DE10058230A1

DE10058230A1 - Verfahren zur Aufnahme und Bewertung von Elektroenzephalographie (EEG)-Ableitungen und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE10058230A1
Application number: DE10058230A
Authority: DE
Inventors: Gerald Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme und Bewertung von Elektroenzephalographie(EEG)-Ableitungen, mit den Schritten: Aufnahme einer Ableitung (Ableitungs-Daten) von einem Patienten, über einen vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise 10 Minuten, Umsetzung der Ableitungs-Daten in den Frequenzbereich (Spektral-Daten), insbesondere durch eine Fouriertransformation der erfaßten Ableitungs-Daten. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte: Quantitative Weiterverarbeitung der Spektral-Daten zu mehreren exakt definierten quantitativen Parametern, Speichern der quantifizierten Parameter und Vergleich der quantifizierten Parameter mit entsprechenden Parametern einer früheren Ableitung des gleichen Patienten. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme und Bewertung von Elektroenzephalographie (EEG)-Ableitungen mit den Schritten: Aufnahme einer Ableitung (Ableitungs-Daten) von einem Patienten, über einen vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise 10 Minuten, und Umsetzen der Ableitungs-Daten in den Frequenz bereich, insbesondere durch eine Fouriertransformation der erfaßten Ableitungs-Daten. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Durch die Einführung moderner bildgebender Verfahren wie MRI und CT ist in den letzten Jahren der Stellenwert des EEG in der neurologischen Ausschlußdiagnostik immer weiter zurückgedrängt worden. Hauptgrund hierfür ist die geringe räumliche Auflösung des EEG sowie die geringe Eindringtiefe (ca. 3-6 cm) in das Schädelinnere. Die radiologischen Untersuchungen sind heute für die gängigen Fragestellungen der Strukturdiagnostik zum Mittel der Wahl geworden. Weitgehend unausgeschöpft erscheinen demge genüber die Möglichkeiten des EEG in der Funktionsdiagnostik.

In der Vergangenheit wurde immer wieder versucht, EEG-Daten be stimmten psychiatrischen Krankheiten, Syndromen oder auch nur Symptomen zuzuordnen. Die weitgehende Erfolglosigkeit dieser Bemühungen dürfte hauptsächlich der unterschätzten enormen Streubreite der "EEG-Bilder", die sich schon bei gesunden Per sonen zeigt, zuzuschreiben sein. Das EEG eines Patienten mit psychischen Störungen kann in vielen Fällen nicht vom EEG eines Gesunden unterschieden werden und verschiedene Krankheitsbilder zeigen oft recht ähnliche EEG-Darstellungen. Dies macht ver ständlich, daß das EEG auch in der Psychiatrie nach wie vor - wenn überhaupt - lediglich zur neurologischen Ausschlußdiagno stik herangezogen wird. Dies führt zu einer interindividuellen Nichtvergleichbarkeit von EEG (in qualitativer und erst recht natürlich in quantitativer Hinsicht) selbst völlig gesunder Probanden, so daß für klinische Zwecke nur der intraindividuel le oder ipsative Vergleich, d. h. die quantitative Ermittlung von Unterschieden zeitlich aufeinanderfolgender Ableitungen bleibt.

Die bisher geübte Routine stellt der rein visuelle Vergleich von verschiedenen EEG eines Patienten dar. Der Aussagewert sol cher qualitativer Vergleiche unterliegt jedoch im wesentlichen zweierlei Einschränkungen. Zum einen ist damit zu rechnen, daß zwei verschiedene Beurteiler zu unterschiedlichen, ja wider sprüchlichen Einschätzungen kommen. So gibt es Untersuchungen, denen zufolge selbst ein und derselbe EEG-Experte zu verschie denen Zeitpunkten voneinander abweichende Urteile abgibt. Zum anderen ist davon auszugehen, daß überhaupt nur Unterschiede von einer bestimmten Ausprägung an ins Auge fallen, wobei die Schwelle von Beurteiler zu Beurteiler naturgemäß verschieden ist. Des weiteren sind geringe, gleichwohl aber klinisch be deutsame Unterschiede mit dem Auge nicht erfaßbar. Dies leuch tet insbesondere dann ein, wenn die Aufgabe darin besteht, nicht nur kurze Kurvenausschnitte von einigen wenigen Sekunden, sondern ganze Ruhe-EEG von 10 Minuten Dauer oder länger zu ver gleichen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich das EEG phy siologischerweise im Zeitverlauf regelhaft verändert.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Er findung darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so wei terzubilden, daß eine vom Beurteiler unabhängige objektive Aus sage getroffen werden kann, ob sich der Zustand eines Patienten verschlechtert oder verbessert hat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird von einem Ver fahren gelöst, das die in Anspruch 1 genannten Schritte umfaßt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine objektivere Beurteilung durchzuführen, indem die Ableitungs- Daten nach mehreren vorgegebenen Kriterien quantifiziert werden. Die visuo-morphologische Charakteristik des jeweiligen EEG wird durch eine möglichst kleine Anzahl von Kriterien erfin dungsgemäß quantitativ rekonstruiert. Da sich die komplexe raumzeitliche Organisation eines EEG nicht in einem einzigen Kriterium fassen läßt, wird die elektroenzephalographische Ver änderungsmessung mehrere einander ergänzende Kriterien (Parameter) erfordern. Die ausgewählten Kriterien bzw. Parame ter müssen voneinander wenigstens teilweise unabhängig sein und müssen für die Charakterisierung der Morphodynamik - zwischen den Polen des Idealtypischen und des eindeutig Pathomorphen - als essentiell gelten.

Der Erfinder hat herausgefunden, daß aus den Spektral-Daten, die vermittels Fourier-Analyse aus den Rohdaten (Zeitfunktion) zu gewinnen sind, sich folgende klinisch aussagekräftige Para meter errechnen lassen:

a) Alpha-Leistung
b) Baryzentrische Frequenz
c) Anteriorisierungsquotient
d) Anzahl der non-A-Segmente, und
e) Delta-/Theta-Leistung.

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Umsetzung der Ableitungs-Daten in Blöcke von zwei Sekunden Länge. Vorzugswei se wird aus den umgesetzten Blöcken ein Mittelwertspektrogramm berechnet.

Diese Maßnahmen haben sich im Hinblick auf Datengenauigkeit und Rechengeschwindigkeit als besonders vorteilhaft herausgestellt.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfaßt der Vergleich der quantifizierten Daten zweier Ableitungen eine Bewertung der be rechneten Differenzen, wobei die Bewertung anhand von vorgege benen gespeicherten Bewertungstabellen erfolgt. Bevorzugt wer den die einzelnen Ergebnisse der Bewertung addiert und der so erhaltene Wert als Endergebnis dargestellt.

Die Bewertung bzw. Gewichtung der Ergebnisse des Vergleichs und die Addition der gewichteten Werte führt zu einem Endergebnis, das für den Anwender des Verfahrens (Arzt) ohne weiteres erfaß bar ist und eine objektive Aussage über Verbesserung oder Ver schlechterung des neurologischen bzw. psychiatrischen Krank heitsbilds darstellt.

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Bewertung nach zumindest zwei unterschiedlichen vorgebbaren Empfindlichkeiten (Sensitivitätsstufen).

Weiter bevorzugt ist es, die Ableitungs-Daten vor der Umsetzung vom Zeitbereich in den Frequenzbereich zu filtern, um damit niederfrequente Schwitz-, Bewegungs- und Augapfelartefakte wie auch hochfrequente Muskelartefakte auszuschließen.

Weiter ist es bevorzugt, eventuelle durch die Hoch- und Tief passfilterung noch nicht eliminierte Artefakte zu beseitigen, wobei ein zeitlich entsprechender Abschnitt mit Ableitungs- Daten angehängt wird. Damit wird gewährleistet, daß die Länge der Ableitung stets die gleiche bleibt, was Voraussetzung für den angestrebten Vergleich mehrerer von einem Patienten abge legten EEGs ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung werden die Ableitungs-Daten oder die Spektral-Daten mit einem Zeitstempel versehen. Beson ders bevorzugt werden die quantifizierten Daten mit einem Zeit stempel und anderen zur Kennzeichnung des Patienten erforderli chen Daten für eine Archivierung verknüpft.

Diese Maßnahmen ermöglichen eine Archivierung der bei einer Ab leitung entstandenen Daten, um sie mit entsprechenden Daten ei ner weiteren nachfolgenden Ableitung vergleichen zu können.

Besonders bevorzugt werden vor der Durchführung des Vergleichs der quantifizierten Daten mit entsprechenden quantifizierten Daten aus der früheren Ableitung an dem Patienten die entspre chenden Zeitstempel verglichen. Dadurch wird sichergestellt, daß immer nur solche Abteilungen miteinander quantitativ ver glichen werden, die zu einer in etwa vergleichbaren Tageszeit registriert wurden. Der Vergleich von EEGs, die zu unterschied lichen Tageszeiten bzw. vor und nach einer größeren Mahlzeit aufgenommen wurden, kann nämlich zu falschen Aussagen führen.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird vor dem Beginn der Ab leitung ein Test auf (visuell nicht erkennbare) arterielle Puls-Artefakte ausgeführt, um zu prüfen, ob Elektroden in der Nähe von Arterien angebracht wurden, wobei falsch plazierte Elektroden vorzugsweise optisch angezeigt werden.

Die vom Pulsschlag herrührende systemische Artefaktüberlagerung des EEG liegt etwa im Frequenzbereich von 1-1,5 Hz, und läßt sich vermittels der Spektralanalyse eines kurzen (beispielsweise 10 Sekunden) EEG-Abschnitts feststellen. Diese hier beschriebene, der eigentlichen EEG-Aufzeichnung vorausge hende Prüfung auf visuell nicht erkennbare Pulsartefakte ist auch vom Konzept her absolut neuartig. Es geht nämlich dabei nicht um den allgemein bekannten, bereits durch visuelle In spektion des EEG leicht zu erkennenden mechanischen (d. h. durch Bewegung der Elektrode, "Pulsweckeln") Pulsartefakt, sondern um ein im Schrifttum bisher noch nicht erwähntes Phänomen, nämlich die Auswirkungen pulssynchron-rhythmischer Schwankungen des so genannten Übergangswiderstands (der Impedanz). Ein mit Blut ge fülltes Gefäß (Arterie) führt zu einer geringeren Impedanz, Blutentleerung zu einer höheren Impedanz. Dieser Wechsel voll zieht sich genau im Rhythmus des Pulsschlages und zeigt sich im EEG in einem spektralen Gipfel bei 1 bis 1,5 Hz (entsprechend einem Puls von 60 bis 70/min). Neben den (charakteristischen) Spektrogrammen wird dem Benutzer die "falsch" plazierte Elek trode (farb-optisch) auf einem Bildschirm dargestellt. Selbst verständlich ist dieses Verfahren zur Erkennung einer falsch plazierten Elektrode auch alleine ausführbar, wie dies in dem unabhängigen Anspruch 19 ausgeführt ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ei ne Vorrichtung gelöst, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist und die in Anspruch 15 angegebenen Merkmale umfaßt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die bereits erläuterten Vorteile auf und dient insbesondere dazu, dem Benutzer der Vor richtung ein Bewertungsergebnis darzustellen, anhand dessen der Benutzer den Trend, d. h. eine Verschlechterung oder Verbesse rung des Zustands eines Patienten erfassen kann.

Weitere Vorteile in der Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zei gen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltdiagramm einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Kopfanschnitt zur Darstellung der Elektroden- Plazierungen;

Fig. 3 mehrere Tabellen, in denen die Werte zur Gewich tung/Bewertung der Ergebnisse des Vergleichs der quantifizierten Daten enthalten sind; und

Fig. 4 das Auswertungsblatt eines Patienten.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung von Ableitungs-Daten als schematisches Blockschaltdiagramm darge stellt und mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Ableitungseinrichtung 12 zum Aufnehmen eines Elektroenzephalogramms (EEG) eines Patienten, dem ent sprechend der Fig. 2 eine Vielzahl von Elektroden auf dem Kopf aufgesetzt wird. Die von den Elektroden gelieferten Potential schwankungen werden einer Aufnahmeeinrichtung 14 zugeführt, die unter anderem eine Verstärkung dieser Signale durchführt. Dar über hinaus umfaßt die Aufnahmeeinrichtung 14 üblicherweise ein Filter. Bei der Aufnahmeeinrichtung 14 handelt es sich bei spielsweise um eine kommerziell vertriebene Head-Box (Hardware, Verstärker, 24 Kanal "Medelec Profile" der Firma Oxford Instru ments GmbH) sowie das "Profile"-EEG-System auf Windows- Oberfäche.

Die von der Aufnahmeeinrichtung 14 verstärkten Signale (für je den Kanal ein Signal) werden einem Analog/Digital-Wandler 16 zugeführt, der aus den analogen Signalen digitale Signale gene riert. Die Abtastrate des Analog/Digital-Wandlers erfolgt min destens mit der zweifachen maximalen Frequenz, die noch erfaßt werden soll. Die Abtastrate kann beispielsweise 128 Hz betra gen, so daß die maximale erfaßbare Frequenz 64 Hz beträgt.

Die digitalisierten Signale werden anschließend einem digitalen Filter 18 zugeführt, das eine untere Grenzfrequenz von 2 Hz (entsprechend einer Zeitkonstanten von 0,08 s) besitzt. Die obere Grenzfrequenz wird auf 40 Hz eingestellt. Es ist jedoch anzumerken, daß die untere Grenzfrequenz nicht die "cut-off"- Frequenz des Filters ist. Vielmehr läßt das Filter untere Fre quenzen bis 0,5 Hz gedämpft durch. Es versteht sich, daß es sich hierbei um beispielhafte Werte handelt, die selbstver ständlich auch verändert werden können.

Die digitalisierten und gefilterten Signale werden anschließend einer Fourier-Transformationseinrichtung 20 zugeführt, und da durch in den Frequenzbereich umgesetzt. Beispielsweise wird zur Umsetzung das Fast-Fourier-Transformations-Verfahren einge setzt.

Zur Vereinfachung der Fourier-Transformation werden der Fou rier-Transformations-Einrichtung 20 (im folgenden kurz FT- Einrichtung genannt) Signaldaten-Blöcke einer Länge von etwa 2 Sekunden zur Umsetzung zugeführt. Das heißt, daß am Ausgang der FT-Einrichtung 20 für jedes Signal ein Spektrogramm (Einzelspektrogramm) "abgreifbar" ist, das die Frequenzanteile des jeweiligen Signals über eine Länge von 2 Sekunden wieder gibt.

Da in der weiteren Verarbeitung der Daten mit einer Ausnahme nicht die einzelnen Spektrogramm notwendig sind, wird bei spielsweise in der FT-Einrichtung 20 für jeden Kanal ein Mit telwert-Spektrogramm aus den einzelnen (300 Spektrogramme bei einer Ableitungsdauer von 10 Minuten und einer Abschnittslänge von 2 Sekunden) Spektrogrammen berechnet. Diese Mittelwert- Spektrogramme lassen sich neben den normalen Einzelspektrogram men je nach Anwendungsfall in einem Speicher 22, der in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, speichern. Zusätzlich zu diesem Mittelwert-Spektrogrammen werden genaue Zeit der Ableitung, Datum und Name des Patienten im Speicher 22 gespeichert. Da diese Speicherung optional erfolgt, wurde eine gestrichelte Darstellung des Speichers 22 gewählt. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die in den vorgelagerten Einrichtungen er zeugten Daten ebenfalls gespeichert werden, was ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet ist.

Die verschiedenen Mittelwert-Spektrogramme werden der Quantifi zierungs-Einrichtung 30 zugeführt, die anhand der verschiedenen Mittelwert-Spektrogramme eine Quantifizierung der EEG- Ableitungen auf der Grundlage von noch zu erläuternden Kriteri en durchführt. Die quantifizierten Daten werden anschließend in einem Speicher 32 ebenfalls mit Zeit und Patientendaten abge legt. Existieren bereits quantifizierte Daten des Patienten von einer früheren Ableitung, werden diese Daten einer Gewichtungs einrichtung 34 zugeführt, die die quantifizierten Daten ver gleicht, d. h. eine Differenz bildet und abhängig von dieser Differenz einen Gewichtungswert berechnet. Die zur Gewichtung notwendigen Werte sind hierbei in einem Speicher 36 abgelegt. Das Ergebnis der Gewichtung der quantifizierten Daten wird schließlich auf einem Monitor 38 graphisch aufbereitet darge stellt oder über einen Drucker 40 ausgedruckt.

Nachfolgend wird nun die Quantifizierung der Daten und die nachfolgende Gewichtung näher erläutert.

Die der Quantifizierungseinrichtung 30 zugeführten Mittelwert- Spektrogramme werden nach insgesamt fünf unterschiedlichen Kri terien quantifiziert, nämlich nach a) Alpha-Leistung, b) bary zentrischer Frequenz, c) Anteriorisierungsquotienten, d) Anzahl der non-A-Segmente, und e) Delta-/Theta-Leistung.

Gerade diese Kriterien haben sich (theoriegeleitet) als beson ders vorteilhaft zur quantitativen Rekonstruktion des EEGs her ausgestellt, wobei auf folgende wesentliche Gesichtspunkte hin zuweisen ist:

- Das idealtypische eines EEG wird konventioneller ("visueller") Weise nach dem Grad der (okzipitalen) Alpha- Ausprägung beurteilt. Daher ist die posteriore absolute Alpha-Leistung ein zentral bedeutsames Kriterium.
- Weiterhin verlangt man von einem "idealtypischen" EEG un ter Ruhebedingungen ein gewisses Maß an Alpha-Kontinuität. Dieser Aspekt kommt im Kriterium "Anzahl der non-A-Segmente" zum Ausdruck.
- Eine leichtere bis mittelgradige Absenkung des "elektroenzephalographischen Vigilanzniveaus" drückt sich in einer Vorverlagerung des Alpha-Spannungsmaximums aus, d. h. in einer Zunahme der zwischen 0 und 1 variierenden Anteriorisierungsquotienten.
- Der visuelle Eindruck des diffus-dysrhythmischen (= "pathologischen") wird durch die langsame Aktivität im Bereich von 0,5-7,5 Hz vermittelt. Eine Zunahme oder auch Abnahme der langsamen Frequenzen kann, unabhängig von einer Änderung der absoluten Alpha-Leistung im Rahmen von Abbauprozessen erfolgen.
- Die baryzentrische Frequenz ist ein aussagekräftiger geo metrischer Deskriptor des Frequenzspektrums. Verschiebun gen der baryzentrischen Frequenz zeigen eine Gesamtver langsamung oder Gesamtbeschleunigung an und spiegeln damit die Relation der langsamen zu den schnellen Frequenzkompo nenten wieder.

Die Alpha-Leistung im Bereich von 8-13 Hz wird für die beiden posterioren Kanäle, nämlich LP = O1-A1 und RP = O2-A2 (vergl. Elektrodenplazierung gem. Fig. 2) berechnet:

Es werden zur Berechnung der Alpha-Leistung also die Mittel wertspektrogramme der Differenzsignale O1-A1 und O2-A2 verwen det.

Die "baryzentrische Frequenz" beschreibt die Medianfrequenz des Mittelwertspektrums im Bereich von 0,5-32 Hz. Die baryzentri sche Frequenz wird für die beiden posterioren Kanäle, nämlich LP = O1-A1 und RP = O2-A2 berechnet:

Die Anteriorisierungsquotienten AQ_R und AQ_L werden aus der vor ne-hinten Relation der Alpha-Leistung berechnet, wobei jedoch nur das Spektrum im Bereich 8-13 Hz von Interesse ist. Die Berechnung der beiden Anteriorisierungsquotienten erfolgt nach der folgenden Vorschrift:

Die beiden Anteriorisierungsquotienten (AQ_R = rechtshemisphe ral, AQ_L = linkshemispheral) variieren damit zwischen 0 (totale Posteriorisierung) und 1 (totale Anteriorisierung).

Von einem non-A-Segment (bei einer Dauer von 2 Sekunden) wird definitionsgemäß gesprochen, wenn in keinem der vier Kanäle LA = F3-A1, RA = F4-A2, LP = O1-A1 und RP = O2-A2 der Alpha- Anteil (8-13 Hz) 50 Prozent der spektralen Gesamtleistung (0,5-32 Hz) übersteigt. Die automatische Berechnung erfolgt für sukzessive 2 Sekundensegmente, wobei bei der Ableitedauer von 10 Minuten insgesamt maximal 300 non-A-Segmente möglich sind (30 non-A-Segmente pro Minute).

Im Gegensatz zu den vorherigen Kriterien wird bei der Berech nung der Anzahl der non-A-Segmente nicht auf die Mittelwert spektrogramme der einzelnen Kanäle zurückgegriffen, sondern vielmehr auf die einzelnen Spektrogramme (Einzelspektrogramme) der 2 Sekunden-Signalblöcke. Die Gesamtleistung und die Alpha- Leistung berechnet sich dann für jeden einzelnen 2 Sekunden- Bock x nach der Vorschrift:

Der zuvor genannte Kriteriumswert von 50 Prozent läßt sich selbstverständlich nach oben oder unten verändern.

Schließlich wird das Delta-/Theta-Leistungskriterium für die beiden anterioren, nämlich LA = F3-A1 und RA = F4-A2, und die beiden posterioren, nämlich LP = O1-A1 und RP = O2-A2 Kanäle wie folgt berechnet:

Die nach den vorgenannten Kriterien und Vorschriften berechne ten quantifizierten Daten werden, wie bereits erläutert, im Speicher 32 abgelegt.

Die quantifizierten Daten zweier zeitlich versetzter Ableitun gen werden anschließend in der Gewichtungseinrichtung 34 auf Änderungen geprüft, wobei das Ausmaß der Änderung durch einen Punktwert ausgedrückt (gewichtet) wird. Bei den Kriterien a), c), d) und e) sind Änderungen auf den Ausgangswert (100 Pro zent) zu beziehen. Bei Kriterium b) erfolgt die Bewertung auf grund festgelegter absoluter Bandbreiten der Änderung. Eine Zu nahme des entsprechenden quantifizierten Werts gegenüber der früheren Ableitung entspricht einem positiven Vorzeichen bei den Kriterien a) und b) (Plus bedeutet Verbesserung), einem ne gativen Vorzeichen (Minus bedeutet Verschlechterung) bei den Kriterien c), d) und e). Die vorgenannten Punktewerte sind - ohne Vorzeichen - in den in Fig. 3 angegebenen Tabellen aufgeführt, wobei zu jedem Kriterium zwei unterschiedliche Sensiti vitätsstufen vorgesehen sind.

Die Gewichtung der Differenz der quantifizierten Daten ergibt sich am deutlichsten aus dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel, bei dem an zwei unterschiedlichen Tagen Ableitungen an einem Patienten durchgeführt wurden, wobei anhand des gespeicherten Zeitstempels geprüft wird, ob die beiden Ableitungen zu vergleichbaren Tageszeiten erfolgten. So hat die Quantifizie rung der Ableitung vom 9.3.1999 bezüglich des ersten Kriteriums (Alpha-Leistung), die Werte 4,57 für den Kanal LP und 5,48 für den Kanal RP ergeben. Bezüglich des zweiten Kriteriums (baryzentrische Frequenz) wurden die Werte 10,5 für den Kanal LP und 10,75 für den Kanal RP ermittelt. Als Anteriorisierungs quotienten AQ_L und AQ_R wurden die Werte 3,61 und 3,04 ermit telt. Die Anzahl der non-A-Segmente (Kriterium: 60 Prozent der relativen Alpha-Leistung) beträgt 3,66. Für die Kanäle LA, RA, LP und RP wurden als Delta-/Theta-Leistung die Werte 3,37, 3,19, 3,13 und 3,15 berechnet. Bei der Ableitung am 31.3.1999 ergaben sich die nachfolgenden Werte: 4,09, 5,14, 11,0, 11,0 3,66, 3,04, 3,85, 2,93, 2,86, 3,26 und 2,83.

Die entsprechenden Daten eines Kriteriums werden von der Ge wichtungseinrichtung 34 voneinander subtrahiert, wobei das Er gebnis in prozentuale Relation zu dem Ausgangswert gebracht wird. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der in Fig. 4 ge zeigten Tabelle zur besseren Verständlichkeit ebenfalls einge tragen. Auf der Grundlage der entsprechend berechneten prozen tualen Veränderung des ersten und des zweiten Werts wird aus den in Fig. 3 dargestellten Tabellen der entsprechende Punkte wert herausgenommen. So liegt beispielsweise bei der Alpha-Leistung im Kanal LP eine prozentuelle Verschlechterung (negative Vorzeichen) um 10,5 Prozent vor, so daß sich entspre chend der Tabelle ein Punktewert von 1 bei der Sensitivitäts stufe 1 oder ein Punktewert von 2 bei der Sensitititätsstufe 2 ergibt. Das Vorzeichen der beiden Punktewerte ist negativ, da sich die Alpha-Leistung von der ersten zur zweiten Ableitung verschlechtert hat. Nach dem gleichen Schema werden nun die entsprechenden Punkte für die übrigen Kriterien b), c), d) und e) ermittelt. Am Ende werden die Punkte einer Sensitivitätsstu fe addiert, so daß sich ein Gesamtpunktewert ergibt, bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel ein Gesamtwert von +3 für die Sensitivitätsstufe 1 und ein Wert von +1 für die Sensitivitäts stufe 2.

Anhand des ermittelten Wertes zeigt sich, daß sich der Zustand des Patienten zwischen den beiden Ableitetagen (geringfügig) verbessert hat, was sich aus dem positiven Gesamtwert +3 bzw. +1 ableiten läßt.

Wie bereits erwähnt, hat sich als Optimum der Ableitedauer 10 Minuten artefaktfreies Ruhe-EEG bewährt. Da sich in der weit überwiegenden Zahl der Fälle sogenannte Initial-Artefakte wie Lidschläge, Schlucken, Bulbus- und Körperbewegungen innerhalb einer Minute nach Ableitebeginn verflüchtigen, wird standardmä ßig mit der Aufzeichnung der Ableitungsdaten nach einem Verlauf von genau einer Minute begonnen. Bestimmte Artefakte, insbeson dere die durch spontane Lidschläge, Bulbus- und Schluckbewegun gen bedingten, sind mitunter auch durch einfühlsamen Umgang mit der Untersuchungsperson unvermeidbar. Sofern davon eine der vier (LA, LP, RA, RP) zur Quantifizierung herangezogenen Kanäle betroffen ist, wird von Fall zu Fall eine Eliminierung der jeweiligen Segmente durchgeführt (siehe oben). Da dadurch das an schließende der Fourier-Analyse zu unterziehende EEG verkürzt wird, muß die genaue Anzahl der eliminierten Segmente angehängt werden, um wieder auf die Standardlänge von 10 Minuten zu kom men (siehe oben). Um über die dafür nötige Reserve zu verfügen, wird grundsätzlich 11 Minuten Ruhe-EEG, bei starker Artefakt- Überlagerung auch mehr (bis zu 15 Minuten) gespeichert.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Verlaufsobjektivierung zentral-neurologischer, psychiatrischer und vermutlich auch psycho-somatischer Störun gen sensitiv ist. Die visuelle, durch subjektive Faktoren bela stete Beurteilung des EEGs hat dadurch nur noch eine unterge ordnete Bedeutung.

Claims

1. Verfahren zur Aufnahme und Bewertung von Elektroenzephalo graphie(EEG)-Ableitungen, mit den Schritten:

- Aufnahme einer Ableitung (Ableitungs-Daten) von einem Pa tienten, über einen vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise 10 Minuten,
- Umsetzung der Ableitungs-Daten in den Frequenzbereich (Spektral-Daten), insbesondere durch eine Fouriertransfor mation der erfaßten Ableitungs-Daten, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Quantitative Weiterverarbeitung der Spektral-Daten zu meh reren exakt definierten quantitativen Parametern,
- Speichern der quantifizierten Parameter, und
- Vergleich der quantifizierten Parameter mit entsprechenden Parametern einer früheren Ableitung des gleichen Patien ten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spektral-Daten zu folgenden quantitativen Parametern wei terverarbeitet werden:

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Ableitungs-Daten in Blöcken von 25 Länge erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den umgesetzten Blöcken ein Mittelwert-Spektrogramm be rechnet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Vergleich (Differenzbildung) der quantifizierten Daten eine Bewertung der berechneten Dif ferenzen umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ergebnisse der Bewertung (Scores) addiert werden (Total Score) und dieser Wert als Endergebnis dargestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertung nach zumindest zwei unterschiedlichen vorgebba ren Empfindlichkeiten (Sensitivitätsstufen) erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungs-Daten vor der Umsetzung in den Frequenzbereich gefiltert werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungs-Daten vor deren Umset zung in den Frequenzbereich digitalisiert werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Artefakten behaftete Abschnitte der Ableitungs-Daten gelöscht werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungs-Daten oder die Spek tral-Daten mit einem Zeitstempel versehen werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quantifizierten Daten mit einem Zeitstempel und anderen zur Kennzeichnung des Probanden erforderlichen Daten für eine Archivierung verknüpft wer den.

13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleich der Zeitstempel der Daten der Ableitung und der Daten der früheren Ableitung ausgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Beginn der Ableitung ein Puls- Artefakt-Test ausgeführt wird, um zu prüfen, ob Elektroden in der Nähe von Arterien angebracht wurden, wobei derarti ge ("falsch plazierte") Elektroden identifiziert werden.

15. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit
einer Vorrichtung zur Aufnahme (12, 14) (Aufnahme vorrichtung) einer Ableitung über einen vorgegebenen Zeit raum,
einer Vorrichtung zur Fouriertransformation (20) (FT-Vorrichtung) der erfaßten Ableitungs-Daten,
einer Vorrichtung zur Quantifizierung (30) (Quantifizierungsvorrichung) der Spektral-Daten auf der Basis vorgegebener Kriterien,
einer Speichervorrichtung (32) zum Speichern der quantifizierten Daten, und
einer Vorrichtung (34) zum Vergleich (Vergleichs vorrichtung) der quantifizierten Daten mit entsprechenden quantifizierten Daten einer früheren Ableitung an dem Pro banden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung (34) eine Bewertungseinheit um faßt, der eine Speichereinheit (36) zugeordnet ist, in der Bewertungstabellen abgelegt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung (34) eine Additionseinheit um faßt, die die Bewertungsergebnisse addiert.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Filtern (16) (Filtervorrichtung) vorgesehen ist, die der Aufnahmevor richtung (12, 14) nachgeordnet ist.

19. Verfahren zur Erkennung und Signalisierung falsch plazier ter Elektroden bei einer EEG-Ableitung an einem Patienten, mit den Schritten:

- Aufnahme der Ableitung (Ableitungs-Daten) von einem Patienten, über einen vorgegebenen kurzen Zeitraum, vor zugsweise 10 Sekunden;
- Umsetzen der Ableitungs-Daten in den Frequenzbereich (Spektral-Daten), insbesondere durch eine Fouriertransfor mation der erfaßten Ableitungs-Daten, gekennzeichnet durch
- Analysieren der Spektral-Daten in einem Frequenzbe reich von 1 bis 1,5 Hz und Signalisieren einer falsch pla zierten Elektrode, wenn in diesem Frequenzbereich ein spektraler Gipfel liegt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es vor dem Verfahren gemäß Anspruch 1 ausgeführt wird.