44PM26｜第44回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

1

この問題のポイント

この問題では、生体計測用電極の電極電位と電極インピーダンスが問われています。

生体電位計測では、左右や測定点でできるだけ同じ種類の電極を使い、電極電位差を小さくすることが重要です。

銀-塩化銀電極とステンレス電極のように異なる材料の電極を併用すると、電極電位の差が大きくなりやすく、雑音や基線変動の原因になります。

解説

心電図、脳波、筋電図などでは、皮膚表面に電極を装着して微小な生体電位を測定します。

このとき、電極と皮膚、電解質との境界では電極電位が生じます。
電極の材質が異なると、それぞれの電極電位も異なり、電極間の電位差が大きくなります。

そのため、生体電位計測では、同じ種類の電極を組み合わせることが基本です。銀-塩化銀電極は分極しにくく、安定した電極としてよく使われます。

また、電極と皮膚の接触面積が大きいほど、電流の通り道が広くなり、電極インピーダンスは小さくなります。電極用ペーストやゲルは、皮膚との接触をよくし、電極インピーダンスを下げる目的で用います。

電極インピーダンスには容量性成分があるため、一般に周波数が高くなると小さくなる傾向があります。面積が大きいほどインピーダンスが低くなり、交流雑音の影響は受けにくくなります。

ひっかけポイント
電極ペーストで主に改善するのは、電極と皮膚の接触状態やインピーダンスです。「電極電位そのものが小さくなる」とは考えないようにします。

選択肢の確認

1．銀-塩化銀電極とステンレス電極を併用すると電極電位の差が大きくなる。
正しい。
異なる材料の電極を併用すると、それぞれの電極電位が異なるため、電極電位差が大きくなりやすくなります。生体電位計測では同種電極を用いるのが基本です。

2．生体との接触面積が大きいほど電極インピーダンスが大きい。
誤り。
接触面積が大きいほど、電流が流れる面積が広くなり、電極インピーダンスは小さくなります。大きくなるという記述は逆です。

3．電極用ペーストを塗布すると電極電位が小さくなる。
誤り。
電極用ペーストは、皮膚との接触を改善し、電極インピーダンスを下げるために使われます。電極材料によって生じる電極電位そのものを単純に小さくするものではありません。

4．電極インピーダンスは周波数とともに増加する。
誤り。
電極と皮膚の界面には容量性成分があるため、一般に周波数が高くなるとインピーダンスは低下する傾向があります。周波数とともに増加するとはいえません。

5．面積が大きいほど交流雑音の影響が大きい。
誤り。
電極面積が大きいと電極インピーダンスが小さくなり、接触状態も安定しやすくなります。そのため、交流雑音の影響はむしろ小さくなりやすいです。

覚えるポイント

• 異なる材料の電極を併用すると電極電位差が大きくなりやすいです。
• 生体電位計測では、同じ種類の電極を使うのが基本です。
• 銀-塩化銀電極は安定した電極としてよく使われます。
• 接触面積が大きいほど、電極インピーダンスは小さくなります。
• 電極ペーストは、主に接触改善とインピーダンス低下のために使います。
• 電極インピーダンスが高いと、雑音や基線変動の原因になります。