Se utiliza una configuración tetrapolar en las pruebas de bioimpedancia eléctrica de la piel para lograr una precisión de medición que es imposible con configuraciones más simples. Al emplear cuatro electrodos en lugar de dos, el sistema separa físicamente el circuito que inyecta la corriente eléctrica del circuito que mide el voltaje resultante. Esta separación es la única forma confiable de neutralizar los errores causados por la resistencia variable en el punto donde el electrodo toca la piel.
El método tetrapolar elimina eficazmente la influencia de la "impedancia de polarización" generada en la interfaz de contacto electrodo-piel. Esto asegura que los datos adquiridos reflejen las verdaderas características físicas de los tejidos profundos en lugar de artefactos de la conexión superficial.
La mecánica de la precisión de la medición
La limitación de los sistemas bipolares
En un sistema estándar de dos electrodos (bipolar), se utilizan los mismos electrodos para inyectar corriente y medir el voltaje.
En consecuencia, la medición final incluye la impedancia del tejido más la impedancia de la interfaz electrodo-piel. Debido a que la resistencia de la piel fluctúa debido al sudor, el movimiento o la presión, los datos resultantes a menudo son ruidosos e inexactos.
Separación de la excitación de la medición
La configuración tetrapolar resuelve esto dividiendo las funciones en dos pares de electrodos distintos.
Los dos electrodos exteriores constituyen el circuito de excitación de corriente. Su único propósito es inyectar una corriente eléctrica constante y conocida en el tejido.
El papel de los electrodos internos
Los dos electrodos internos forman el circuito de medición de voltaje. Detectan la diferencia de potencial (caída de voltaje) específicamente a través del segmento de tejido entre ellos.
Dado que el dispositivo de medición de voltaje tiene una impedancia interna extremadamente alta, fluye una corriente insignificante a través de estos electrodos internos.
Eliminación de la impedancia de polarización
Neutralización de errores de contacto
"Impedancia de polarización" se refiere a la resistencia generada en el punto de contacto entre el electrodo y la piel.
En una configuración tetrapolar, dado que casi no fluye corriente a través de los electrodos de detección de voltaje, no hay caída de voltaje a través de la interfaz piel-electrodo. Esto efectivamente cancela matemáticamente la impedancia de polarización de la lectura final.
Enfoque en el tejido profundo
Al eliminar el "ruido" superficial del contacto con la piel, la medición se centra estrictamente en el material entre los electrodos internos.
Esto permite que el sistema capture las características físicas de los tejidos profundos con alta fidelidad, independientemente de si la superficie de la piel está seca, húmeda o ligeramente cambiante.
Comprensión de los matices operativos
Complejidad de la configuración
Aunque es más precisa, un sistema tetrapolar requiere más hardware que un sistema bipolar. La gestión de cuatro cables y electrodos añade complejidad física al diseño del dispositivo y a la aplicación del paciente.
Sensibilidad al espaciado
La distancia entre los electrodos de voltaje y corriente es crítica. Si se colocan demasiado cerca, la distribución de la corriente puede no ser uniforme, lo que podría reintroducir errores o "diafonía" entre los circuitos.
Garantizar la integridad de los datos para su aplicación
Para determinar cómo aplicar mejor esta configuración, considere sus objetivos de medición específicos.
- Si su enfoque principal es la precisión de grado médico: Confíe estrictamente en la configuración tetrapolar para eliminar las variables de contacto con la piel y aislar la bioimpedancia de los tejidos profundos.
- Si su enfoque principal es minimizar los artefactos de movimiento: Asegúrese de que los electrodos de voltaje estén colocados de forma segura, ya que la configuración tetrapolar aísla los cambios de impedancia pero depende de un espaciado estable para obtener datos consistentes.
La configuración tetrapolar es el estándar de la industria porque transforma la bioimpedancia de una estimación a nivel superficial a un análisis preciso de tejidos profundos.
Tabla resumen:
| Característica | Bipolar (2 electrodos) | Tetrapolar (4 electrodos) |
|---|---|---|
| Funcionalidad | Caminos de corriente y voltaje compartidos | Circuitos de corriente y voltaje separados |
| Interfaz de piel | Alta interferencia por polarización | Neutraliza la resistencia de contacto |
| Precisión | Baja (incluye ruido superficial) | Alta (aísla el tejido profundo) |
| Hardware | Simple y compacto | Más complejo, requiere 4 cables |
| Mejor uso | Estimación básica | Análisis de diagnóstico de grado médico |
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Referencias
- Margus Metshein, Paul Annus. Electrical Bioimpedance Analysis for Evaluating the Effect of Pelotherapy on the Human Skin: Methodology and Experiments. DOI: 10.3390/s23094251
Este artículo también se basa en información técnica de Belislaser Base de Conocimientos .
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