DE19736856C2 - Gerät zur Ableitung akustisch evozierter Gehirnpotentiale - Google Patents

Abstract

Gerät zur Ableitung akustisch evozierter Gehirnpotentiale mit einer Elektrodeneinheit (2), an welcher die Elektroden (21, 22) positionsrichtig relativ starr zueinander angeordnet sind, und mit einem elektroakustischen Reizgeber, wobei vorzugsweise auch ein EEG-Verstärker (40) an der Elektrodeneinheit angeordnet ist, die als Ganzes einfach an den Kopf des Probanden gehalten werden kann.

Description

Die Ableitung akustisch evozierter elektrischer Gehirnpoten­ tiale ist ein bekanntes audiometrisches Diagnoseverfahren zur Prüfung des Hörvermögens und zur Beurteilung verschiedener Ursachen von Hörschäden ohne aktive Mitwirkung des Probanden.

Dieses Verfahren wird in der Fachwelt als ERA (Electric Response Audiometry) bzw. BERA (Brainstem Electric Response Audiometry) bzw. Hirnstamm-Audiometrie bezeichnet. Einsatzge­ biete dieses Verfahrens sind beispielsweise die Durchführung erster Hörtests bei Neugeborenen, die Prüfung der Hörfähig­ keit von Säuglingen oder auch von bewußtlosen Personen, wie z. B. Unfallopfer, und die Diagnose von neurologischen Erkran­ kungen, z. B. Akustikus-Neurinomen. Auch intraoperative Hör­ fähigkeitsprüfungen sind mit diesem Verfahren möglich.

Die Auslösung von elektrischen Gehirnpotentialen erfolgt da­ bei durch akustische Stimulation des Ohres über Luft- oder Knochenleitung. Dazu verwendet man üblicherweise Kopfhörer.

Die dadurch vom Hirnstamm erzeugten elektrischen Signale wer­ den über am Kopf angebrachte Elektroden abgeleitet. Üblicher­ weise werden drei Elektroden verwendet, nämlich eine Elektro­ de zur Festlegung des Bezugspotentials und zwei aktive Elek­ troden zur Ableitung der akustisch evozierten elektrischen Signale an zwei verschiedenen Stellen des Kopfes.

Die akustische Stimulation des Ohres erfolgt dabei in Form von Klick-Reizen oder zur unmittelbaren Bestimmung der Hör­ schwelle aus einer rasch aufeinanderfolgenden Serie von Klicks mit aufsteigendem Pegel. Der Hirnstamm erzeugt auf jedem Klick Potentialwellen, die nach Erfassung und Ableitung über die Elektroden gemittelt werden.

Bisher werden die Elektroden üblicherweise angeklebt oder mechanisch oder anderweitig einzeln am Kopf fixiert. Dies ist zum einen zeitaufwendig, zum anderen belastet es den Patien­ ten. Wegen der Kabelverbindung besteht auch die Gefahr des falschen Zusammensteckens. Außerdem ist die Anordnung elek­ trischen Einstreuungen durch Fremdfelder unterworfen, was wegen der äußerst kleinen abzuleitenden Signalpotentiale kri­ tisch ist. Hinzu kommt, daß das Ankleben und nachfolgende Wiederablösen der Elektroden an der empfindlichen Haut von Neugeborenen bzw. Säuglingen problematisch ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, mit welchem eine einfachere und schnellere Ablei­ tung der Gehirnpotentiale beider Durchführung der Hirnstamm- Audiometrie, insbesondere bei Kleinkindern, möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im An­ spruch 1 angegebene Gerät gelöst.

Im Hauptpatent 196 36 478 ist ein solches Gerät unter Schutz gestellt, bei welchem ein elektroakustischer Wandler, der als Reizgeber zur akustischen Stimulation des Ohres dient, an dem Elektrodenrahmen angeordnet und damit in die Elektrodenanord­ nung integriert ist. Dieses Zusatzpatent mit gleichem Zeit­ rang wie das Hauptpatent beinhaltet weitere gleichwertige Lö­ sungsalternativen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät sind die Elektroden zu einer in sich relativ starren Anordnung zusammengefaßt, die vom Operator mit der Hand an den Kopf des Probanden gehalten oder anderweitig als Ganzes am Kopf fixiert wird, und ein als Reizgeber dienender akustischer Wandler in Form eines Frei­ feldlautsprechers, eines Einsteckhörers, eines Knochenlei­ tungshörers oder einer OAE-Sonde (Sonde für otoakustische Emissionen) ist mit dem Gerät verbunden. Das Gerät beauf­ schlagt den Reizgeber mit entsprechenden Signalen, um die zur akustischen Reizung dienende Klickfolge zu erzeugen, und mit der Elektrodenanordnung werden die dadurch evozierten elek­ trischen Gehirnpotentiale abgeleitet und in dem Gerät ausge­ wertet. Das erfindungsgemäße Gerät ist insbesondere bei Säug­ lingen von Vorteil, bei denen die Untersuchung üblicherweise stattfindet, wenn sie schlafen, da insbesondere das Anbringen und die Entfernung der Elektroden keiner besonderen Manipula­ tion bedarf und so die Messung am Probanden, z. B. einem Säug­ ling, innerhalb wesentlich kürzerer Zeit als bisher üblich vollständig erfolgt.

Die Zusammenfassung mehrerer Elektroden zu einer in sich relativ starren Anordnung, die als Ganzes am Kopf einer Per­ son angeordnet werden kann, ist an sich aus der US-PS 4 706 679 zum Zwecke der Elektroenzephalographie bekannt. Dort ist ein Rahmen mit mehreren federnden Schenkeln vorgesehen, die an ihren Enden Elektroden tragen, und elektrische Gehirnpo­ tentiale zu erfassen. Bei der bekannten Anordnung ist der Rahmen insbesondere dafür vorgesehen, an der Lehne eines Pa­ tientenstuhles angebracht zu werden, in dem sich der Patient für das Elektroenzephalogramm hineinlegt. Jedoch liefert dieser Stand der Technik keine Anregung zur Durchführung der Hirnstamm-Audiometrie unter Anwendung derart zusammengefaßter Elektroden in Kombination mit einem akustischen Reizgeber und einer zur Reizsignalerzeugung und zur Ableitung und Auswer­ tung der evozierten Hirnstammsignale dienenden Signalgeber/­ Signalempfänger-Einheit.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät kann die Elektrodeneinheit auch gleich den EEG-Verstärker als angebaute Komponente auf­ weisen, so daß ein minimaler Leitungsweg von den Ableitelek­ troden zum EEG-Verstärker gegeben und damit die Möglichkeit der Störpotentialeinstrahlung minimiert ist.

Das erfindungsgemäße Gerät wird nachstehend anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen kurz in seinen wesentlichen Einzelheiten be­ schrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform des Geräts mit Freifeldlautsprecher, und

Fig. 2 eine Ausführungsform des Geräts mit Einsteckhörer bzw. OAE- Sonde.

Das Gerät nach beiden Ausführungsbeispielen besteht aus einer Signalgeber/Signalauswerteeinheit 1, einer Elektrodeneinheit 2 und einem Reizgeber 30 bzw. 35.

Die Elektrodeneinheit 2 besteht aus einem Rahmen 10 mit einem Zentralstück 11 und Armen 12, die Elektroden 21, 22 tragen, und einem ebenfalls am Zentralstück 11 des Rahmens auf dessen von den Elektroden abgewandter Seite angebauten EEG-Verstär­ ker 40.

Ein Kabel 41 verbindet den EEG-Verstärker und somit die Elek­ trodeneinheit 2 mit der Signalgeber/Auswerteeinheit 1, die außerdem über ein Kabel 31 mit dem Reizgeber 30 bzw. 35 ver­ bunden ist.

Die Signalgeber/Auswerteeinheit 1 erzeugt und überträgt elek­ trische Reizsignale zum Reizgeber 30 bzw. 35, die dieser in akustische Klickfolgen umsetzt und abstrahlt. Die an den Kopf des Probanden gehaltene Elektrodeneinheit 2 nimmt die vom Hirnstamm evozierten Potentiale auf, die dann, durch den EEG- Verstärker 40 verstärkt, an die Signalgeber/Auswerteeinheit 1 weitergeleitet und dort ausgewertet werden.

Bei der Hirnstamm-Audiometrie arbeitet man üblicherweise mit drei Elektroden, nämlich einer Bezugselektrode zur Festlegung eines Bezugspotentials, und zwei ableitenden Elektroden. Dem entsprechend weist die Elektrodeneinheit 2 drei Elektroden auf. Eine davon dient als Bezugselektrode 22.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 hat die Elektrodeneinheit zwei am Rahmen 10 mehrere Arme 12, und die Elektroden sind jeweils an den Enden dieser Arme 12 angeordnet. Die Elektrode 22 ist so positioniert, daß sie beim Ansetzen der Elektroden­ einheit vorderhalb des Ohres mit dem Kopf in Berührung kommt. Die beiden anderen, als Ableitelektroden dienenden Elektroden sind so angeordnet, daß sie beim Ansetzen der Elektrodenein­ heit im Scheitelbereich bzw. hinterhalb des Ohres mit dem Kopf in Berührung gebracht werden.

Der Reizgeber ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 als Freifeldlautsprecher 30 dargestellt, der die umgesetzten Klickfolgen in den Raum abstrahlt.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt zunächst eine mögliche Variante der Elektrodeneinheit 2. Dort sind, im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, alle Elektroden der Elektrodeneinheit etwa in einer Linie angeordnet, weshalb hier das Zentralstück 11 des Rahmens 10 keine seitwärts weg­ ragenden Arme 12 benötigt. Die Bezugselektrode 22 ist dabei zwischen den beiden Ableitelektroden 21 angeordnet.

Des weiteren verdeutlicht Fig. 2 mögliche Alternativen bezüg­ lich des Reizgebers. Das in Fig. 2 als Reizgeber bezeichnete Element 35 kann ein Einsteckhörer sein, der die Klick-Folge also direkt im Ohr erzeugt.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß der als Einsteck­ hörer ausgebildete Reizgeber zugleich als Gehörgangselektrode dient, also auch mit zur Signalableitung anstelle einer der Elektroden 21 oder zusätzlich dazu dient.

Als weitere Alternative kann der in Fig. 2 als Element 35 nur schematisch dargestellte Reizgeber eine OAE-Sonde sein, also eine Sonde für otoakustische Emissionen. Eine solche Sonde enthält einen Lautsprecher sowie ein Mikrophon. Sie erzeugt akustische Signale direkt im Ohr und mißt, ebenfalls im Ohr, das akustische Eche, das die äußeren Haarzellen in der Hör­ schnecke produzieren. Die Verwendung einer OAE-Sonde als Reizgeber ermöglicht dabei in einem Zuge verschiedenartige Messungen.

Eine weitere, nicht eigens dargestellte Variante bezüglich des Reizgebers besteht in der Verwendung eines Knochenlei­ tungshörers, wie er an sich bekannt ist.

Das Gehäuse des EEG-Verstärkers 40 ermöglicht zugleich das Ergreifen und Festhalten der Elektrodeneinheit 2 durch den Operator beim Gebrauch. Der Rahmen 10 bildet eine relativ starre Anordnung mit definierter gegenseitiger Lage der Elek­ troden zur Potentialableitung, wobei gleichzeitig jedoch eine gewisse Flexibilität gegeben ist. Es versteht sich von selbst, daß die Kontaktflächen der Elektroden bei Bedarf mit einem geeigneten Medium zur Verringerung des Übergangswider­ stands zwischen Haut und Elektrode versehen werden können.

An dem Gehäuse des EEG-Verstärkers 40 bzw. am Rahmen 10 der Elektrodeneinheit ist zweckmäßigerweise auch eine Anzeige, beispielsweise eine Leuchtanzeige 5, vorgesehen, welche die Betriebsbereitschaft bzw. die Funktion des Geräts anzeigt, sowie ein fingerbetätigbarer Schalter 6 zum Auslösen der Klickfolgenerzeugung und des Meßvorgangs durch das Gerät, wenn der Operator die Elektrodeneinheit am Kopf des Probanden hält.

In der Praxis wird man die Elektrodeneinheit in verschiedenen Standardgrößen zur Verwendung bei Säuglingen, Kindern bzw. erwachsenen Probanden ausbilden.

Anstelle lediglich des EEG-Verstärkers 40 kann auch die kom­ plette Meßeinrichtung für die abgeleiteten Gehirnpotentiale am Rahmen der Elektrodeneinheit 2 angeordnet sein. Die Sig­ nalübertragung zwischen der Elektrodeneinheit 2 und der Sig­ nalgeber/Auswerteeinheit 1 kann statt über die im Ausfüh­ rungsbeispiel dargestellte Kabelverbindung auch drahtlos er­ folgen. Auch die Auslösung der Klickreizfolge und der Meß­ werterfassung durch Betätigung eines Schalters an der Elek­ trodeneinheit kann auf drahtlosem Wege erfolgen.

Claims (10)

1. Gerät zur Ableitung akustisch evozierter Gehirnpotentiale bei der Hirnstamm-Audiometrie, mit einer Anzahl von am Kopf des Probanden anzuordnenden Elektroden, die mindestens eine Ableitungselektrode und eine an einer davon entfernten Stelle am Kopf anzuordnende Bezugselektrode umfassen, sowie mit ei­ nem elektroakustischen Wandler als Reizgeber zur akustischen Stimulation des Ohres, dadurch gekennzeichnet, daß alle Elek­ troden (21, 22) an einer Elektrodeneinheit (2) zusammengefaßt sind, die einen relativ starren Rahmen (10, 11, 12) aufweist, der die Elektroden in richtiger räumlicher Orientierung rela­ tiv zueinander haltert und das manuelle oder anderweitige Halten der Elektrodeneinheit am Probandenkopf unter gleich­ zeitiger Anlage aller Elektroden an den entsprechenden Ablei­ tungspunkten ermöglicht, daß weiter als elektroakustischer Wandler (30, 35) ein Freifeldlautsprecher, ein Einsteckhörer, eine einen Lautsprecher enthaltende Sonde für otoakustische Emissionen, oder ein Knochenleitungshörer dient, und daß die Elektrodeneinheit (2) und der Wandler mit einer Signalge­ ber/Auswerteeinheit (1) verbunden sind, die den elektroakustischen Wandler mit elektrischen Reizsignalen beaufschlagt und die von den Elektroden abgeleiteten Potentiale auswertet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß der Einsteckhörer gleichzeitig als Gehörgangselektrode ausge­ bildet ist, die zusätzlich zu den Elektroden an der Elek­ trodeneinheit als Ableitung- oder Bezugselektrode dient.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodeneinheit (2) drei Elektroden aufweist, von wel­ chen eine Elektrode (21) für eine Potentialableitung im Scheitelbereich vorgesehen und an einem entsprechenden Rah­ menarm (12) angeordnet ist, eine zweite Elektrode (21) zur Potentialableitung an einem hinter dem Ohr gelegenen Kopf­ bereich angeordnet und die dritte Elektrode als Bezugselek­ trode zur Anlage an einem vorderhalb des Ohres gelegenen Kopfbereich am Rahmen angeordnet ist.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21, 22) der Elektrodeneinheit (2) an dem Rahmen (10, 11, 12) in einer etwa linienförmigen Anordnung angeordnet sind.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Rahmen der Elektrodeneinheit (2) auch ein EEG-Verstärker (40) angeordnet ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der EEG-Verstärker (40) mit seinem Gehäuse als Griffstück für den Rahmen der Elektrodeneinheit (1) ausgebildet ist.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die komplette Meßeinrichtung für die abgeleiteten Ge­ hirnpotentiale an dem Rahmen der Elektrodeneinheit (2) ange­ ordnet ist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Elektrodeneinheit (2) auch eine Einrichtung zur draht­ losen Übertragung der erfaßten Signale bzw. der Meßwerte zur Signalgeber/Auswerteeinheit (1) vorgesehen ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Elektrodeneinheit ein Organ (5) zur Anzeige der Funktion des Geräts vorgesehen ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Elektrodeneinheit (2) ein fingerbe­ tätigbarer Schalter (6) zum Auslösen der Erzeugung akusti­ scher Reizsignale und der Meßwerterfassung vorgesehen ist.