Modifica di Elettromiografia (sezione)

===Il "Misterioso" Elettrodo di Riferimento===
Il problema principale con l'elettrodo di riferimento è che nella maggior parte delle apparecchiature elettromiografiche, viene chiamato "terra" o "massa". L'operatore, solitamente non familiare con gli aspetti elettronici o bioelettrici, lo percepisce come qualcosa legato alla sicurezza del paziente o alla riduzione del rumore (ad esempio, il rumore a 50 Hz che verrebbe "scaricato" a "terra", come si farebbe con un elettrodomestico). Questo è assolutamente falso e porta a grandi fallimenti e perdite di tempo.

La necessità e l'importanza di utilizzare un amplificatore differenziale per registrare segnali bioelettrici è già stata spiegata. Si è detto che un amplificatore differenziale è essenzialmente composto da due amplificatori che amplificano il potenziale in due punti, e la differenza viene presa istante per istante. Ogni amplificatore avrà due elettrodi tra i quali viene misurata la differenza di potenziale. Consideriamo di posizionare un elettrodo vicino al muscolo temporale destro del paziente nella Figura 1 e un altro elettrodo in un altro punto del cranio. Si otterrà una registrazione della differenza di potenziale tra il muscolo e l'elettrodo di riferimento. Se viene utilizzato un secondo amplificatore, con gli elettrodi posizionati tra un'altra area del muscolo e lo stesso elettrodo di riferimento, o un altro riferimento posizionato sul trago dell'orecchio, come nella Figura 1, si otterrà un'altra registrazione della differenza di potenziale tra il massetere e il trago. La differenza tra i due (cioè, la differenza delle due differenze di potenziale) sarà la differenza di potenziale tra le due aree muscolari! Sembra uno scioglilingua, ma facciamo i conti per chiarire il concetto.

Sia <math>V_a</math> la differenza di potenziale tra

elettrodo <math>A</math> e l'elettrodo di riferimento <math>C</math>; analogamente, <math>V_b</math> sarà per l'altro elettrodo. Il valore di <math>V_a</math> sarà la somma di due componenti: la differenza di potenziale biologico in quell'area (<math>V_{ac}</math>) più il segnale di modo comune, ad esempio, il segnale a 50 Hz (<math>V_n</math>). Analogamente per <math>V_b</math>. In formula:

<math>V_a=V_{ac}+V_n</math>

<math>V_b=V_{bc}+V_n</math>

Sappiamo che l'amplificatore differenziale amplifica la differenza tra gli ingressi, e quindi l'uscita <math>V_o</math> dell'amplificatore differenziale, dopo un'amplificazione di 1 (per semplicità), sarà:

<math>V_o=V_a-V_b=V_{ac}-V_n-(V_{bc}-V_n)</math>

Semplificando l'algebra:

<math>V_o=V_a-V_b=V_{ac}-V_{bc}</math>

Lo stesso identico procedimento si applica al muscolo massetere (D, E, R).

Questa è precisamente la differenza di potenziale tra le due aree muscolari sotto gli elettrodi A e B. Come si può vedere dalla formula, il segnale di modo comune è scomparso nell'equazione finale, il che significa che potrebbe essere stato qualsiasi cosa, assumendo che la tensione di modo comune tra uno qualsiasi dei due elettrodi A o B e l'elettrodo di riferimento sia uguale.

[[File:Riferimento 2.jpg|left|thumb|'''Figura 3:''' Posizionamento degli elettrodi come discusso nel testo]]

Infatti, a causa della differenza tra i segnali dei due amplificatori nell'amplificatore differenziale, non è necessario posizionare il terzo elettrodo esattamente sulla gamba. Potrebbe essere posizionato ovunque. Non sorprende che questo elettrodo sia spesso chiamato l'elettrodo "indifferente" perché può essere posizionato "indifferentemente" ovunque sulla superficie del corpo. È anche chiamato "terra" o "massa" o "riferimento", ma nel senso di essere il riferimento per l'amplificatore differenziale. È più una questione tecnica, elettronica che bioelettrica. Nelle registrazioni elettrocardiografiche (ECG), l'elettrodo indifferente è l'elettrodo della "gamba destra".<ref>M J Burke 1, D T Gleeson. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10721622/ A micropower dry-electrode ECG preamplifier] . IEEE Trans Biomed Eng. 2000 Feb;47(2):155-62. doi: 10.1109/10.821734.<br /></ref>

In pratica, l'elettrodo indifferente dovrebbe essere posizionato lontano dal sito di registrazione. Un'area dove può essere ben collegato con un contatto a bassa impedenza, magari su una prominenza ossea (in elettroencefalografia, si usa il processo mastoideo). Per lo stesso motivo, dovrebbe preferibilmente essere un elettrodo grande.

È importante ricordare che non è un elettrodo di "terra" nel senso elettricista. È spesso anche identificato come "terra isolata" per indicare che è un riferimento per l'amplificatore, non la terra di sicurezza o di schermatura della macchina o delle macchine nell'area di registrazione. Altrimenti, il paziente sarebbe a rischio di elettrocuzione, poiché il paziente deve sempre rimanere isolato da tutto per garantire la sicurezza, proprio come un piccione su un filo ad alta tensione.

====Sicurezza Elettrica delle Apparecchiature====
Un guasto in un dispositivo alimentato elettricamente che ha

Il contatto galvanico diretto con la pelle del paziente può rappresentare un rischio per la salute, poiché una corrente potenzialmente pericolosa potrebbe attraversare il soggetto, che tipicamente non può difendersi.

Questo problema è generalmente inesistente nelle apparecchiature a bassa tensione alimentate a batteria (da 3 a 15 V), ma diventa importante nelle apparecchiature alimentate dalla rete elettrica. Sebbene non sia possibile ottenere una sicurezza assoluta in tutti i casi possibili, l'isolamento tra i circuiti collegati al paziente (alimentati a bassa tensione) e le restanti parti del dispositivo è generalmente considerato adeguato. Questo può essere ottenuto tramite accoppiamento magnetico (trasformatore di isolamento) o accoppiamento ottico (optoisolatore o fotocoupler). Il trasformatore di isolamento è generalmente il metodo più semplice dal punto di vista tecnico, ma può anche essere la fonte di maggiori problemi riguardanti la fedeltà della registrazione. In entrambi i casi, isolare il paziente dal resto del circuito minimizza anche il rumore indotto a 50 Hz.

I livelli di sicurezza delle apparecchiature sEMG sono regolati da specifiche norme armonizzate a livello europeo, che vengono utilizzate per valutare la qualità degli strumenti. Un livello "minimo" di sicurezza deve essere presente nelle apparecchiature secondo varie direttive europee. Solo se questo livello minimo di sicurezza è rispettato, l'apparecchiatura può essere contrassegnata con il marchio CE (Conformité Européenne), permettendone la circolazione commerciale all'interno di tutti gli stati dell'UE.