Do đối tượng đo là các mô sinh học, dòng điện I đưa vào cơ thể thường là dòng điện hình sin có tần số cao và có biên độ khơng đổi. Khi đó, điện áp U là một tín hiệu điều biên (AM – amplitude modulation) có cùng tần số với I và có đường bao thay đổi theo TEB. Vì vậy, để tính Z và tín hiệu ICG, mạch điện cần: (1) thu tín hiệu tần số cao từ điện cực, (2) khuếch đại đến độ lớn phù hợp (nếu cần), (3) giải điều chế AM để thu được một điện áp tần số thấp hơn, biến thiên theo TEB, và (4) lọc các can nhiễu rồi tính Z theo cơng thức (1.13). Để làm cơ sở cho việc thiết kế hệ thống ghi đo tại các chương tiếp theo, dải biên độ và dải tần số của các tín hiệu liên quan sẽ lần lượt được trình bày trong Mục 1.3.1.3 và Mục 1.3.1.4.
Điện cực đo
Phương pháp tim đồ trở kháng ngực sử dụng các điện cực để đưa dòng điện vào cũng như để lấy điện áp vùng ngực đầu ra. Việc sử dụng loại điện cực, số điện cực cũng như vị trí đặt đều ảnh hưởng đến kết quả đo tín hiệu ICG và tỉ số SNR. Hiện tại có một số cách đặt điện cực phổ biến như sau:
− Sử dụng bốn điện cực dải: Cách đo sử dụng bốn điện cực dải là cách đo đầu tiên
do Kubicek [31] đưa ra. Cách đo gồm bốn điện cực dải quấn quanh vùng cổ và ngực. Cụ thể, hai điện cực ở ngồi cùng đóng vai trò đưa dòng điện vào ngực, hai điện cực phía trong dùng để lấy điện áp thu được ở đầu ra. Các điện cực được đặt ở cổ và dưới dạ dày. Khoảng cách giữa hai điện cực dòng điện và điện áp ở cổ và dưới dạ dày lần lượt là 3,2 và 6,4 cm. Nhìn chung, cách sử dụng bốn điện cực dải này gặp nhiễu nhiều và cũng không thuận tiện khi đo đạc. Hiện nay, cách đặt điện cực kiểu này ít được sử dụng.
26
− Sử dụng bốn điện cực tròn: Đây là cách đo do Penney [32] đưa ra, gồm hai điện
cực tròn đặt ở phía sau cổ ở đốt sống C-7 và đi ngang về hai phía 6 cm. Hai điện cực còn lại đặt ở dưới tim ở bề mặt ngực phía bên trái, một cái ở cuối khu nối liên sườn thứ 9 và cái còn lại ở đầu khu nối liên sườn thứ 10, khoảng cách giữa hai điện cực là 8 cm. Dòng điện được vào điện cực bên phải cổ và điện cực ở khu nối liên sườn thứ 9. Hai điện cực còn lại để lấy điện áp đầu ra. Phương pháp 4 điện cực tròn tốt hơn phương pháp 4 điện cực dải khi ít nhiễu hơn, tuy nhiên cả hai phương pháp đều không đo được trở kháng đều quanh vùng ngực. Phương pháp bốn điện cực dải thiên về trở kháng sau lưng trong khi phương pháp bốn điện cực tròn đo phần trở kháng bên trái ngực chính xác hơn bên phải.
− Sử dụng tám điện cực tròn: Cách đo tám điện cực tròn do Bernstein [33] đưa ra.
Đúng hơn, cách đo này sử dụng bốn cặp điện cực, với mỗi cặp có vai trò giống nhau. Có hai cặp điện cực đưa dòng điện vào và hai cặp điện cực đo điện áp đầu ra. Một cặp điện cực đưa dòng điện được đặt ở cổ trên và cặp còn lại đặt ở trên bụng, cách 5 cm tính từ mẩu xương ức cuối cùng. Còn hai cặp điện cực đo điện áp đầu ra, một cặp ở dưới cặp điện cực dòng điện trên cổ 4,8 cm và một cặp ở phía trên cặp điện cực dòng điện dưới và ngang với cuối đoạn nối xương ức, như trên Hình 1.8. Đây là cách đo có thể bao qt hết trở kháng tồn vùng ngực và có độ chính xác cao hơn hai cách đặt điện cực nói trên.