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Die Erfindung betrifft ein EEG-Gerät (Elektroencephalo-
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graph) mit einer Mehrzahl von Elektrodenanschlüssen und einer Aufzeichnungseinrichtung
mit mehreren Aufzeichnungskanälen und diesen jeweils zugeordneten.Meßeingängen und
Referenzeingängen, an welche vorwählbar vorbestimmte Elektrodenanschlüsse zur Aufzeichnung
von ElektrodenmeI3-werten anschaltbar sind.
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Mit einem EEG-Gerät werden bekanntlich die elektrischen Hirnströme
aufgezeichnet, die von Schädel und Kopfhaut ableitbar sind. An der Messung sind
bis zu 20 oder mehr Elektroden beteiligt, die in vorbestimmter Anordnung, z.B. im
sogenannten 10/20-System, auf die Kopfhaut gesetzt und mit Gurten oder auf sonstige
Weise dort festgehalten werden. Bei der Messung werden die aufgrund der elektrischen
Hirnströme vorhandenen Potentialunterschiede zwischen jeweils mehreren, je nach
dem gewählten Ableitprogramm einander zugeordneten Elektroden gemessen und die Meßsignale
jeweils nach Verstärkung auf wählbar vorbestimmbare Aufzeichnungskanäle der im allgemeinen
als Schreibeinrichtung ausgebildeten Aufzeichnungseinrichtung gegeben.
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Ersichtlich ist die Meß- undzAufzeichnungstreue abhängig von der Größe
des Ubergangswiderstandes zwischen den Elektroden und der Kopfhaut, weil ein zu
großer Ubergangswiderstand die Meßwerte verfälschen kann. Vor der Durchführung der
Messung ist daher auf einen guten und festen Sitz der Elektroden zu achten.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein EEG-Gerät der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, mit welchem vor der Durchführung der Messung jede einzelne
der
Elektroden auf ihren einwandfreien Kontakt mit der Kopfhaut des Patienten überprüft
werden kann und die jewellige Elektrode mit gegebenenfalls nicht einwandfreiem Kontakt
in einfacher Weise in ihrer Anordnung am Kopf des Patienten lokalisiert werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine die Obergangswiderstände
der auf die Kopfhaut des Patienten gesetzten Elektroden überprüfenden Registriereinrichtung,
die eine programmgesteuerte Schalteinrichtung aufweist, durch welche mehrere Gruppen
aus jeweils mehreren, von Gruppe zu Gruppe unterschiedlichen vorbestimmten Elektrodenanschlüssen
in vorbestimmten Zeitabständen nacheinander jeweils für eine vorbestimmte Zeitspanne
an einen ein analoges Referenzsignal abgebenden Signalgenerator und derart an die
Aufzeichnungseinrichtung anschaltbar sind, daß jeweils die Elektrodenanschlüsse
jeder Gruppe an die Meßeingänge unterschiedlicher Aufzeichnungskanäle geschaltet
werden, und durch welche jeweils während der Zeitspanne, während der die Elektrodenanschiiisse
jeweils der einen Gruppe an die Aufzeichnungseinrichtung angeschaltet sind, wenigstens
ein Elektrodenanschluß einer anderen Gruppe an die Referenzeingänge der jeweils
beteiligten Aufzeichnungskanäle anschaltbar sind.
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Durch die Erfindung ist es daher möglich, durch entsprechende Zuordnung
der Elektrodenanschlüsse zu den einzelnen Gruppen die Aufzeichnungsbilder der ihre
Obergangswiderstandswerte angebenden Meßsignale in derjenigen Anordnung aufzuzeichnen,
in der die zugehörigen Elektroden am Kopf des Patienten angeordnet sind. Je nach
der Größe des jeweiligen Obergangswiderstandes weichen die Aufzeichnungsbilder voneinander
und von dem einen annehmbaren Obergangswiderstandswert darstellenden Aufzeichnungsbild
ab, so daß unzulässige Widerstandswerte in der Aufzeichnung leicht erkannt werden
können und aufgrund ihrer Anordnung innerhalb
der Aufzeichnung diejenige
Elektrode am Kopf des Patienten leicht herausgefunden werden kann, deren einwandfreier
Kontakt mit der Kopfhaut nicht gegeben ist.
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Anstatt das vom Signalgenerator abgegebene Meßsignal an die soeben
als Meßelektroden an die Meßeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschalteten Elektroden
zu geben und andere Elektrodenanschlüsse zur Lieferung des Meßbezugspotentials an
die Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung zu schalten, ist es prinzipiell
auch möglich, den Signalgenerator an ggf. mehrere Elektrodenanschlüsse zu schalten,
deren an sie angeschlossenen Elektroden soeben nicht durchgemessen werden. Dies
ist beispielsweise vorteilhaft, um den Obergangswiderstand der für die Aufzeichnung
des Elektrodencephalogramms erforderlichen, auf einem Bezugspotential liegenden
Elektrode gesondert zu messen. Wenn jedoch gleichzeitig mehrere Meßelektroden in
dieser Weise durchgemessen werden sollen, verzweigt sich der in die Kopfhaut des
Patienten eingespeiste Strom auf die jeweiligen Meßelektroden, deren Obergangswiderstände
zur Kopfhaut des Patienten unterschiedlich sein können, so daß zur Bestimmung der
Obergangswiderstände eine Stromstärkemessung durchgeführt werden muß, es sei denn
die Meßelektroden der jeweiligen Gruppe würden zeitlich nacheinander an die Aufzeichnungseinrichtung
angeschaltet und zwischenzeitTich von dieser abgetrennt. Um dann die gewünschte
Anordnung der -Aufzeichnungsbilder zu erreichen, müßte z.B. ein Zwischenspeicher
vorgesehen werden, in den die zeitlich versetzt abgegriffenen Meßwerte eingelesen
werden und aus dem sie gemeinsam an die Aufzeichnungseinrichtung gegeben werden,
damit sie mittels dieser gleichzeitig aufgezeichnet werden können. Daher wird das
Anschalten der jeweiligen Meßelektroden, die soeben an die Meßeingänge der jeweils
zugeordneten Aufzeichnungskanäle geschaltet sind, auch an den Signalgenerator bevorzugt,
um eine Spannungsmessung zu erreichen.
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Da außerdem gemäß der Erfindung während jeder Zeitspan-
ne,
in der die Elektrodenanschlüsse der jeweiligen Elektrodengruppen an die Meßeingänge
der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet sind, an die Referenzeingänge der soeben
an der Aufzeichnung beteiligten AufzeiBchnungskanäle vorzugsweise mehrere andere
Elektrodenanschlüsse gemeinsam geschaltet sind, die gleichzeitig über eine neutrale
Elektrode, die auf einem Bezugspotential liegt, ein durch den Übergangswiderstand
der neutralen Elektrode bestimmtes Meßbezugspotential führen, stellt dieses einen
Mittelwert des elektrischen Potentials über den Schädel hin dar. Dadurch werden
die Messungen der Obergangswiderstände der zugeordneten Elektroden nicht durch örtliche
Potentialunterschiede am Schädel verzerrt. Vorzugsweise werden jeweils die meisten
von denjenigen Elektroden zur Lieferung des Meßbezugspotentlals gemeinsam an die
Referenze#ingänge der Aufzeichnungskanäle geschaltet, die jeweils bei der laufenden
Aufzeichnung soeben nicht an die Meßeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet
sind.
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Die Aufzeichnungseinrichtung ist auch bei dem erfindungsgemäßen EEG-Gerät
vorzugsweise eine Mehrkanal-Schreibeinrichtung. Zusätzlich oder alternativ kann
als Aufzeichnungseinrichtung jedoch auch eine Magnetbandaufzeichnun#seinrichtung
oder dergleichen vorgesehen sein, aus welcher die Meßaufzeichnung ggf. über einen
Speicher in ein Sichtgerät abrufbar sein kann.
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Bevorzugt wird der Signalgenerator jeweils nur während der Aufzeichnungen
aktiviert und in den zeitlichen Abständen zwischen den Aufzeichnungen. desaktiviert.
Es ist jedoch auch möglich, den Signalgenerator während des gesamten Meßvorganges,
in dem sämtliche Elektroden durchgemessen werden, ständig aktiviert zu halten, wobei
die Elektrodenanschlüsse jeweils derjenigen Gruppe, die soeben durchgemessen werden
soll, zu Beginn der Aufzeichnungszeitspanne an den Signalgenerator geschaltet, und
am Ende der Aufzeichnungszeitspanne wieder von dem
Signalgenerator
abgeschaltet werden. Bis zum Beginn der nächsten Aufzeichnungszeitspanne kann dann
ein Aufzeichnungssignal nicht entstehen. Ferner ist es möglich, die Elektrodenanschlüsse
jeweils der durchzumessenden Gruppe und die hierzu an die Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung
zu legenden anderen Elektrodenanschlüsse jeweils zu Beginn der Aufzeichnungsspannen
an die zugeordneten Meßeingänge bzw. Referenzeingänge zu schalten und davon am Ende
der Aufzeichnungsspanne wieder abzutrennen.
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Es können auch zwischen den Aufzeichnungszeitspannen sämtliche Elektrodenanschlüsse
gemeinsam an die Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet und zu
Beginn der jeweiligen Aufzeichnungszeitspanne nur die Elek--trodenanschlüsse derjenigen
Gruppe, die in dieser Aufzeichnungszeitspanne durchgemessen werden soll, an die
Meßeingänge der jeweils zugeordneten Aufzeichnungskanäle und den Signalgenerator
geschaltet und am Ende der Aufzeichnungszeitspanne wieder zurUckgeschaltet werden.
Vorzugsweise jedoch werden die Aufzeichnungskanäle jeweils zwischen den Aufzeichnungszeitspannen
abgeschaltet und die für die nächstfolgende Aufzeichnung verwendeten Elektrodenanschlüsse
bereits vor Beginn derselben an die Meßeingänge bzw. Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung
geschaltet. Die Steuerung der Schaltvorgänge kann durch eine entsprechende Taktsteuerung,
insbesondere eine Programmsteuerung erfolgen, durch die auch die jeweils umzuschaltenden
Elektrodenanschlüsse ausgewählt werden.
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Das analoge Referenzsignal, das von dem Signalgenerator erzeugt wird,
kann irgend eine amplitudenveränderliche, periodische Signalform aufweisen, z.B.
ein periodisches Rechtecksignal sein, das an den jeweils an der Aufzeichnung beteiligten
Elektrodenanschlüssen amplitudenempfindlich abgegriffen wird, so daß die Amplitude
des aufgezeichneten Signalbildes mit zunehmendem Obergangswiderstand größer wird.
Vorzugsweise ist das eerenzsignal ein Sinussignal.
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Als Sinusgernerator kann eine an sich bekannte Oszillatorschaltung
verwendet werden. Vorzugsweise jedoch ist der Signalgenerator rechnergesteuert,
so daß entsprechend eines Rechenprogramms periodisch digitale Signale geliefert
werden, die über einen Digitalanalogwandler in das analoge Referenzsignal umgeformt
werden.
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Das erfindungsgemäße EEG-Gerät ist vorzugsweise insgesamt programmgesteuert,
so daß die jeweiligen Ableitprogramme mittels eines zugeordneten Programmwählschalters
ansteuerbar sind und auch der Signalgenerator und die Schalteinrichtung mittels
eines solchen Programmwählschalters angesteuert werden können. Wenn das EEG-Gerät
in ein die Aufzeichnungseinrichtung und die Programmsteuerung enthaltendes Aufzeichnungsgerät
und einen die Elektrodenanschlüsse aufweisenden, mit dem Aufzeichnungsgerät über
ein längeres Kabel verbundenen Abnahmekopf unterteilt ist, ist bevorzugt außer am
Aufzeichnungsgerät auch an dem Abnahmekopf ein Programmwählschalter zur Ansteuerung
des Signalgenerators und der Schalteinrichtung für die Messung der Obergangswiderstände
angeordnet.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung
zeigt: Fig. 1 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Registriereinrichtung, Fig.
2 die Darstellung des Abnahmekopfes des EEG-Gerätes mit den Elektrodenanschlüssen,
Fig. 3 die Darstellung des die Obergangswiderstände aller Elektroden angebenden
Aufzeichnungsbildes.
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Die Elektrodenanschlüsse l, die als Steckbuchse für mit
den
Elektroden am Kopf des Patienten verbundene Steckstifte ausgebildet sind, sind an
dem nahe des Patienten aufstellbaren Abnahmekopf 9 des EEG-Gerätes angeordnet.
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Entsprechend der Darstellung des Abnahmekopfes 9 in Fig.
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2 sind die Elektrodenanschlüsse 1 auf dem Abnahmekopf 9 relativ zu
einer auf diesem dargestellten Umrißlinie eines Menschenkopfes derart verteilt angeordnet
- im dargestellten Fall im sogenannten 10/20 System - wie die ihnen jeweils zugeordneten
Elektroden für die Aufnahme des Encephalogramms am Kopf des Patienten angeordnet
sind.
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Innerhalb dieser Anordnung bilden die Elektrodenanschlüsse 1 Gruppen
und 6E.
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Das EEG-Gerät weist gemäß Fig. 1 eine Mehrkanal-Aufzeichnungseinrichtung
2 in Form einer Schreibeinrichtung auf.
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Jeder der Elektrodenanschlüsse 1 ist über eine Schalteranordnung 5
aus elektronischen Schaltern mit dem Meßeingang 13 und dem Referenzeingang 14 jedes
von mehreren Aufzeichnungskanälen 3 verschultet, so daß die Elektrodenanschlüsse
unter der Steuerung einer Programmsteuereinrichtung über einen der Schalteranordnung
5 des jeweiligen Aufzeichnungskanals 3 zugeordneten Dekoder 11 wahlweise einzeln
an den Meßeingang 13 eines der Aufzeichnungskanäle 3 oder gemeinsam mit anderen
Elektrodenanschlüssen an den Referenzeingang 14 aller Aufzeichnungskanäle geschaltet
werden können. Außerdem kann jeder der Elektrodenanschlüsse 1 über eine Schalteranordnung
4 unter der Steuerung der Programmsteuereinrichtung über einen der Schalteranordnung
4 zugeordneten Dekoder 10 wahlweise an den Ausgang eines rechnergesteuerten Signalgenerators
7 aus einem Prozessor und einem D/A-Wandler geschaltet werden, so daß ein am Ausgang
des D/A-Wandlers erscheinendes Sinusreferenzsignal an die jeweils angeschalteten
Elektrodenanschlüsse 1 geleitet wird, Die Ansteuerung jedes der Schalter der Schalteranordnungen
4 und 5 erfolgt über einen Adrssdekocr 12 der Programmsteuereinrichtung.
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Anfangs sind alle Elektrodenanschlüsse 1 in Parallelschaltung mit
den Referenzeingängen aller Aufzeichnungskanäle 3 verbunden, die vorerst noch abgeschaltet
sind.
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Unter der Steuerung der Programmsteuereinrichtung werden die Elektrodenanschlüsse
1 jeder der Gruppen 6A bis 6E gruppenweise in von einer Taktsteuereinrichtung vorbestimmten
Zeitabständen nacheinander jeweils für von dieser ebenfalls vorbestimmte Zeitspannen
über die zugeordneten Schalter der Schalteranordnung 5 derart an die Aufzeichnungseinrichtung
2 angeschaltet, daß die Elektrodenanschlüsse l innerhalb ihrer Gruppe 6 an die Meßeingänge
13 vorbestimmter unterschiedlicher Aufzeichnungskanäle 3 angeschlosen und von den
Referenzeingängen 14 der Aufzeichnungskanäle 3 abgetrennt werden. Danach werden
die an den Meßeingängen 13 der Aufzeichnungseinrichtung 2 angeschalteten Elektrodenanschlüsse
1 über die Schalteranordnung 4 auch an den Signalgenerator 7 angeschaltet, während
alle anderen Elektrodenanschlüsse 1 an die Referenzeingänge 14 der Aufzeichnungskanäle
3 angeschaltet bleiben.
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Das von dem Signalgenerator 7 erzeugte #Sinusreferenzsignal wird somit
über sämtliche derjenigen Elektroden, die über ihre zugeordnete Elektrodenanschlüsse
1 mit dem Signalgenerator 7 verbunden sind, in die Kopfhaut des Patienten eingespeist.
Daher erscheint zwischen dem Meßeingang 13 und dem Referenzeingang 14 des jeweiligen
Aufzeichnungskanals 3 jeweils ein Spannungsmeßsignal, dessen Wert abhängig ist von
dem jeweiligen Obergangswiderstand zwischen den an den Signalgenerator 7 angeschlossenen
Elektroden und der Kopfhaut des Patienten. Die Meßsignale werden amplitudenempfindlich
abgegriffen und in den ihnen jeweils zugeordneten Aufzeichnungskanal 3 zur Aufzeichnung
gegeben, wozu die jeweils an der Aufzeichnung beteiligten Aufzeichnungskanäle für
eine vorbestimmte Zeitspanne eingeschaltet und wieder abgeschaltet werden, was ebenfalls
von der Taktsteuereinrichtung gesteuert wird.
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Auf diese Weise werden mittels der Aufzeichnungseinrichtung 2 entsprechend
Fig. 3 auf dem laufenden Aufzeichnungsträger Signalbilder 1 in den den jeweiligen
Aufzeichnungskanälen 3 zugeordneten Aufzeichnungsspuren 3' in der gleichen Anordnung
in Gruppen 6a bis 6e aufgezeichnet, in der die Elektroden am Kopf des Patienten
bzw. die Elektrodenanschlüsse 1 am Abnahmekopf 9 angeordnet sind.
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Die Amplituden der Meßsignale können von den Signalbildern 1' abgelesen
werden. Je größer die Amplitudenwerte in den Signalbildern 1' sind, umso größer
ist der Obergangswiderstand an der jeweils zugeordneten Elektrode und umso schlechter
ist daher ihr Kontakt mit dem Kopf des Patienten. Ober die Anordnung solcher Signalbilder
1', die im Vergleich mit den anderen unannehmbar hohe Amplitudenwerte zeigen, können
daher die zugeordneten Elektroden am Kopf des Patienten leicht lokalisiert werden,
so daß ihr Sitz korrigiert werden kann.
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Ein Bild des Obergangswiderstandes der während des Aufzeichnungszeitraums
auf einem Bezugspotential liegenden neutralen Elektrode, meistens der an der Nasenwurzel
des Patienten sitzenden Elektrode, kann mit den Bildern der Obergangswiderstände
der Elektroden irgendeiner der Gruppen in der für diese beschriebenen Weise gemeinsam
ebenfalls aufgezeichnet werden, wenn die neutrale Elektrode während der Messung
ihres Obergangswiderstandes von dem Bezugspotential abgetrennt und an dieses stattdessen
eine Elektrode einer anderen Gruppe geschaltet wird. Vorzugsweise jedoch erfolgt
die Messung~und Aufzeichnung des Bildes des Pbergangswiderstandes der neutralen
Elektrode gesondert in einem der Zeitabschnitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Aufzeichnungszeitspannen, in denen die Bilder der Obergangswiderstände zweier der
Elektrodengruppen aufgezeichnet werden. Dies ist in der in Fig.
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3 obersten Aufzeichnungsspur gezeigt. Für diese Aufzeichnung
wird
die neutrale Elektrode selbst nicht, sondern einer oder eine vorbestimmte Mehrzahl
von anderen Elektrodenanschlüssen an den Signalgenerator und den Referenzeingang
des zugeordneten Aufzeichnungskanals geschaltet.
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In diesem Fall wird der übergangswiderstand der neutralen Elektrode
aus dem Meßbezugspotential der an den Referenzeingang des zugeordneten Aufzeichnungskanals
geschalteten Elektroden gegenüber dem Bezugspotential ermittelt, auf dem die an
den Meßeingang dieses Aufzeichnungskanals geschaltete neutrale Elektrode liegt.
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