висковатый // Дизайн. Материалы. Технология. - 2015. - № 4 (39).- С. 56-60.

82. Галанин, С. И. Особенности процесса электрохимического декорирования поверхности серебра / С. И. Галанин, И. С. Висковатый // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2016. -Т. 327. - № 3. - С. 75-86

83. Галанин, С. И. Декоративное электрохимическое анодирование поверхности сплава серебра 925 пробы / С. И. Галанин, И .С. Висковатый, Ю. П. Гладий // В сборнике: Технология художественной обработки материалов. Сборник трудов XVIII Всероссийской научно-практической конференции и смотра-конкурса творческих работ студентов, аспирантов и преподавателей по направлению. Костромской государственный технологический университет. Под редакцией С. И. Галанина. - 2015. - С. 56-65.

84. Галанин, С. И. Процесс и особенности декоративного электрохимического фактурирования поверхности сплава серебра 925 пробы/ С. И. Галанин, И. С. Висковатый //В сборнике: Технология художественной обработки материалов. Сборник трудов XVIII Всероссийской научно-практической конференции и смотра-конкурса творческих работ студентов, аспирантов и преподавателей по направлению. Костромской государственный технологический университет. Под редакцией С.И. Галанина. - 2015.- С. 66-78.

85. Тулешова, Э. Ж. Кинетика и механизм растворения серебра в водных растворах натрий нитрата / Э. Ж. Тулешова // Журнал физической химии. - 2018. - Т. 92. - № 9. - с. 1493-1496.

86. Баешов, А.Б. Электрохимическое поведение серебра при поляризации промышленным переменным током в растворе нитрата натрия / А. Б. Баешов, Э. Ж. Тулешова, Г. К. Айболова // Вестник ЕНУ им. Л. Н. Гумилева. - 2018.- том 1.- №122.- С. 21-25.

87. Демьян, В. В. Свойства пленок хлорида серебра при анодном окислении серебра переменным асимметричным током в растворе хлорида лития/ В. В. Демьян, Е. М. Демьян, Ю. Д. Кудрявцев //Вестник Донского государственного аграрного университета. 2013.- № 1 (7). - С. 66-73.

88. Демьян, В. В. Катодные процессы электрохимического окисления серебра переменным асимметричным током в растворе хлорида лития/ В.

B. Демьян, Д. М. Кузнецов, Н. П. Шабельская, В. В. Семченко // Вестник технологического университета. - 2020.- Т.23.- №6. - С

89. Тарасевич, М. Р. Электрохимическое окисление серебра в присутствии некоторых аминокислот/ М. Р. Тарасевич, Л. С. Чернышова, В. А. Богдановская, Г. А. Кудайкулова // Электрохимия. - 2001.- Т. 37.- №4.- с 510-515.

90. Балмасов, А. В. Электрохимическое полирование серебра в водно-органических растворах роданида калия/ А. В. Балмасов, Е. В. Королева,

C. А. Лилин // Защита металлов. - 2005.- Т. 41.- № 3.- С. 1-4.

91. Балмасов, А. В. Анодное поведение сплава серебра с медью в водно-органических растворах тиоцианата калия/ А. В. Балмасов, Е. Н. Чашина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2009. -Т. 52.- Вып. 2. -С. 57-61.

92. Семенов, В. Е. Пассивация серебра и сплава СрМ925 серосодержащим ингибитором. / В. Е. Семенов, А. В. Балмасов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. Вып. 11. С. 77-80.

93. Семенов, В. Е. Пассивация серебра в растворах, содержащих гетероциклические соединения / В. Е. Семенов, А. В. Балмасов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2011. - Т. 54. - № 3. С. 68-71.

94. Кальный, Д. Б. Сульфит натрия как перспективный реагент при электрохимическом окислении металлического серебра / Д.Б. Кальный, В.

В. Коковкин, И. В.Миронов // Журнал общей химии. 2011. - Т. 81. - Вып. 5. С. 705-710

95. Lou, Z. Interface kinetic diffusion reaction leading to fast and continuous generation of AgCl nanocubes in NaCl solution/ Z. Lou, B. Huang, Z. Wang, X. Qin, X. Zhang, Y. Liu, R. Zhang, Y. Daib, M.-H. Whangbo // Dalton Trans. - 2013. - V.42. P.15219-1525.

96. Ha, H. The effect of silver chloride formation on the kinetics of silver dissolution in chloride solution/ H. Ha, J. Payer //Electrochim Acta. 2010. T. 56, Vol. 7, P. 2781-2791. Doi:10.1016/j.electacta.2010.12.050.

97. Hassan, H. H. Comparative studies of the electrochemical behavior of silver electrode in chloride, bromide, and iodide aqueous solutions/ H. H. Hassan, M. A. M. Ibrahim, S. S. Abd El. Rehim, M. A. Amin, // Int. J. Electrochem. Sci. -2010. - Vol. 5. Р. 278 - 294.

98. Pargar, F. Polarization Behavior of Silver in Model Solutions/ Pargar F., Koleva D. // International Journal of Structural and Civil Engineering Research. - 2017.-V. 6.- №. 3.- С. 172-176. DOI:10.18178/ijscer.6.3.172-176

99. Демьян, В. В. Анодное поведение серебра в растворах галогенидов при электролизе переменным асимметричным током/ В. В. Демьян, Ю.А. Абраменко // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2017. - № 7-1. - С. 59-63; URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11692 (дата обращения: 27.11.2021).

100. Справочник химика. Том 2. Основные свойства неорганических и органических соединений. Химия, Москва-Ленинград. 1964. 1162 с.

101. Лурье, Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия. 1989. 448 с.

102. ГОСТ 31726-2012. Добавки пищевые. Кислота лимонная безводная Е330. Технические условия. - Введ. 2013.07.01. - М. : Стандартинформ, 2014. 31 с.

103. Verhoff, F. H., Bauweleers H. Citric Acid // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. - Wiley, 2014. - DOI:10.1002/14356007.a07_103.pub3

104. Волков, А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник -Мн.: Современная школа, 2005. - 608 с.

105. Shao, A. Risk assessment for the amino acids taurine, L-glutamine and L-arginine // Regulatory toxicology and pharmacology: RTP. - 2008-4. - Т. 50, вып. 3. - С. 376-399. - ISSN 0273-2300. - D0I:10.1016/j.yrtph.2008.01.004.

106. ОСТ 11.029.003-80. Требования к качеству воды для электронной промышленности. - Введ. 1980.08.28. М. : Стандартинформ, 1980. 99 с.

107. ГОСТ 25995-83. Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Общие технические требования и методы испытаний. - Введ. 1983. - М. : Стандартинформ, 1983. 30 с.

108. Белова, В. С. Исследование электрохимического поведения электродных материалов, применяемых в медицине для электромиографических измерений/ В. С. Белова, А. В. Балмасов// В сборнике: Проблемы науки. Материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 150-летию Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и 60-летию Новомосковского института РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2019. С. 146-149.

109. Дамаскин, Б. Б. Электрохимия / Б. Б. Дамаскин, О. А. Петрий, Г. А. Цирлина. -2 е изд., испр. и перераб.--М.: Химия, КолосС, 2006.- 672 с.

110. Белова, В. С. Электрохимическое поведение серебра в хлоридсодержащих растворах при циклической поляризации / Белова В. С., Балмасов А.В. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2021. - Т. 64. - № 11. - С. 50-56. DOI: 10.6060/ivkkt.20216411.6450

111. Белова, В. С. Исследование электрохимического поведения серебра в растворе хлорида натрия/ В. С. Белова, А.В. Балмасов // Гальванотехника и обработка поверхности. 2020. - Т. 28. - Вып. 4. - С. 20-26. DOI: 10.47188/0869-5326_2020_28_4_20

112. Белова, В. С. Электрохимическая модификация поверхности серебра в хлоридсодержащих растворах/ В. С. Белова, А.В. Балмасов //

Гальванотехника и обработка поверхности. 2021. - Том 29. - Вып. 2. - С. 11-17. DOI: 10.47188/0869-5326_2021_29_2_11

113. Белова, В. С. Влияние таурина на электрохимическое поведение серебра в хлоридсодержащих растворах / В .С. Белова, А. В. Балмасов // Гальванотехника и обработка поверхности.- 2022. - Т.30. - №1. - С. 8-14. DOI:10.47188/0869-5326_2022_30_1_8

114. Mirtaheri, P. Electrode Polarization Impedance in Weak NaCl Aqueous Solutions/ P. Mirtaheri, S. Grimnes, 0. G. Martinsen// IEEE Transactions on biomedical engineering.- 2005. - V.52. - №.12. - P.2093-2099. DOI: 10.1109/TBME.2005.857639

115. Петрова, Ю. С. Потенциометрическое исследование комплексообразования таурина с ионами металлов / Ю. С. Петрова, Л. К. Неудачина // Журнал неорганической химии. 2013. - Т. 58. - № 5. - С. 697701

116. Белова, В. С. Влияние таурина на электро-химическое поведение серебра в хлоридсодержащих растворах / В. С. Белова // Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (Иваново, Ивановская обл., 25-30 апреля 2022 г.) - Иваново, 2022. - С. 20.

117. ГОСТ Р ИСО 9626-2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Трубки игольные из нержавеющей стали для изготовления медицинских игл. - Введ. 2013. - М. : Стандартинформ, 2013. 11 с.

118. ГОСТ 25377-2015. Межгосударственный стандарт. Иглы инъекционные многократного применения. - Введ. 2017.01.01 - М.: Стандартинформ, 2015. 11 с.

119. Регистрационное удостоверение на медицинское изделие № ФСЗ 2008/00114 от 15.02.2008 г.

120. ТУ 26.60.12-065-13218158-2017. Комплекс компьютерный нейрофизиологический для исследования ЭМГ и ВП со встроенной

функциональной клавиатурой (компьютерный электронейромиограф) «Скайбокс».

Приложение Акт приемки продукции и протокол испытаний

Утверждаю:

Акт V приемки продукн

iihj

Приемочная комиссия в составе: председателя:

Шмелева С. И. техничеекчи о директора компании ООО «I 1сйрософ]... членов комиссии:

1. Василенко Ю. Л. ио заместителя директора производственною тенартаменга по кооперации и инфраструктуре ООО «Нейрософг»

2. Балмасова A.B.. профессора кафедры технологии мсктрохимнческнч производств III X IУ

3. Беловой B.C., мл. научного сотрудника кафедры технологии электрохимических производств ИГХТУ

на основании Протокола технических испытаний коаксиальных игольчатых электродов для медицинской диагностики, изготовленных с применением метода электрохимической модификации поверхности JV» I от 25.04.2022 cninuci предъявленную продукцию выдержавшей произвола венные пены i алия Разработанные электроды соответствуют требованиям Г (К I 25W5-83.

Предлагается:

рекомендовать разработанный метод электрохимической модификации поверхности при изготовлении коаксиальных игольчатых >лектромно1рафичеекн\ электродов лля применения в комплекте с оборудованием ООО «11ейрософг».

Председатель комиссии: ¿¿Sl/ШмелевС. II

Члены комиссии:

Белова В. С.

Приложен»« I.

Протокол № 1 от 25.04.2022 технических испытаний коаксиальных игольчатых электродов для медицинской uiai мостки, изготовленных с применением метода электрохимической модификации

поверхности Приемочная комиссия в составе:

председателя:

Шмелева С. И. технического директора компании ООО «Неирософт». членов комиссии:

1. Василенко Ю. Л. ио заместителя директора производственного .тенарммеша по кооперации и инфраструктуре ООО «Неирософт»

2. Балмасова А. П.. профессора кафедры технологии электрохимических производств ИГХТУ

3. Беловой B.C.. младшего научного сотрудника кафедры технологии электрохимических производств ИГХТУ

Провела технические испытания коаксиальных игольчатых электродов ия медицинской электромнографичсской диагностики, изготовленных с применением метода электрохимической модификации поверхности центрального момента в разработанных растворах. После модификации все образцы подвергались испытаниям в соответствии с ГОСТ 25995-83 с использованием н качестве электродного контактного вещества 0.9% раствора натрия хлористого. Парамефы электродов регистрировали с помощью двух каналы юг о »лекгромиографа «Нейро-МВГ1» производства ООО «Нейрософт». Россия.

В результате технических испытаний комиссия установила следующие основные данные:

1. Стабильность измеряемого потенциала составила 3 мВ ja время

исследования 30 60 минут; 2 Уровень шумов при peí истраиии cm нала не превышает 15 мкВ.

3. Электрический импеданс электрода не более 30 кОм:

4. Время готовности электрода - не более I с.

В результате проведенных испытаний установлено, что разработанные электроды соответствуют требованиям ГОСТ 25995-83 и мот быть рекомендованы для применения в комплекте с оборудованием ( К к) «Ненрософ! ••.

Председатель комиссии: Члены комиссии: