DE19601807A1 - Elektrodenträger, insbesondere für DC-EEG-Ableitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrodenträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

DC-EEG-Ableitungen gewinnen gegenüber dem konventionellen Elektroenzephalogramm (EEG), das die Frequenzbereiche unter 0,5 Hz von der Aufzeichnung ausschließt, zunehmend Bedeutung für die Analyse zentralnervöser Mechanismen der Informationsverarbeitung des Menschen. Das parallel zur Handlungsausführung abgeleitete DC-EEG hat gegenüber dem konventionellen EEG, EEG-Frequenzananlysen und dem gesamten Spektrum moderner bildgebender Verfahren (z. B. PET, SPECT) den unschätzbaren Vorteil der feinen zeitlichen Auflösung mit exakt definierbarem Bezug zu gerade ablaufenden Handlungen. Das DC-EEG gestattet die Objektivierung der individuellen Stabilität handlungssteuernder zentralnervöser Prozesse nach Induktion aufgabenirrelevanter Kognitionen und bietet wichtige Aussagen über die Handlungskompetenz der untersuchten Personen insbesondere in gefahrvollen Situationen. Damit wird das DC- EEG zu einem wichtigen Bestandteil notwendiger Eignungstests für alle kommerziellen und sonstigen Bereiche, in denen Mitarbeiter benötigt werden, die auch unter schwierigen Situationen in der Lage sein müssen, rechtzeitig und richtig zu handeln Nachdem driftfreie DC-Verstärker und effiziente Software zur Durchführung und Auswertung der Untersuchungen vergleichsweise kostengünstig verfügbar sind, ist das Anbringen der Meßfühler (Elektroden) aufwendig, was die breitere Anwendung dieser Methode für den Bereich praktischer Fragestellungen verhindert.

Eine Lösung wird von vielen Anwendern in der Benutzung von Elektrodenhauben gesehen. Eine Elektrodenhaube der Firma Elektro-Cap International, Inc., (1011 Lexington Road, Eaton, OH 45320) hat folgende Nachteile:
Die Elektroden sind fest im Gewebe der Elektodenhaube angeordnete Keramiksockel. Diese Sockel stellen zwischen Kopfhaut und dem elastischen Material der Haube eine Distanz von ca. 1 cm her. Konsequenz ist, daß sich die Keramiksockel schmerzhaft besonders auf der unbehaarten Haut der Stirnregion aufliegen. Verstärkt wird der Druck auf die Stirnregion zusätzlich durch den kräftigen Zug des Hosenträgerkabels nach hinten. Diese Litze führt die Ableitkabel der einzelnen Elektroden zusammen und ermöglicht einen schnellen Anschluß des Probanden an das EEG-Gerät. Trotz Polsterung mit mitgelieferten Schaumgummiringen mußte die Ableitung auf Grund unerträglicher Kopfschmerzen nach 30 Minuten beendet werden.

Zur Verminderung des Übergangswiderstandes sind die Elektroden mit einer Bohrung von 1 bis 1,5 mm versehen, um den Kontaktvermittler einzubringen. Durch diese Bohrung hindurch sollen die oberflächlichen Epithelschichten mit einer abgestumpften Kanüle oder, bei empfindlichen Personen mit einem Holzstäbchen abgetragen werden. Diese Prozedur, auch bis zur Schmerzgrenze ausgeführt, bringt keine Elek­ trodenübergangswiderstände unter 20 ke. Obwohl die Haube mit Silber/Silberchlorid- Elektroden ausrüstbar ist, kann auf Grund der zu hohen Übergangswiderstände kein stabiles DC-EEG abgeleitet werden.

Nachteilig ist außerdem, daß die kleine Bohrung keine Inspektion der Kopfhaut erlaubt. Mit Blick auf evtl. vorhandene Naevi (Leberflecke), die bei der Desinfektion der Kopfhaut vor dem Aufsetzen der Haube leicht übersehen werden können, ergibt sich eine eklatante Gefährdung der Probanden. Aus verletzten Naevi können sich Melanome (schnell wachsende Tumore, extrem hohe Mortalitätsrate) entwickeln. Die Haube ist in ihrer Form sehr ausgreifend zugeschnitten und erlaubt deshalb nicht die Anbringung von Mastoid-Elektroden als Referenzelektroden.

Die Lösung der Probleme gelingt mit einem Elektrodenträger gemäß dem Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Die Ansprüche 2 bis 4 sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Hauptanspruchs. Dieser Elektrodenträger besitzt die oben genannten Nachteile nicht mehr. Der Zeitaufwand für die Applikation der Meßfühler ist im Vergleich zu der oben beschriebenen, um zwei Drittel verkürzt.

Die Erfindung wird an Hand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Zuschnitt des Adapterträgers

Fig. 2 Elektrodenadapter

Gemäß Fig. 1 wird der Adapterträger aus besonders hautfreundlichem Stretch- Gewebe, wie es für auf dem Körper zu tragende Sanitärartikel (z. B. Stützkorsetts) verwendet wird, gefertigt.

An den gewünschten Ableitpunkten (siehe: Jasper, H. H. The ten-twenty electrode System of the International Federation. Electochenceph. clin. Neurophysiol. 10; 371-375 (1958)) werden nach einem kleinen Einschnitt in das Stretch-Gewebe des Adapterträgers 1 an den gewünschten Elektrodenpositionen Elektrodenadapter 4 eingeknöpft. Das Gewebe besitzt eine sehr stabile innere Festigkeit. Aus diesem Grund vergrößert sich der Einschnitt beim Einknöpfen der Elektrodenadapter nicht. Damit sind die Elektrodenadapter absolut straff plaziert und es bedarf keinerlei zusätzlicher Maßnahmen für ihre Befestigung. Sollte sich die eine oder andere Lokalisation für eine zu untersuchende Person als nicht zutreffend erweisen, kann der Elektrodenadapter 4 in dem Adapterträger 1 in der beschriebenen Weise problemlos neu plaziert werden, indem in das Stretchgewebe ein neuer Einschnitt eingebracht wird. Dabei wird der Adapterträger durch die zusätzlichen Einschnitte nicht un­ brauchbar.

Der mit an den gewünschten Positionen mit Elektrodenadaptern 4 versehene Adapterträger 1 wird straff sitzend über den Kopf des Probanten so aufgesetzt, daß der Vorderrand des Adapterträgers 1 mit der Oberkante der Augenbrauen abschließt. Für den notwendigen straffen Sitz können dem Probanden wahlweise zwei Varianten zur Befestigung angeboten werden:

• 1. Kinnband aus hautfreundlichem Gummi mit Klettverschluß oder
• 2. Brustgurt aus Lochgummiband, in den von den Seitenteilen der Haube abgehende Gummibänder variabel eingehängt werden.

Es empfiehlt sich, beide Varianten mit dem Probanden in einer Voruntersuchung zu testen und die Haube bei dieser Gelegenheit solange wie möglich tragen zu lassen. Damit wird eine bessere Akzeptanz durch den Probanden erreicht und selbiger konzentriert sich besser auf das Untersuchungsanliegen.

Für das horizontale Elektrooculogramm (HEOG) ist die Elektrode am oberen Orbitarand zu plazieren. Zur Aufzeichnung des vertikalen Elektrooculogramm (VEOG) sind die Elektrodenadapter 4 bereits in die Haube integriert. Der Elektrodenadapter 4 für die zweite VEOG-Elektrode wird mit einem Klebering am unteren Orbitarand plaziert. Der Adapterträger 1 ist so geschnitten, daß ein freier Zugang zur Plazierung der Elektrodenadapter am Mastoid mit Kleberingen gewährleistet ist.

Die elektrische Aktivität der Haut stellt eine besonders zu beachtende Störungsquelle dar, die das DC-EEG erheblich verfälschen kann. Zur weitgehenden Ausschaltung des elektrischen Hautpotentials ist eine spezielle Präparation der Haut erforderlich. In Übereinstimmung mit Trimmel (Trimmel, M.: An gewandte und experimentelle Neuropsychologie. Berlin, Heidelberg, New York; Springer. 1990, S. 76) wird die Scratch-Technik mit steriler Einmalkanüle verwendet. Der Elektrodenadapter 4 hat eine relativ große zentrische Bohrung 5 und ist daher so gestaltet, daß eine gute Sicht in Richtung Kopfhaut bei geeigneter Beleuchtung gewährleistet ist (siehe Fig. 2). Um die Kopfhaut selbst an der zu ritzenden Stelle einsehen zu können, sollten die Haare unter der Öffnung des Elektrodenadapters mit einer stumpfen Kanüle soweit als möglich zur Seite geschoben werden. Dann wird die Ritzung vorgenommen. Sie sollte eine gerade, leicht gerötete Linie ergeben, die nur ganz schwach bluten sollte. Zur Verhinderung der Blutgerinnung wird aus der 2 ml-Spritze, die zur Führung der Kanüle dient, ein kleiner Tropfen Heparin (Handelsname: Liquemin N, 5000 I. E./ml) auf die geritzte Stelle getropft.

Anschließend erfolgt die unbedingt blasenfreie Füllung des Elektrodenadapters 4 mit einem geeigneten Elektroden-Gel. Dazu eignet sich eine sterile 20er Einwegspritze ohne Kanüle. Diese wird auf die Kopfhaut gesetzt und unter Abgabe des Gels bis zur vollständigen Füllung der Bohrung 5 des Elektrodenadapters 4 unter leichten Rührbewegungen zurückgezogen.

Gesinterte Silber/Silberchloridelektroden 6 sind bereits vor der Anwendung mit dem Elektroden-Gel gefüllt. Ein Plaste-Rand der Elektroden ist mit einem Nut 7 versehen mit der je eine Elektrode 6 in eine paarige Führung 8 des Elektrodenadapters 4 geschoben wird. Damit sind die Elektroden 6 mit dem Elektrodenadapter 4 und damit auf der Kopfhaut des Probanden stabil fixiert und werden nun einzeln mit dem EEG- Gerät verbunden.

Mit dieser Methode werden Elektrodenübergangswiderstände zwischen 5 kΩ und 7,5 ke erreicht. Die Ableitungen sind dann mit nur geringfügigen Drifts behaftet, die nach systematischen Kontrollen sogar von biologischer Bedeutung sind (Tennigkeit, M., Lehmann, H.-J. & Haschke, R. (1993); Interactions between the DC Potential of the Brain and slow Potential Shifts under Mental Load. In W. Haschke, E.-J. Speckmann & A. I. Roitbak (Eds.) Slow Potential Changes in the Brain. Boston; Birkhäuser, S. 85-95). Nach Beendigung der Untersuchung werden die Elektroden von den Adaptern gelöst und für mindestens 30 min. in Aqua dest. aufbewahrt. Auf der Kopfhaut verbleiben nur geringe Gel-Reste, die mit einem sterilen Tupfer problemlos entfernt werden können. Rötungen an den unbehaarten Hautstellen sollten mit einer dünnen Schicht Zinkpaste bestrichen werden.

Die Gel-Reste in den Elektroden-Kavitäten werden mit Aqua dest. ausgespritzt. Zur Desinfektion werden die Elektroden für 1 min in 60%iges Optal (= n-Propanol) getaucht und an der Luft getrocknet (Lichteinwirkung vermeiden!).

Der Elektrodenträger inkl. Adapter wird für 15 min. in einer frisch angesetzten 5%igen Sekusept Extra N-Lösung (Henkel Hygiene GmbH Düsseldorf) eingeweicht. Danach werden die Elektrodengel-Reste unter Leitungswasser sorgfältig abgespült. Die Adapter werden, soweit erforderlich, insbesondere an den Hautauflagestellen sorgfältig gebürstet. Dann erfolgt ein nochmaliges Einlegen des Elektrodenträgers inkl. Adapter für 15 min in frischer 5%iger Sekusept Extra N-Lösung, um auch die Benetzung der Adapter mit der Desinfektionslösung zu erreichen. Abschließend sorgfältig unter Leitungswasser spülen, zwischen Handtüchern vortrocknen und ohne Hitzeeinwirkung an der Luft endgültig trocknen lassen. Wenn der Elektrodenträger für eine nachfolgende Untersuchung schneller wieder benötigt wird, kann der Trocknungsvorgang mit einem Fön (Stufe kalt) beschleunigt werden.

Fig. 2 zeigt die konstruktive Ausbildung des Elektrodenadapters 4. Der Elektrodenadapter 4 besteht aus einem zylinderförmigen Teil aus einem Plastmaterial. Am Umfang des Teils ist ein kerbförmiger Einstich 9 angebracht, in den der Adapterträger 1 einknöpfbar ist.

Kopfseitig ist in der Mitte des Teils eine Bohrung 5 angeordnet, die sich kopfabseitig von der Mitte des Teils beginnend kegelförmig bis zum wirksamen Durchmesser einer Elektrode aufweitet. Auf der Zylinderfläche des Teils sind kopfabseitig Führungen 8 ausgebildet. Jede Führung 8 ist als im Radius gebogene, zur Achse des Teils nach innen schräg stehende Führungsfläche ausgebildet. Beide Führungsflächen stehen sich nur in einem kleinen Bereich gegenüber, so daß eine Schnapp-In-Verbindung entsteht. Mit dem Einschieben einer Elektrode in die Führung 8 wird bei zentrischer Lage der Elektrode zum Elektrodenadapter durch die Führungsflächen 10 gleichzeitig ein Anschlag hergestellt.

Bezugszeichenliste

1 Adapterträger
2 Seitenteil
3 Mittelstreifen
4 Elektrodenadapter
5 Bohrung
6 Elektroden
7 Nut
8 Führung
9 Einstich
10 Führungsfläche

Claims (3)

1. Elektrodenträger, insbesondere für DC-EEG-Ableitungen, bestehend aus einem Adapterträger in Form einer Kopfhaube und Elektrodenadaptern dadurch gekennzeichnet, daß
der Adapterträger (1) aus zwei gleich geformten und gleich großen und gleich geformten Seitenfeilen (2) besteht, die durch einen Mittelstreifen (3) verbunden sind,
der Adapterträger aus einem hautverträglichem Stretch-Gewebe besteht, wobei der Fadenlauf aller Teile quer über den Kopf geführt ist,
durch unterschiedlich weite Fassung der zwei Seitenteile (2) im Bereich des Hinterkopfes beim Vernähen mit dem Mittelstreifen (3) Hauben für verschiedene Kopfgrößen realisierbar sind, weiterhin in das Material des Adapterträgers an den Stellen, an denen Elektrodenadapter zur Positionierung vorgesehen sind kleine Schlitze in Richtung des Fadenlaufs eingebracht sind, wobei
die Elektrodenadapter (4) zylinderförmige Teile aus einem isolierenden Material sind, die zentrisch eine Bohrung (5), am Außendurchmesser einen Einstich (9) und an der kopfabseitigen Deckfläche zentrisch angeordnete Führungsflächen haben, die mit dem Gehäuse einer Elektrode (6) korrespondieren.

2. Elektrodenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung (5) des Elektrodenadapters (4) kopfabseitig kegelförmig bis zum wirksamen Durchmesser der Elektrode (6) vergrößert.

3. Elektrodenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Elektrodenadapters (4) eine schwalbenschwanzförmige Ausbildung hat und die entsprechenden Gegenflächen an dem Gehäuse der Elektrode (6) eine schwalbenschwanzförmige Ausfräsung hat.