DE19814961A1 - Verfahren zur Stimulierung eines Nervs mit einem variablen Reizstrom sowie Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen Reizstromes - Google Patents
Verfahren zur Stimulierung eines Nervs mit einem variablen Reizstrom sowie Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen ReizstromesInfo
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Description
Im Bereich der Forschung und der Medizin ergibt sich häufig
die Notwendigkeit, einen Nerv eines Lebewesens mit einem va
riablen Reizstrom zu beaufschlagen bzw. zu reizen, um be
stimmte Erkenntnisse aus der Reaktion des Nerves zu gewinnen.
So ist es z. B. bei dem Promontorialtest erforderlich, den
Hörnerv nahe der Cochlea mit einer durch das Trommelfell ge
piekten Reizelektrode zu reizen.
Der Promontorialtest kommt bekanntlich bei Personen zur An
wendung, die für eine Cochlea-Implantation bestimmt sind.
Diese Personen sind taub oder leiden an einem gravierenden
Hörverlust, der nicht mehr konventionell verbessert werden
kann. Bevor das Cochlea-Implantat im Wege einer Operation im
plantiert wird, muß festgestellt werden, ob die zum Gehirn
führende Hörbahn der betreffenden Person funktionsfähig ist,
ob also die Hörbahn einen Reiz des Hörnervs zum Gehirn wei
terleiten kann. Diesem Zweck dient der Promontorialtest, bei
welchem der Hörnerv mit einem variablen Reizstrom mittels ei
ner durch das Trommelfell gepiekten nadelförmigen Reizelek
trode gereizt wird.
Die Stärke des Reizstromes, der üblicherweise ein Wechsel
strom ist, wird bei dem Promontorialtest von Null beginnend
langsam erhöht, bis die betreffende Person reagiert und dies
mitteilt. Bei vorhandener intakter Hörbahn erfolgt also eine
Kommunikation zwischen der betreffenden Person und dem den
Promontorialtest durchführenden Arzt, denn bei intakter Hör
bahn führt der Reizstrom bei einer bestimmten Größe zu einem
Eindruck, den der Patient in aller Regel als Höreindruck
wahrnimmt.
Dieser bekannte Promontorialtest weist allerdings erhebliche
Mängel auf. So ist die Reaktion des Patienten rein subjektiv
und vielfach hat der Patient auch Probleme, aufgrund eines
fehlenden Verständnisses und aufgrund fehlender Konzentration
seine Höreindrücke richtig bekanntzugeben. Der entscheidende
Nachteil besteht also darin, daß der Promontorialtest ein
subjektiver Test ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß der Promontorialtest bei prälingual hörgestörten jungen
Patienten (z. B. unter 4 Lebensjahren) überhaupt nicht durch
führbar ist, weil sich diese jungen Patienten dem Arzt gegen
über nicht mitteilen können. Trotzdem ist der Promontorial
test von entscheidender Bedeutung für den Einsatz eines
Cochlea-Implantats, denn nur bei intakter Hörbahn kann der
Patient von dem Cochlea-Implantat profitieren.
Im übrigen besteht in der Medizin generell der Wunsch, das
Ergebnis einer Reizung bzw. Stimulierung eines Nervs unabhän
gig von dem subjektiven Eindruck des betreffenden Lebewesens
festzustellen und zu ermitteln. Daneben ergibt sich prinzipi
ell bei der Reizung eines Nervs mit einem elektrischen Reiz
strom das Problem der Ungewißheit, welche Region im Gehirn
aktiviert wird, sowie das Problem, das Ergebnis der Reizung
objektiv darzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Stimulierung eines Nervs eines Lebewesens mit einem variablen
Reizstrom zu schaffen, welches es ermöglicht, das Ergebnis
der Stimulierung bzw. der Reizung eines Nervs frei von sub
jektiven Einflüssen feststellen und darstellen zu können,
insbesondere den bekannten Promontorialtest durch ein neues
Verfahren zu ersetzen, welches nicht mehr von subjektiven
Eindrücken des Patienten abhängig ist. Außerdem soll durch
die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen
Reizstromes durch Stimulierung eines Nervs eines Lebewesens
geschaffen werden, welche es ermöglicht, das Ergebnis der
Stimulierung bzw. das Ergebnis der Reizung eines Nervs objek
tiv zu ermitteln.
Im Hinblick auf das Verfahren erfolgt die Lösung dieser Auf
gabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, und hinsicht
lich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in neuartiger Weise vor,
daß die Stimulierung des Nervs erfolgt, während sich das Le
bewesen mit dem Nerv in einem elektromagnetischen Feld eines
Magnetresonanztomographen (MRT) befindet. Der Reizstrom wird
in unmittelbarer Nähe zum Nerv erzeugt und gemäß einem wich
tigen Merkmal der Erfindung von außerhalb des Einflußbe
reiches des elektromagnetischen Feldes nach Art einer Fernbe
dienung ohne Verwendung elektrischer Leitungen eingestellt.
Das Ergebnis der Stimulierung des Nervs wird schließlich
durch eine Bildgebung des Magnetresonanztomographen optisch
auf einem Bildschirm sichtbar gemacht.
Die Erfindung beruht auf dem grundlegenden Gedanken, die Prü
fung der Hörbahn rein objektiv durchzuführen und dabei auf
die Magnetresonanztomographie (MRT) zurückzugreifen. Mit dem
MRT-Verfahren läßt sich nämlich objektiv meßbar feststellen,
ob bei dem Patienten bei Reizung des Hörnervs mit einem Reiz
strom bei intakter Hörbahn ein Höreindruck entsteht. Dies ist
auf eine lokal verstärkte Durchblutung bzw. auf eine lokale
Verminderung der Konzentration von desoxygeniertem Hämoglobin
(lokal in der Hörregion) im Gehirn des Patienten zurückzufüh
ren, die durch Aufnahmen des MRT z. B. anhand des an sich be
kannten BOLD-Effektes auf einem Bildschirm sichtbar gemacht
werden kann und auch in Form eines Schnittbildes (wie bei der
Computertomographie) darstellbar ist.
In zweckmäßiger Ausgestaltung umfaßt das erfindungsgemäße
Verfahren die folgenden Schritte:
- a) Der Patient wird in einen Magnetresonanztomographie (MRT)-Untersuchungsraum gebracht und dort in der Unter suchungszone gelagert,
- b) in unmittelbarer Nähe zum Nerv ist so nahe wie möglich eine batteriebetriebene und in einem aus abschirmendem nichtferromagnetischem Material bestehendem kleinem Ge häuse befindliche erste Reizstromquelle für die Erzeu gung des Reizstromes angeordnet, der die aus nicht fer romagnetischem Material bestehenden Elektroden über sehr kurze und nicht in Schleifen verlegte elektrische Lei tungen aus nicht ferromagnetischem Material speist, wo bei die Reizstromquelle eine Empfangseinrichtung umfaßt,
- c) der von der ersten Reizstromquelle erzeugte Reizstrom wird von einer außerhalb des MRT-Untersuchungsraumes be findlichen und mit einem Sender ausgestatteten Bedien einheit ohne Verwendung elektrischer Leitungen zwischen der Bedieneinheit und der ersten Reizstromquelle nach Art einer Fernbedienung eingestellt (oder einfach auf rechterhalten).
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß im MRT-
Untersuchungsraum neben einem starken statischen Magnetfeld
sehr starke elektromagnetische Felder vorhanden sind, die
sich zum Teil zeitlich schnell ändern und deshalb auf elek
trischen Leitungen Spannungen induzieren würden, die zu einem
Strom führen. Es ist daher nicht möglich, innerhalb des MRT-
Untersuchungsraumes irgendwelche üblichen elektrischen Lei
tungen zu verwenden, denn aufgrund des starken Magnetfeldes
würden auf den elektrischen Leitungen hohe Spannungen indu
ziert, die den Reizstrom verfälschen. Es ist nämlich zu be
rücksichtigen, daß der Reizstrom bei dem Promontorialtest
sehr gering ist und nur zwischen 0 und etwa 300 µA liegt. Au
ßerdem könnten die hohen induzierten Spannungen zu unbeab
sichtigten Nervenstimulationen und auch zu Schmerzen des Pa
tienten sowie zur Erwärmung oder sogar zur Verbrennung von
Gewebe führen, wenn die elektrischen Leitungen auf der Haut
des Patienten verlegt sind.
Deshalb erfolgt die Bedienung der Reizstromquelle mittels der
außerhalb des MRT-Untersuchungsraumes befindlichen Bedienein
heit ohne Verwendung normaler elektrischer Leitungen, also
ferngesteuert. Der Verzicht auf elektrische Leitungen besei
tigt somit den schädlichen Einfluß der starken und sich zeit
lich ändernden elektromagnetischen Felder bei der Erzeugung
und Einstellung des Reizstromes.
Ein weiterer wichtiger Punkt betrifft die Reizstromquelle
selbst, die von ihren Abmessungen her klein ausgebildet und
in einem kleinen Gehäuse aus nicht ferromagnetischem Material
untergebracht ist. Dieses kleine Gehäuse wird unmittelbar am
Ohr des Patienten plaziert, z. B. mit Hilfe eines um den Kopf
des Patienten gelegten Textilbandes. Um den Reizstrom dem
Hörnerv zuzuführen, sind zwar elektrische Leitungen und auch
Elektroden erforderlich, jedoch sind die Leitungen nur extrem
kurz. Wegen der geringen Länge und weil die elektrischen Lei
tungen nicht in Schleifen liegen, sind die induzierten Span
nungen vernachlässigbar gering. Außerdem können die durch die
induzierten Spannungen hervorgerufenen Ströme gegebenenfalls
noch durch einen ohmschen Widerstand begrenzt werden. Ferner
sind die elektrischen Leitungen - ebenso wie die Elektroden -
nicht ferromagnetisch ausgebildet, so daß das starke Magnet
feld nur eine vernachlässigbare Kraft auf die Elektroden und
auf die elektrischen Leitungen ausüben kann.
Die Reizstromquelle arbeitet mit kleinen Batterien, z. B. mit
6 Knopfzellen zu jeweils 3,2 V, die innerhalb des Gehäuses
untergebracht sind. Die Abmessungen des Gehäuses können bei
3×3×5 cm liegen. Auch die Batterien sind nicht oder nur ge
ring ferromagnetisch, weshalb das statische Magnetfeld nur
vernachlässigbare Kräfte auf sie ausübt.
Es wurde schon erwähnt, daß die elektrischen Leitungen von
der Reizstromquelle zu den Elektroden sehr kurz sind, so daß
wegen der durch das MRT induzierte Spannungen nur ungefährli
che elektrische Ströme fließen. Zusätzlich erfolgt eine Be
grenzung des Stromes durch einen ohmschen Widerstand (über
den elektrischen Leiter verteilt oder aufgeteilt oder punktu
ell), der so gering ist, daß die batteriebetriebene Reiz
stromquelle noch in der Lage ist, genügend Reizstrom zu lie
fern, aber groß genug ist, um Verbrennungen durch einen zu
hohen Reizstrom zu vermeiden. In einer bevorzugten Ausfüh
rungsform beträgt der Wert des ohmschen Widerstandes 27 KOhm.
Die Reizstromquelle ist durch ein HF-abschirmendes Gehäuse
geschützt (Prinzip des Faradayschen Käfigs). Im Gegensatz zu
einer Spannungsquelle treibt die Reizstromquelle einen Reiz
strom, um einen möglichst hohen Innenwiderstand (über 1 MOhm)
zu ermöglichen, der insbesondere die nicht vollständig auszu
schließenden Induktionsspannungen durch die elektromagneti
schen Felder des MRT ungefährlich macht.
Da dem behandelndem Arzt von dem bekannten Promontorialtest
die Bedienung der dazugehörigen bekannten Reizstromquelle ge
läufig ist, schlägt die Erfindung vor, als Bedieneinheit au
ßerhalb des MRT-Untersuchungsraumes eine solche bekannte
Reizstromquelle vorzusehen. Das Ausgangssignal dieser bekann
ten Reizstromquelle, also der eingestellte Reizstrom, wird
dann mittels eines Senders drahtlos an die im MRT-Untersu
chungsraum befindliche Reizstromquelle übertragen, und diese
Reizstromquelle ist derart aufgebaut, daß sie genau den Reiz
strom erzeugt, der außerhalb des MRT-Untersuchungsraumes mit
der dortigen bekannten Reizstromquelle eingestellt ist.
Wenn der Wert des drahtlos übertragenen und von der Empfangs
einrichtung der Reizstromquelle empfangenen Reizstromes von
dem Wert des von der Reizstromquelle daraufhin erzeugten und
dem Patienten zugeführten Reizstromes abweicht, erfolgt eine
optische Anzeige, beispielsweise über eine LED.
Diese Maßnahme ist vor folgendem Hintergrund zu sehen. Wenn
sich beispielsweise eine Elektrode von der Haut des Patienten
löst und keinen Kontakt mehr mit der Haut hat, kann dem Hör
nerv kein Reizstrom zugeführt werden. Obwohl von der Bedien
einheit ein Reizstrom eingestellt und von 0 beginnend erhöht
wird, fließt tatsächlich kein Reizstrom, und das objektive
Ergebnis durch die Bildgebung würde dahingehend lauten, daß
eine Aktivierung der Hörbahn nicht möglich ist, obwohl die
Hörbahn unter Umständen gleichwohl völlig intakt ist. Wenn
daher der erzeugte Reizstrom (Istwert) von dem eingestellten
Reizstrom (Sollwert) abweicht, erkennt dies der Bediener über
die optische Anzeige mittels der LED, so daß der Test dann
abgebrochen werden und neu gestartet werden kann.
Der Ein/Ausschalter für die Spannungsversorgung der Reiz
stromquelle durch die Batterien ist derart gestaltet, daß die
Stromquelle nicht versehentlich ausgeschaltet werden kann.
Bei der praktischen Handhabung des die erste Reizstromquelle
beinhaltenden Gehäuses, z. B. wenn das Gehäuse am Kopf des Pa
tienten befestigt wird, kann es bei einem normalen Ein/Aus-
Schalter nämlich vorkommen, daß die Reizstromquelle verse
hentlich ausgeschaltet wird. Die voranstehend erwähnte LED
kann dann aber nicht mehr aufleuchten, wenn sich beispiels
weise eine Elektrode gelöst hat. Der bedienende Arzt würde
dann über die Bedieneinheit zwar einen Reizstrom einstellen,
er würde jedoch nicht merken, daß die Reizstromquelle selbst
ausgeschaltet ist und dem Nerv kein Reizstrom zugeführt wird.
Im Ergebnis würde somit die Bildgebung des MRT das falsche
Ergebnis liefern, daß die Hörbahn fehlerhaft ist, obwohl die
se durchaus intakt sein könnte. Zum Ausschalten und zum Ein
schalten der Reizstromquelle wird daher beispielsweise ein
spitzer Gegenstand (Bleistift oder dergleichen) benötigt, um
ein versehentliches Ausschalten zu verhindern.
Mit der Erfindung wird insgesamt erstmals die Möglichkeit ge
schaffen, mit Hilfe eines Promontorialtests objektive Daten
auf sichere Weise zu erhalten, und zwar unter Verwendung der
MRT-Technik, wobei ein wesentlicher Ansatzpunkt darin liegt,
die Bedienung der ersten Reizstromquelle ohne elektrische
Leitungen durchzuführen. Der Verzicht auf elektrische Leiter
im MRT-Untersuchungsraum bildet das erforderliche Sicher
heitskonzept, welches den Promontorialtest im MRT-Untersu
chungsraum ermöglicht. Ein besonderer Vorteil der Erfindung
liegt noch darin, daß es durch die MRT-Bildgebung möglich
ist, die Region im Gehirn örtlich festzustellen, die aufgrund
der Stimulierung des Nervs aktiviert wird. Dazu kann man sich
auch der bei der Computertomographie bekannten Schnittbilder
bedienen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines varia
blen Reizstromes umfaßt eine erste Reizstromquelle, die mit
Batterien betrieben wird und einen großen Innenwiderstand be
sitzt. Die Reizstromquelle ist mit einer Empfangseinrichtung
zum Empfang von Bediensignalen zur Einstellung des erzeugten
Reizstromes versehen. Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vor
richtung noch eine von der ersten Reizstromquelle örtlich ge
trennte Bedieneinheit, die einen Sender zum Aussenden der Be
diensignale besitzt.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist die erste
Reizstromquelle einschließlich ihrer Batterien und der Emp
fangseinrichtung in einem geschlossenen und abgeschirmten
möglichst kleinen Gehäuse aus nicht ferromagnetischem oder
nur geringfügig ferromagnetischem Material untergebracht.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Bedieneinheit eine zweite Reizstrom
quelle umfaßt, deren Aufbau der bekannten, bisher bei Promon
torial verwendeten Reizstromquelle entspricht und deren Reiz
strom individuell einstellbar ist. Daneben besitzt die Be
dieneinheit einen Sender, der solche Bediensignale für die
Empfangseinrichtung der ersten Reizstromquelle aussendet, die
dem Wert des eingestellten Reizstromes der zweiten Reizstrom
quelle entsprechen.
Die Bediensignale des Senders werden vorzugsweise optisch mit
Hilfe eines Lichtwellenleiters zur Empfangseinrichtung der
ersten Reizstromquelle übertragen. Daneben sind jedoch auch
andere Übertragungstechniken möglich, etwa mit Ultraschallsi
gnalen, Infrarotsignalen oder mit HF-Signalen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines MRT-
Untersuchungsraumes und einer Bedienein
heit,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Reiz
stromquelle.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein an sich be
kannter MRT-Untersuchungsraum 10 eines Magnetresonanztomogra
phen dargestellt. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit
und zur Vereinfachung sind dabei die Spulen zur Erzeugung der
erforderlichen statischen und zeitlich sich ändernden Magnet
felder sowie weitere Details nicht gezeigt.
In dem Untersuchungsraum 10 befindet sich in der eigentlichen
Untersuchungszone 14 ein Patient 12, dessen Hörnerv mit einem
variablen Reizstrom stimuliert werden soll. Am Ohr des Pati
enten 12 ist eine erste Reizstromquelle 16 plaziert, deren
Aufbau nachfolgend noch anhand von Fig. 2 näher erläutert
wird. Zur optischen Wiedergabe und Darstellung des Ergebnis
ses der Reizung des Hörnervs ist ein bei der Magnetresonanz
tomographie üblicher Bildschirm 18 vorgesehen. Das Bildergeb
nis kann natürlich auch in Gestalt eines Bildes handhabbar
gemacht werden.
Außerhalb des Untersuchungsraumes 10 befindet sich eine Be
dieneinheit 20 mit einer zweiten Reizstromquelle 22 und einem
Sender 24. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird für
die zweite Reizstromquelle 22 ein bekanntes Gerät verwendet,
welches bisher bei dem Promontorialtest zur Anwendung kam. Da
der behandelnde Arzt mit der Handhabung des Gerätes vertraut
ist, kann er ohne weiteres auch das neue erfindungsgemäße
Verfahren mit der Bedieneinheit durchführen.
Der Wert des mit der zweiten Reizstromquelle 22 eingestellten
Reizstromes wird dem Sender 24 zugeführt, der diesen Wert zu
einer Empfangseinrichtung der ersten Reizstromquelle 16 über
trägt, ohne daß hierfür elektrische Leitungen erforderlich
sind.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Reizstromquelle
16, die in einem geschlossenen Gehäuse 26 angeordnet ist,
welches aus einem abschirmendem nicht ferromagnetischem oder
nur geringfügig ferromagnetischem Material besteht. Die Reiz
stromquelle 16 umfaßt eine Empfangseinrichtung 30 zum Empfang
der voranstehend erwähnten Bediensignale des Senders 24. Das
Ausgangssignal der Empfangseinrichtung 30 wird über einen
Kondensator 34 der eigentlichen Wechselstromquelle 28 zuge
führt, deren Innenwiderstand 1 MOhm beträgt. Mit Hilfe des
Ausgangssignals der Empfangseinrichtung wird durch die Wech
selstromquelle 28 der in der Bedieneinheit 20 (vgl. Fig. 1)
eingestellte variable Reizstrom erzeugt, der über einen zur
Symmetrierung des Reizstromes vorgesehenen Kondensator 36 und
einen Widerstand 38 über kurze elektrische Leitungen den hier
nicht näher dargestellten Elektroden am Ohr 42 des Patienten
12 zugeführt wird. Der Widerstand 38 besitzt einen Wert von
27 kOhm und dient zur Begrenzung des Reizstromes. Die Größe
des Reizstromes beträgt vorzugsweise +/- 300 µA; er kann aber
auch bis zu +/- 1 mA betragen.
Von der Wechselstromquelle 28 aus gelangt der den Istwert
darstellende Reizstrom über einen Kondensator 44 zu einer
Vergleichsschaltung 32. Außerdem wird der Vergleichsschaltung
32 das Ausgangssignal der Empfangseinrichtung 30 über einen
Koppelkondensator 48 zugeführt. Das Ausgangssignal der Emp
fangseinrichtung 30 stellt den gewünschten Sollwert des Reiz
stromes dar.
Durch die Vergleichsschaltung werden der Sollwert und der
Istwert miteinander verglichen, und bei Abweichung erfolgt
eine optische Anzeige durch eine Leuchtdiode 46. Eine solche
Abweichung kann sich beispielsweise ergeben, wenn sich eine
Elektrode am Kopf des Patienten 12 gelöst hat und kein Reiz
strom fließt. Der die Untersuchung durchführende Arzt wird
durch die Leuchtdiode 46 auf die Abweichung von Sollwert und
Istwert aufmerksam und kann die Untersuchung abbrechen, die
ohne einen fließenden Reizstrom sinnlos wäre.
Die Abmessungen des Gehäuses 26 sind sehr klein und liegen
bei 3×3×5 cm, so daß das Gehäuse 26 bzw. die Reizstrom
quelle 16 in unmittelbarer Nähe zum Ohr 42 bzw. zum Hörnerv
des Patienten 12 plaziert werden kann. Die Zuführung des
Reizstromes zum Hörnerv erfolgt in an sich bekannter Weise
dadurch, daß eine dünne und spitze Nadel als eine Elektrode
durch das Trommelfell des Patienten 12 gepiekt wird. Über ei
ne weitere flache Elektrode an der Haut des Patienten 12 wird
der Stromkreis geschlossen. Die elektrischen Leitungen 40,
die zu den beiden Elektroden führen, sind nur sehr kurz und
bestehen - ebenso wie die Elektroden selbst - aus nicht fer
romagnetischem oder nur geringfügig ferromagnetischem Materi
al.
Die Einstellung des variablen Reizstromes mit Hilfe des Sen
ders 24 und der Empfangseinrichtung 30 kann mittels optischer
Signale mit Hilfe eines Lichtwellenleiters (Glasfaserkabel)
erfolgen, jedoch sind auch andere drahtlose Übertragungstech
niken möglich.
Claims (23)
1. Verfahren zur Stimulierung eines Nervs eines Lebewesens
mit einem variablen Reizstrom, insbesondere zur Stimulierung
des Hörnervs eines Menschen, wobei der Reizstrom unter Zuhil
fenahme von Elektroden zugeführt wird, dadurch gekennzeich
net, daß die Stimulierung des Nervs erfolgt, während sich das
Lebewesen in einem elektromagnetischen Feld eines Magnetreso
nanztomographen (MRT) befindet, daß der Reizstrom in unmit
telbarer Nähe zum Nerv erzeugt und von außerhalb des Einfluß
bereiches des elektromagnetischen Feldes ohne Verwendung
elektrischer Leitungen eingestellt wird, und daß das Ergebnis
der Stimulierung des Nervs durch eine Bildgebung des MRT
sichtbar gemacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) Das Lebewesen wird in einen Magnetresonanztomographie (MRT)-Untersuchungsraum gebracht und dort in der Unter suchungszone gelagert,
- b) in unmittelbarer Nähe zum Nerv ist so nahe wie möglich eine batteriebetriebene und in einem aus abschirmendem nichtferromagnetischem Material bestehendem kleinem Ge häuse befindliche erste Reizstromquelle für die Erzeu gung des Reizstromes angeordnet, der die aus nichtferro magnetischem oder aus nur geringfügig ferromagnetischem Material bestehenden Elektroden über kurze elektrische Leitungen aus nichtferromagnetischem oder aus nur ge ringfügig ferromagnetischem Material speist, wobei die Reizstromquelle eine Empfangseinrichtung umfaßt,
- c) der von der ersten Reizstromquelle erzeugte Reizstrom wird von einer außerhalb des MRT-Untersuchungsraumes be findlichen und mit einem Sender ausgestatteten Bedien einheit ohne Verwendung elektrischer Leitungen zwischen der Bedieneinheit und der ersten Reizstromquelle nach Art einer Fernbedienung eingestellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Reizstromquelle von der Bedieneinheit
über ein Glasfaserkabel (Lichtwellenleiter) bedient wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Reizstromquelle von der Bedieneinheit
drahtlos mittels Ultraschallsignalen bedient wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Reizstromquelle von der Bedieneinheit
drahtlos mittels Infrarotsignalen bedient wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Reizstromquelle von der Bedieneinheit
drahtlos mittels hochfrequenter (HF) Signale bedient wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Anzeige automatisch
aktiviert wird, wenn der tatsächlich erzeugte Reizstrom
(Istwert) von dem an der Bedieneinheit eingestellten Reiz
strom (Sollwert) abweicht.
8. Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen Reizstromes
durch Stimulierung eines Nervs eines Lebewesens, insbesondere
zur Stimulierung des Hörnervs eines Menschen, wobei der Reiz
strom unter Zuhilfenahme von Elektroden zugeführt wird, da
durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine erste Reiz
stromquelle (16) umfaßt, daß die erste Reizstromquelle (16)
mit Batterien betrieben ist und einen großen Innenwiderstand
besitzt, daß die erste Reizstromquelle (16) eine Empfangsein
richtung (30) zum Empfang von Bediensignalen zur Einstellung
des erzeugten Reizstromes besitzt, daß die Vorrichtung ferner
eine Bedieneinheit (20) umfaßt, und daß die Bedieneinheit
(20) mit einem Sender (24) zum Aussenden der Bediensignale
ausgestattet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Reizstromquelle (16) einschließlich der Batterien
und der Empfangseinrichtung (30) in einem geschlossenen und
abgeschirmten kleinen Gehäuse (26) aus nichtferromagnetischem
Material oder aus nur geringfügig ferrogmagnetischem Material
untergebracht ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Reizstromquelle (16) eine Vergleichs
schaltung (32) umfaßt, welche den durch die empfangenen Be
diensignale vorgegebenen Sollwert des Reizstromes mit dem
Istwert des von der Reizstromquelle erzeugten Reizstromes
vergleicht und bei Abweichungen eine optische oder akustische
Anzeige (46) bewirkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenwiderstand etwa 1 MOhm beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-11,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Elektroden führen
den kurzen elektrischen Leitungen (40) sowie die Elektroden
aus nichtferromagnetischem oder aus nur geringfügig ferroma
gnetischem Material bestehen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Leitung ein Sicherheitswiderstand (38) von etwa
27 kOhm zur Strombegrenzung vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (30)
einen Lichtempfänger für über einen Lichtwellenleiter zuge
führte optische Bediensignale umfaßt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (30)
einen Infrarot-Empfänger umfaßt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (30)
einen Ultraschall-Empfänger umfaßt.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (30)
einen HF-Empfänger umfaßt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bedieneinheit (20) eine zweite Reizstromquelle (22) um
faßt, deren Aufbau einer bekannten, bisher beim Promontorial
test verwendeten Reizstromquelle entspricht und deren Reiz
strom individuell einstellbar ist, daß die Bedieneinheit fer
ner einen Sender (24) umfaßt, der solche Bediensignale für
die Empfangseinrichtung (30) der ersten Reizstromquelle (16)
aussendet, die dem Wert des eingestellten Reizstromes der
zweiten Reizstromquelle (22) entsprechen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (24) Bediensignale in Form von Lichtsignalen
erzeugt, die über einen Lichtwellenleiter zur Empfangsein
richtung (30) der ersten Reizstromquelle (16) geführt sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (24) Bediensignale in Form von Infrarot-
Signalen erzeugt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (24) Bediensignale in Form von Ultraschallsi
gnalen erzeugt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (24) Bediensignale in Form von HF-Signalen er
zeugt.
23. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 8-22,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reizstrom ein Wechselstrom
ist, dessen Wert zwischen 0 und +/- 300 µA liegt.
Priority Applications (2)
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DE19814961A DE19814961B4 (de) | 1998-01-28 | 1998-04-03 | Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen Reizstromes zur Stimulierung des Hörnervs eines Menschen |
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DE19802992.6 | 1998-01-28 | ||
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DE19814961A Expired - Fee Related DE19814961B4 (de) | 1998-01-28 | 1998-04-03 | Vorrichtung zur Erzeugung eines variablen Reizstromes zur Stimulierung des Hörnervs eines Menschen |
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DE (1) | DE19814961B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003041576A2 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Universität Duisburg-Essen | Elektrodenanordnung für einen magnetresonanztomographen |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4690144A (en) * | 1982-04-02 | 1987-09-01 | Medtronic, Inc. | Wireless transcutaneous electrical tissue stimulator |
US5188104A (en) * | 1991-02-01 | 1993-02-23 | Cyberonics, Inc. | Treatment of eating disorders by nerve stimulation |
-
1998
- 1998-04-03 DE DE19814961A patent/DE19814961B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4690144A (en) * | 1982-04-02 | 1987-09-01 | Medtronic, Inc. | Wireless transcutaneous electrical tissue stimulator |
US5188104A (en) * | 1991-02-01 | 1993-02-23 | Cyberonics, Inc. | Treatment of eating disorders by nerve stimulation |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003041576A2 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Universität Duisburg-Essen | Elektrodenanordnung für einen magnetresonanztomographen |
DE10155559A1 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-28 | Univ Duisburg Essen | Elektrodenanordnung für einen Magnetresonanztomographen |
WO2003041576A3 (de) * | 2001-11-12 | 2003-12-31 | Univ Duisburg Essen | Elektrodenanordnung für einen magnetresonanztomographen |
DE10155559B4 (de) * | 2001-11-12 | 2009-01-22 | Universität Duisburg-Essen | Elektrodenanordnung und Anordnung zur funktionalen Kernspintomographie-Untersuchung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19814961B4 (de) | 2004-01-22 |
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