DD299509A7 - METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS - Google Patents

METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS Download PDF

Info

Publication number
DD299509A7
DD299509A7 DD33515689A DD33515689A DD299509A7 DD 299509 A7 DD299509 A7 DD 299509A7 DD 33515689 A DD33515689 A DD 33515689A DD 33515689 A DD33515689 A DD 33515689A DD 299509 A7 DD299509 A7 DD 299509A7
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
signals
nonlinear
linear
parameters
pnl
Prior art date
Application number
DD33515689A
Other languages
German (de)
Inventor
Dirk Hoyer
Original Assignee
Friedrich-Schiller-Universitaet Jena,De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Friedrich-Schiller-Universitaet Jena,De filed Critical Friedrich-Schiller-Universitaet Jena,De
Priority to DD33515689A priority Critical patent/DD299509A7/en
Publication of DD299509A7 publication Critical patent/DD299509A7/en

Links

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse. Das Ziel der Erfindung ist es, dynamisch nichtlineare funktionsrelevante topologische Parameter zu ermitteln. Es werden mehrkanalig gemessene Signale durch Signalanalyse zu verarbeiteten Signalen, diese unter Nutzung reizbezogener Signale zu linearen Signalen, die verarbeiteten Signale und die linearen Signale durch Differenzbildung zu nichtlinearen Signalanteilen, diese durch zeitliche Analyse zu nichtlinearen Parametern, diese durch raeumliche Approximation zu nichtlinearen topologischen Parametern verarbeitet und die nichtlinearen topologischen Parameter als Bildwerte praesentiert. Mit vergleichsweise geringem rechentechnischen Aufwand werden erstmalig ereignisbezogene nichtlineare topologische Parameter bestimmt.The invention relates to a method and a circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. The aim of the invention is to determine dynamically non-linear function-relevant topological parameters. Signals that have been measured at several channels are processed into signals that have been processed using stimulus-related signals, while the processed signals and the linear signals are converted into nonlinear signal components by temporal analysis. The latter are then converted into nonlinear parameters by spatial approximation to form nonlinear topological parameters and presented the nonlinear topological parameters as image values. For the first time, event-related nonlinear topological parameters are determined with comparatively low computational complexity.

Description

verrechnet werden.will be charged.

10. Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalig gemessenen Signale (SM) einem Eingang eines Signalanalysators (2) und10. Circuit arrangement for event-related nonlinear topological function analysis, characterized in that the multi-channel measured signals (SM) an input of a signal analyzer (2) and

die reizbezogenen Signale (SR) einem ersten Eingang eines Speichermodules (3) zugeführt werden,the stimulus-related signals (SR) are fed to a first input of a memory module (3),

ein Ausgang des Signalanalysators (2) mit einem ersten Eingang eines Differenzbildners (4) und einem zweiten Eingang des Speichermodules (3),an output of the signal analyzer (2) having a first input of a subtractor (4) and a second input of the memory module (3),

ein Ausgang des Speichermodules (3) mit einem zweiten Eingang des Differenzbildners (4), ein Ausgang des Differenzbildners (4) mit einem Eingang eines Parameteranalysators (5), ein Ausgang des Parameteranalysators (5) mit einem Eingang eines topologischen Approximators (6) verbunden sind und f.n einem Ausgang des topologischen Approximators (6) die nichtlinearen topologischen Parameter (PTL) anliegen.an output of the memory module (3) with a second input of the difference former (4), an output of the difference former (4) with an input of a parameter analyzer (5), an output of the parameter analyzer (5) with an input of a topological approximator (6) and for an output of the topological approximator (6) the nonlinear topological parameters (PTL) are present.

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgeblot der ErfindungApplication blot of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse. »The invention relates to a method and a circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. »

Die Erfindung wird zur Funktions- und Leistungsdiagnostik bei evozierten Potentialen, EMG-Reaktionen und anderen mehrkanaligen Signalen in der medizinischen Diagnostik, in der Maschinendiagnostik, in der Bildsequenzanalyse sowie in de.· topologischen nichtlinearen Analyse anderer ereignisbezogener Datensfitze eingesetzt.The invention is used for functional and performance diagnostics for evoked potentials, EMG reactions and other multichannel signals in medical diagnostics, in machine diagnostics, in image sequence analysis and in the de-topological nonlinear analysis of other event-related data faults.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Bekannt sind Verfahren zur Ermittlung dynamisch nichtlinearer Übertragungseigenschaften auf Grund von Reaktionen aufMethods are known for determining dynamically non-linear transmission properties due to reactions to Doppelimpulsfolgen (Sclabassi, R. I.; Krieger, D. N.; Berger, T. W.: A systems theoretic approach to the study of CNC function.Double Pulse Sequences (Sclabassi, R.I. Krieger, D.N. Berger, T.W .: A systems theoretic approach to the study of CNC function. Annals of Biomedical Engineering 16, New York, 1988,17-34). Bekannt sind weiterhin Verfahren zur frequenzselektiven AnalyseAnnals of Biomedical Engineering 16, New York, 1988, 17-34). Also known are methods for frequency-selective analysis

von EEG-Veränderungen, die durch innere Absichten oder äußere Reize ausgelöst werden können (P. F. Prior, D. E. Maynard:EEG changes that can be triggered by inner intentions or external stimuli (P. F. Prior, D. E. Maynard:

Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier 1986, D.GIannitrapi: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel,Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier 1986, D.GIannitrapi: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel,

Karger, 1985).Karger, 1985).

Eine ereignisbezogene nichtlineare Analyse von Wechselwirkungen auf der Grundlage funktionsspezifisch ermittelterAn event-related non-linear analysis of interactions based on function-specific determinations Signaleigenschaften ist nicht reallsibrt.Signal characteristics are not realistic. Bekannt sind weiterhin Verfahren zu Ermittlung dynamisch nichtlinearer Übertragungseigenschaften auf Grund von ReaktionenAlso known are methods for determining dynamically non-linear transmission properties due to reactions

auf Doppelimpulsfolgen (Sclabassi, R. I.; Kriegor, D. N.; Berger, T. W.: A systems theoretic approach to the study of CNC function.on double pulse sequences (Sclabassi, R.I., Kriegor, D.N., Berger, T.W .: A systems theoretic approach to the study of CNC function.

Annals of Biomedical Engineering 16, New York, 1988,17-34).Annals of Biomedical Engineering 16, New York, 1988, 17-34). Eine darauf basierende Extraktion topologisch relevanter Parameter und deren topographische Verarbeitung ist nicht realisiert.An extraction of topologically relevant parameters based on this and their topographic processing is not realized. Bekannt sind Verfahren zur Auslösung von Impulsantworten und deren fiächenhafte Präsentation, zum Beispiel beim MappingMethods are known for triggering impulse responses and their rich presentation, for example during mapping

evozlerter hirnelektrischer Potentiale (Duffy, F. H.: Topographic Mapping of Brain Electric Activity, Boston..., Butterworth 1986,evoked hermetic potentials (Duffy, F.H .: Topographic Mapping of Brain Electric Activity, Boston ..., Butterworth 1986,

7-28). Weiterhin sind Verfahren zurtopologlschen Interpolation yon Signalparametern bekannt.7-28). Furthermore, methods for topological interpolation of signal parameters are known.

Die Approximation dynamisch nichtlinearer zeitlich-räumlicher Übertragungsprozesse Ist in diesen Verfahren bisher nichtThe approximation of dynamically nonlinear temporal-spatial transfer processes is not yet in these methods

realisiert.realized.

Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung Ist es, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischenThe object of the invention is to provide a method and a circuit arrangement for event-related nonlinear topological Funktionsanalyse anzugeben, die in der Lage sind, dynamisch nichtlineare funktionsrelevante topologische Parameter zuTo provide functional analysis that is capable of dynamically nonlinear functionally relevant topological parameters

ermitteln.determine.

Weiterhin sollen Verfahren und Schaltungsanordnung mit minimalem technischem und rechentechnischem Aufwand undFurthermore, methods and circuitry with minimal technical and computational effort and

minimaler Rechenzeit realisiert werden.minimum computing time can be realized.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearenThe invention is based on the object, a method and a circuit arrangement for event-related non-linear

topologischen Funktionsanalyse anzugeben, mit denen zeitlich-räumliche dynamisch nichtlinearo Übertragungs· bzw.specify topological function analysis, with which temporal-spatial dynamically non-linear transmission or

Verarbeitungssysteme effizient charakterisiert und bei denen entsprechend einer topologischen fi nalyse effiziente dynamischProcessing systems efficiently characterized and which according to a topological fi nalysis efficient dynamically

nichtlineare topologische Parameter ermittelt werden.nonlinear topological parameters are determined.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine differenziertere systomtheoretisch fundierte Charakterisierung topologischerWith the help of the invention, a more differentiated systromo-theoretically substantiated characterization of topological Übertragungssysteme realisiert werden.Transmission systems are realized. Die Aufgabe wird durch das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrkanalig gemessene Signale durchThe object is achieved by the method according to the invention characterized in that multi-channel measured signals Signalanalyse zu verarbeiteten Signalen, diese unter Nutzung reizbezogener Signale zu linearen Signalen, die verarbeitetenSignal analysis to processed signals, these using stimulus-related signals to linear signals, the processed Signale und die linearen Signale durch Differenzbildung zu njchtllnearen Signalanteilen, diese durch zeitliche Analyse zuSignals and the linear signals by subtraction to njchtllnearen signal components, these by temporal analysis to

nichtlinearen Parametern, diese durch räumliche Approximation zu nichtlinearen topologischen Parametern verarbeitet werden und die nichtlinearen topologischen Parameter als Bildwerte präsentiert werden.Nonlinear parameters, these are processed by spatial approximation to nonlinear topological parameters and the nonlinear topological parameters are presented as image values.

Die Aufgabe wird durch die Schaltungsanordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mehrkanalig gemessenen SignaleThe object is achieved by the circuit arrangement according to the invention characterized in that the multi-channel measured signals

einem Eingang eines Signalanalysators und die reizbezogonnn Signale einem ersten Eingang eines Speichermodules zugeführt werden, ein Ausgang des Signalanalysators mit einem ersten Eingang eines Differenzbildners und einem zweiten Eingang desan input of a signal analyzer and the stimulus-related signals are supplied to a first input of a memory module, an output of the signal analyzer with a first input of a subtractor and a second input of the

Speichermodules, ein Ausgang des Speicliei modules mit einem zweiten Eingang des Differenzbildners, ein Ausgang desMemory modules, an output of the Speicliei module with a second input of the subtractor, an output of the Differenzbildners mit einem Eingang eines Parameteranalysators, ein Ausgang des Parameteranalysators mit einem EingangDifference generator with one input of a parameter analyzer, one output of the parameter analyzer with one input

eines topologischen Approximators verbunden sind und an einem Ausgang des topologischen Approximators die nichtlinearen topologischen Parameter anliegen.are connected to a topological approximator and the nonlinear topological parameters are present at an output of the topological approximator.

Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.Structure and operation of the invention will be described below. Die mehrkanalig gemessenen Signale werden dem Eingang eines Signalanalysators und die reizbezogenen Signale werden demThe multi-channel measured signals are the input of a signal analyzer and the stimulus-related signals are the

ersten Eingang des Speichermodules zugeführt.supplied to the first input of the memory module.

Die mehrkanalig gemessenen Signale werden durch Signalanalyse zu verarbeiteten Signalen verarbeitet.The multi-channel measured signals are processed by signal analysis to processed signals. Der Ausgang des Signalanalysators ist mit dem ersten Eingang des Differonzbildners und dem zweiten Eingang desThe output of the signal analyzer is connected to the first input of the differentiator and the second input of the Speichermodules verbunden.Memory modules connected. In dem Speichermodul werden die verarbeiteten Signale unter Nutzung der reizbezogenen Signale zu den linearen SignalenIn the memory module, the processed signals become the linear signals using the stimulus-related signals

verarbeitet.processed.

Der Ausgang des Speichermodules ist mit dem zweiten Eingang des Differenzbildners verbunden.The output of the memory module is connected to the second input of the subtractor. Dort werden die verarbeiteten Signale und die linearen Signale durch Differenzbildung zu den nichtlinearen SignalanteilenThere, the processed signals and the linear signals by subtraction to the non-linear signal components

verarbeitet.processed.

Der Ausgang des Differenzbildners ist mit dem Eingang des Parameteranalysators verbunden.The output of the subtractor is connected to the input of the parameter analyzer. Dort werden die nichtlinearen Signalanteile durch zeitliche Analyse zu nichtlinearen Parametern verarbeitet.There, the non-linear signal components are processed by temporal analysis to non-linear parameters. Der Ausgang des Parameteranalysators ist mit dem Eingang des topologischen Approximators verbunden.The output of the parameter analyzer is connected to the input of the topological approximator. Dort werden die nichtlinearen Parameter durch räumliche Approximation zu den nichtlinearen topologischen ParameternThere the nonlinear parameters become the nonlinear topological parameters through spatial approximation

verarbeitet.processed.

An dem Ausgang des topologischen Approximators liegen die nichtlinearen topologischen Parameter an, welche als BildwerteAt the output of the topological approximator are the nonlinear topological parameters, which serve as image values

präsentiert werden.to get presented.

Die Erfindung ermöglicht eino objektive Analyse dynamisch nichtlinearer Wechselwirkungen ereignisbezogenerThe invention enables an objective analysis of dynamically nonlinear interactions of event-related Signalveränderungen und eine objektive Analyse dynamisch nichtlinearer Übertragungseigenschaften als topologfscheSignal changes and an objective analysis of dynamically nonlinear transmission properties as topologic

Parameter.Parameter.

Der Signalanalysator ist vorzugsweise in einem Fall so aufgebaut, daß die mehrkanalig gemessenen Signale nach der BeziehungThe signal analyzer is preferably constructed in such a case that the multi-channel measured signals according to the relationship SV(M) = F(SM(M))-F(SM(Mr))SV (M) = F (SM (M)) -F (SM (Mr))

zu verarbeiteten Signalen verrechnet werden.be processed to processed signals.

Hierdurch wird eine Hervorhebung effizienter Potentialverläufe, die insbesondere für die erfindungsgemäße WeiterverarbeitungThis will highlight a more efficient potential profiles, in particular for the further processing according to the invention

der Signale wesentlich ist, gesintert.the signals is essential, sintered.

Der Signalanalysator ist in einem anderen Fall so aufgebaut, daß die mehrkanalig gemessenen Signale nach der Beziehung SV(M)=ISM(M)IIn another case, the signal analyzer is constructed in such a way that the signals measured in several channels have the relationship SV (M) = ISM (M) I

zu verarbeiteten Signalen verrechnet werden.be processed to processed signals.

Durch diese Variante wird eine weitere Gruppe wesentlicher Signalcharakteristika ausgelöster SignalveränderungenBy this variant, another group of significant signal characteristics triggered signal changes

charakterisiert, die bisher nicht benutzt wurde.characterized, which has not been used.

Die verschiedenen Varianten berücksichtigen unterschiedliche Aspekte der Informationsverarbeitung. Sie sind deshalb^owohlThe different variants take into account different aspects of information processing. They are therefore good

einzeln als auch in Kombination vorteilhaft, beispielsweise in der medizinischen Diagnostik, anwendbar.individually and in combination advantageous, for example in medical diagnostics applicable.

Die Spoichereinheit ist so aufgebaut, daß bei Einzelimpulsen im reizbezogenen Signal die verarbeiteten Signale als lineareThe Spoichereinheit is constructed so that for single pulses in the stimulus-related signal, the processed signals as linear Signale gespeichert werden.Signals are stored. Der Differenzbildner ist εο aufgebaut, daß die linearen Signale nach der BeziehungThe subtractor is constructed so that the linear signals depend on the relationship SNL(M) » SV(M) - SS(M) - SS(M - dt)SNL (M) »SV (M) - SS (M) - SS (M - dt)

zu don nichtlinearen Signalanteilen verrechnet werden. Auf diese Weise wurden systemtheoretisch begründet nichtlineare Übertragungseigenschaften mit minimalem rechentechnischem Aufwand ermittelt.be charged to don non-linear signal components. In this way, system-theoretically justified non-linear transmission properties were determined with minimal computational effort.

Der Parameteranalysator ist in einem Fall so aufgebaut, daß die nichtlinearen Parameter durch Auswahl zu Analysezeitpunkten aus den nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehung 'In one case, the parameter analyzer is constructed in such a way that the nonlinear parameters can be selected from the nonlinear signal components by the selection at analysis times according to the relationship '.

PNL(k) = SNL(k,ni)PNL (k) = SNL (k, ni)

ermittelt werden.be determined.

In einem zweiten Fall ist der Parameteranalysator so aufgebaut, daß die nichtlinearen Parameter zu Analysezeitpunkten aus denIn a second case, the parameter analyzer is constructed so that the non-linear parameters at analysis times from the

nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehungnon-linear signal components according to the relationship

n2n2

PNL(k) = 1/(1+n2-n1) £ SNL(M) I = n1PNL (k) = 1 / (1 + n2-n1) £ SNL (M) I = n1

ermittelt werden.be determined.

In einem dritten Fall ist der Parameteranalysator so aufgebaut, daß die nichtlinearen Parameter zu Analysezeitpunkten aus denIn a third case, the parameter analyzer is constructed so that the non-linear parameters at analysis times from the

nichtlinearen Signalanteilen nach der Beziehungnon-linear signal components according to the relationship

n2n2

Σ i ♦ SNL(M) i = n1 PNL(k) « Σ i ♦ SNL (M) i = n1 PNL (k) «

n2n2

Σ SNL(M) i = n1Σ SNL (M) i = n1

ermittelt werden.be determined.

Diese Varianten berücksichtigen unterschiedliche Signalcharakteristika und werden entsprechend der AufgabenstellungThese variants take into account different signal characteristics and are adapted to the task

ausgewählt.selected.

Die ermittelten nichtlinearen Parameter beinhalten wesentliche Kenngrößen des nichtlinearen Übertragungsverhaltens, dieThe determined nonlinear parameters contain important characteristics of the nonlinear transmission behavior, the

bisher wedar in technischen noch in medizinischen Systemen analysiert wurden.So far wedar have been analyzed in technical even in medical systems.

Der topologische Approximator ist so aufgebaut, daß die nichtlinoaren Parameter zu nichtlinearen topologischen ParameternThe topological approximator is constructed so that the nonlinear parameters are nonlinear topological parameters

nach der Beziehungafter the relationship

PTL(b) = Σ W(b) * PNL(k) k= 1PTL (b) = ΣW (b) * PNL (k) k = 1

verrechnet werden.will be charged.

Eine Verknüpfung nichtlinearer Parameter, die dynamisch nichtlineare Übertragungseigenschaften beinhalten, zu nichtlinearenLinking nonlinear parameters that dynamically contain nonlinear transmission properties to nonlinear ones

topologischen Pararr^tern hat den Vorteil, daß bisher nicht bekannte räumlich-zeitliche Zusammenhänge instruktiv und mit minimalem Aufwand rmittelt und dargestellt werden.Topological parry has the advantage that hitherto unknown spatio-temporal relationships are instructed and displayed instructively and with minimal effort.

In diesem Zusammer. ang ermöglicht die topologische Interpolation eine instruktive Darstellung bisher nicht sichtbarerIn this review. ang, the topological interpolation allows an instructive representation not previously visible Zusammenhänge.Contexts. Auf diese Weise werd..ι dynamisch nichtlineare funktionsrelevante topologische Parameter effektiv ermittelt.In this way, dynamically non-linear function-relevant topological parameters are effectively determined. Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird am Beispiel der Auswertung der ereignisbezogenen elektrischen Hirnaktivität eines Probanden vorgestellt. Fig. 1 zeigt das Schaltbild der Schaltungsanordnung zur ereignisbezogenen nichtlinearen topolo^'ischen Funktionsanalyse. Die mehrkanalig gemessenen Signale SM werden dem Eingang eines Signalanalysators 2 und die reizbezogenen Signale SR werden dem ersten Eingang des Speichermodules 3 zugeführt.The invention is presented using the example of the evaluation of the event-related electrical brain activity of a subject. Fig. 1 shows the circuit diagram of the circuit arrangement for event-related nonlinear topological functional analysis. The multi-channel measured signals SM are the input of a signal analyzer 2 and the stimulus-related signals SR are supplied to the first input of the memory module 3.

Die mehrkanalig gemessenen Signale SM werden durch Slgnalanalyee 2u verarbeiteten Signalen SV verarbeitet.The multi-channel measured signals SM are processed by Slgnalanalyee 2u processed signals SV. Der Ausgang des Signalanalysators 2 ist mit dem ersten Eingang des Differenzbildners 4 und dem zweiten Eingang desThe output of the signal analyzer 2 is connected to the first input of the difference former 4 and the second input of the Speichermodules 3 verbunden.Memory modules 3 connected. In dem Speichermodul 3 werden die verarbeiteten Signale SV unter Nutzung der reizbezogenen Signale SR zu den linearenIn the memory module 3, the processed signals SV become linear using the stimulus-related signals SR Signalen SS verarbeitet.Signals SS processed. Der Ausgang des Speichormodules 3 ist mit dem zweiten Eingang des Differenzbildners 4 verbunden.The output of the memory module 3 is connected to the second input of the difference former 4. Dort werden die verarbeiteten Signale SV und die linearen Signale SS durch Differenzbildung zu den nichtlinearenThere, the processed signals SV and the linear signals SS by subtraction to the non-linear Signalanteilen SNL verarbeitet.Signal components SNL processed. Der Ausgang des Differenzbildners 4 Ist mit dem Eingang des Parameteranalysators 5 verbunden.The output of the difference former 4 is connected to the input of the parameter analyzer 5. Dort werden die nichtlinearen Signalanteile SNL durch zeitliche Analyse zu nichtlinearen Parametern PNL verarbeitet.There, the nonlinear signal components SNL are processed by temporal analysis to nonlinear parameters PNL. Der Ausgang des Parameteranalysators 5 ist mit dem Eingang des topologlschen Approximators 6 verbunden.The output of the parameter analyzer 5 is connected to the input of the topological approximator 6. Dort werden die nichtlinearen Parameter PNL durch räumliche Approximation zu den nichtlinearen topologlschenThere, the nonlinear parameters PNL become the nonlinear topological by spatial approximation Parametern PTL verarbeitet.Parameters PTL processed. An dem Ausgang des topologischen Approximators 6 liegen die nichtlinearen topologlschen Parameter PTL an, welche alsAt the output of the topological approximator 6 are the nonlinear topological parameters PTL, which are referred to as Bildwerte präsentiert werden.Image values are presented. Am Eingang der Untersuchungskonfiguration 7 liegen die reizbezogenen Signale SR an.At the entrance of the examination configuration 7, the stimulus-related signals SR are present. Ein Impulsgeber 1 liefert als reizbezogenes Signal SR Einzelimpulse und Doppelimpulse variablen Abstandes in Folge. DasA pulse generator 1 supplies as stimulus-related signal SR single pulses and double pulses of variable distance in a row. The

reizbezogene Signal SR steuert einen zur Untersuchungskonfiguration 7 gehörenden Fojostimulator, der bei den Patienten bzw.stimulus-related signal SR controls a Fojostimulator belonging to the examination configuration 7, which in the patient or

Probanden visuell evozierte Potentiale auslöst. Diese werden weiterhin im Rahmen der Untersuchungskonfiguration 7 überSubjects visually evoked potentials triggers. These will continue in the context of the examination configuration 7 Oberflächenelektroden am Kopf des Patienten mit einem üblichen EEG-Gerät 16kanalig gemessen und einerSurface electrodes on the head of the patient with a conventional EEG device 16 channels measured and a Rechnerkonfiguration, die aus Analyserechner und Personalcomputer besteht, zugeführt, A-D-gewandelt und einer Average-Computer configuration, consisting of analysis computer and personal computer, fed, A-D converted and an average Prozedur unterogen. Als Ergebnis dieser Prozedur liegen die mehrkanalig gemessenen Signale SM am Ausgang derProcedure undercut. As a result of this procedure, the multi-channel measured signals SM are at the output of the Untersuch·;, ,^konfiguration 7 an.Inspection, Configuration 7. Die weitere Verarbeitung ist in diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise softweremäßig realisiert.The further processing is advantageously realized in software in this embodiment. In einer ersten Ausführungsvariante werden die gemessenen Daten bandpassgefiltert und nullpunktkorrigiert, entsprechend derIn a first embodiment variant, the measured data is band-pass filtered and zero-corrected according to the

Beziehungrelationship

SV(M) = F(SM(M)) - F(SM(Mr)).SV (M) = F (SM (M)) - F (SM (Mr)).

Als Frequenzbereich wurde 5-100Hz gewählt. Der Referenzzeitpunkt tr befindet sich im Prästimulusintervall. In einer zweiten Ausführungsvariante werden die gemessenen Daten SM zu einer Hüllkurve nach der BeziehungThe frequency range was 5-100Hz. The reference time tr is in the pre-stimulus interval. In a second embodiment, the measured data SM becomes an envelope according to the relationship

SV(M)=|SM(M)|SV (M) = | M (M) |

zu verarbeiteten Daten SV verrechnet, die dem fortlaufenden Energiegehalt entsprechen. Die verarbeiteten Daten SV können vorteilhafterweise weiterhin geglättet werden.processed data SV, which correspond to the continuous energy content. The processed data SV can advantageously be further smoothed.

Bei Einzelimpulsen im relzbezoge ien Signal SR werden die verarbeiteten Signale SV als lineare Signale SS gespeichert. DieFor individual pulses in the relzbezoge ien signal SR, the processed signals SV are stored as linear signals SS. The Abstände der Doppelimpulse betrugen schrittweise dt = 20 ms-300 ms.Distances of the double pulses were stepwise dt = 20 ms-300 ms. Die linearen Signale SS werden nach der BeziehungThe linear signals SS become the relationship SNL(M) = SV(M) - SS(M) - SS(M - dt)SNL (M) = SV (M) - SS (M) - SS (M - dt)

zu nichtlinearen Signalanteilen SNL verrechnet.to non-linear signal components SNL charged.

Die Ermittlung der nichtlinearen Parameter PNL erfolgt in der ersten Variante dadurch, daß nichtline&re Parameter PNL durchThe determination of the nonlinear parameter PNL is carried out in the first variant by nonline & re parameter PNL Auswahl zu Analysezeitpunkten ni aus den nichtlinearen Signalanteilen SNL nach der BeziehungSelection at analysis times ni from the nonlinear signal components SNL according to the relationship PNL(k) = SNL(k,ni)PNL (k) = SNL (k, ni)

ermittelt werden.be determined.

In der zweiten Variante erfolgt die Ermittlung der nichtlinearen Parameter PNL dadurch, daß nichtlineare Parameter PNL zuIn the second variant, the determination of the nonlinear parameter PNL is performed by adding nonlinear parameters PNL Analysezeitpunkten ni aus den nichtlinearen Signalanteilen SNL nach der BeziehungAnalysis time points ni from the nonlinear signal components SNL according to the relationship

n2n2

PNL(k) = 1/(1 + n2 - n1) £ SNL(k,i) i = n1PNL (k) = 1 / (1 + n2 - n1) £ SNL (k, i) i = n1

ermittelt werden.be determined.

In der zweiten Variante erfolgt die Ermittlung der nichtlinearen Parameter PNL dadurch, daß nichtlineare Parameter PNL zuIn the second variant, the determination of the nonlinear parameter PNL is performed by adding nonlinear parameters PNL Analysezeitpunkten ni aus den nichtlinearen Signalanteilen SNL nach der BeziehungAnalysis time points ni from the nonlinear signal components SNL according to the relationship

n2n2

Σ i * SNL(k,i) i = n1 PNL(k) = Σ i * SNL (k, i) i = n1 PNL (k) =

n2n2

Σ SNL(k,i) = n1Σ SNL (k, i) = n1

ermittelt werden.be determined.

Entsprechend den Schnittpunkten mit der Nullinie wurde gewählt:According to the intersections with the zero line, the following was chosen:

SNL(t- 1)<0 SNL(t + 1)>0 SNLIt -1)>0SNL (t-1) <0 SNL (t + 1)> 0 SNLIt -1)> 0

n1=tfür '.SNUt n1 = tfor '.SNUt

n2 = tfür I SNUt+ 1X0 n2 = t for I SNUt + 1X0

in einem Bereich von 80mm bis 120ms unter Interaktiver Kontrolle.in a range of 80mm to 120ms under interactive control.

Es wurden alle Varianten ausgewertet.All variants were evaluated. Die Approximation der als Bildpunkte b darzustellenden nichtlinearen topologischen Parameter PTL erfolgt dadurch, daß dieThe approximation of the nonlinear topological parameters PTL to be represented as pixels b is achieved by the fact that the

nichtlinearen Parameter PNL zu nichtlinearen topologischen Parametern PTL nach der Beziehungnonlinear parameter PNL to nonlinear topological parameters PTL according to the relationship

PTL(b) = Σ W(b) * PNL(k) k= 1PTL (b) = ΣW (b) * PNL (k) k = 1

verrechnet werden.will be charged.

Die nichtlinearen topologischen Parameter PTL werden als Bild auf einem Display dargestellt. Diese Bilder dienen zur subjektiven Beurteilung der topologischen Verteilung der nichtlinearen Informationsübertragungslerstungen des Nerversystems oder können einer objektiven Bildanalyse unterworfen werden.The nonlinear topological parameters PTL are displayed as an image on a display. These images are used for the subjective evaluation of the topological distribution of the non-linear information transmission devices of the nerversystem or can be subjected to an objective image analysis.

In Betracht gezogene Druckschriften:Documents considered:

- Prior, P.F.; Maynard, D.E.: Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier, 1986Prior, P.F .; Maynard, D.E .: Monitoring Cerebral Function. Amsterdam, Elsevier, 1986

- Giannitrapi D.: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel, Karger, 1985- Giannitrapi D .: The Electrophysiology of Intellectual Functions. Basel, Karger, 1985

- Duffy, F. Α.: Topographie Mapping of Brain Electric Activity. Boston, Butterworth, 1986, S.7-28- Duffy, F. Α .: Topography Mapping of Brain Electric Activity. Boston, Butterworth, 1986, pp. 27-28

- Sclabassi, R. J.; Krieger, D. N., Berger, T. W.: A systems theoretic approach to the study of CNC function. Annals of Biomedinal Engineering 16, New York, 1988, S. 17-34Sclabassi, R. J .; Krieger, D.N., Berger, T.W .: A systems theoretic approach to the study of CNC function. Annals of Biomedinal Engineering 16, New York, 1988, p. 17-34

Claims (9)

1. Verfahren zur ereignisbezogenen nichtlinearen topologischen Funktionsanalyse unter Anwendung von Signalanalyseverfahren und der topographischen Approximation, dadurch gekennzeichnet, daß mehrkanalig gemessene Signale (SM) durch Signalanalyae zu verarbeiteten Signalen (SV),1. A method for event-related nonlinear topological function analysis using signal analysis method and the topographic approximation, characterized in that multi-channel measured signals (SM) by Signalanalyae to processed signals (SV), die verarbeiteten Signale (SV) unter Nutzung reizbezogener Signale (SR) zu linearen Signalen (SS),the processed signals (SV) using stimulus-related signals (SR) to linear signals (SS), die verarbeiteten Signale (SV) und die linearen Signale (SS) durch Differenzbildung zu nichtlinearen Signalanteilen (SNL),the processed signals (SV) and the linear signals (SS) by differentiation to non-linear signal components (SNL), die nichtlinearen Signalanteile (SNL) durch zeitliche Analyse zu nichtlinearen Parametern (PNL), die nichtlinearen P' -qmetern (PNL) durch räumliche Approximation zu nichtlinearen topologischen Parametern (PTL) verarbeitet und die nichtlinearen topologischen Parameter (PTL) als Bildwerte präsentiert werden.non-linear signal components (SNL) are temporally analyzed into nonlinear parameters (PNL), the non-linear P '-qmeters (PNL) are spatially approximated to nonlinear topological parameters (PTL), and the non-linear topological parameters (PTL) are presented as image values. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalig gemessenen Signale (SM) nach der Beziehung '2. The method according to claim 1, characterized in that the multi-channel measured signals (SM) according to the relationship ' SV(k) = F(SM(M))-F(SM(Mr))SV (k) = F (SM (M)) -F (SM (Mr)) zu verarbeiteten Signalen (SV) verrechnet werden.be processed to processed signals (SV). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalig gemessenen Signale (SM) nach der Beziehung3. The method according to claim 1, characterized in that the multi-channel measured signals (SM) according to the relationship SV(M)= |SM(M)|SV (M) = | SM (M) | zu verarbeiteten Signalen (SV) verrechnet werden.be processed to processed signals (SV). 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einzelimpulsen im reizbezogenen Signal (SR) die verarbeiteten Signale (SV) als lineare Signale (SS) gespeichert werden.4. The method according to claim 1, characterized in that for single pulses in the stimulus-related signal (SR), the processed signals (SV) are stored as linear signals (SS). 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Signale (SS) nach der Beziehung5. Process according to claims 1 and 2 or 3 or 4, characterized in that the linear signals (SS) according to the relationship SNL(M) = SV(M)-SS(M)-SS(M-dt)SNL (M) = SV (M) -SS (M) -SS (M-dt) zu den nichtlinearen Signalanteilen (SNL) verrechnet werden.be calculated to the non-linear signal components (SNL). 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtünearen Parameter (PNL) durch Auswahl zu Analysezeitpunkten (ni) aus den nichtlinearen Signalanteilen (SNL) nach der Beziehung6. The method according to claims 1 and 5, characterized in that the non-linear parameters (PNL) by selection at analysis time points (ni) from the non-linear signal components (SNL) according to the relationship PNL(k) = SNL(k,ni)PNL (k) = SNL (k, ni) ermittelt werden.be determined. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Parameter (PNL) zu Analysezeitpunkten (ni) aus den nichtlinearen Signalanteilen (SNL) nach der Beziehung7. The method according to claims 1 and 5, characterized in that the non-linear parameters (PNL) at analysis time points (ni) from the non-linear signal components (SNL) according to the relationship n2n2 PNL(k) = 1/(1 + n2 - n1) £ SNL(M)PNL (k) = 1 / (1 + n2 - n1) £ SNL (M) i = n1i = n1 ermittelt werden.be determined. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Parameter (PNL) zu Analysezeitpunkten (ni) aus den nichtlinearen Signalanteilen (SNL) nach der Beziehung8. The method according to claims 1 and 5, characterized in that the nonlinear parameters (PNL) at analysis time points (ni) from the non-linear signal components (SNL) according to the relationship PNL(k)PNL (k) ermittelt werden.be determined. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Parameter (PNL) zu nichtlinearen topologischen Parametern (PTL) nach der Beziehung9. The method according to claims 1 and 6 or 7 or 8, characterized in that the nonlinear parameter (PNL) to nonlinear topological parameters (PTL) according to the relationship PTL(b) =PTL (b) = W(b) * PNL(k)W (b) * PNL (k) k=1k = 1
DD33515689A 1989-12-04 1989-12-04 METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS DD299509A7 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD33515689A DD299509A7 (en) 1989-12-04 1989-12-04 METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD33515689A DD299509A7 (en) 1989-12-04 1989-12-04 METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD299509A7 true DD299509A7 (en) 1992-04-23

Family

ID=5614308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD33515689A DD299509A7 (en) 1989-12-04 1989-12-04 METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD299509A7 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1089149A3 (en) * 1999-09-29 2005-11-09 Focke & Co. (GmbH & Co. KG) Method and device for diagnosing machines
WO2007014558A2 (en) 2005-08-04 2007-02-08 Heinrich-Heine-Universität Method and arrangement for the analysis of a time-variable bioelectromagnetic signal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1089149A3 (en) * 1999-09-29 2005-11-09 Focke & Co. (GmbH & Co. KG) Method and device for diagnosing machines
WO2007014558A2 (en) 2005-08-04 2007-02-08 Heinrich-Heine-Universität Method and arrangement for the analysis of a time-variable bioelectromagnetic signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0538739B1 (en) Method and device for determining the state of health of a living being
DE69727236T2 (en) DEVICE FOR RECORDING GALVANIC SKIN REACTIONS
DE69526823T2 (en) Apparatus and method for analyzing information related to physical and mental condition
DE3854806T2 (en) Device for determining the different phases of sleep in interaction with operators
EP0000504B1 (en) Circuit arrangement for the detection and recording of the activity of the uterus
DE19827697B4 (en) Method and system for determining the quality of signals indicative of cardiac function
EP1059875B1 (en) Evaluation system for obtaining diagnostic information from the signals and data of medical sensor systems
DE3912028A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR COMPARING WAVEFORMS OF TIME-VARIABLE SIGNALS
EP0828225A1 (en) Process and means for analysing EEG data
EP1047987A2 (en) Method and device for representing and monitoring functional parameters of a physiological system
EP0355506A1 (en) Arrangement for measuring local bioelectric currents in biological tissue
DE2449606A1 (en) ELECTROCARDIOGRAPHIC CALCULATOR
EP1071937A1 (en) System and method for configuring and/or parameterizing an diagnostic device
DE3843714A1 (en) METHOD FOR DETERMINING ELECTROCARDIOGRAPHIC SIGNALS AND ARRANGEMENT FOR REPLAYING ELECTROCARDIOGRAPHIC SIGNALS
EP3060112A1 (en) Method for quantifying the perceptive faculty of a person
DE10246404A1 (en) T-waves alternates measurement method for electrocardiography, involves adjusting electrocardiogram data series based on difference between target cubic spline and odd and even cubic splines
DE69629349T2 (en) Heart rate monitor from the ECG waveform
EP3258833B1 (en) Method of determining person&#39;s perception capability
DE19608733C1 (en) Classification of time series with sampling values for evaluating EEG or ECG
DD299509A7 (en) METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EVENT-RELATED NONLINEAR TOPOLOGICAL FUNCTIONAL ANALYSIS
DE3246025T1 (en) Mapping of electrical brain activity
DE1910030A1 (en) Device for the independent execution and evaluation of tests of the activity of functional systems of living organisms
DE60035505T2 (en) DETERMINATION OF NEUROLOGICAL CONDITIONS BY MEANS OF IRRITANT POTENTIALS
AT520374B1 (en) Determination of the ranking of the perception intensity of stimuli from a test set of stimuli in a test subject
DE10105387C2 (en) Method for operating a magnetic resonance device for functional imaging and magnetic resonance device for performing the method

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee