Die
vorliegende Erfindung betrifft verschiedene Entwicklungen bei Geräten
zur Erfassung von tomographischen Daten. Insbesondere aber nicht
ausschließlich betrifft die Erfindung tomographische Datenerfassungssysteme,
die verwendet werden können, um tomographische Daten von
einem menschlichen oder tierischen Probanden zu erzielen, z. B.
um Daten zu erzielen, welche die Funktion des Nervensystems bei
dem menschlichen oder tierischen Probanden angeben.The
The present invention relates to various developments in devices
for the acquisition of tomographic data. But especially not
exclusively, the invention relates to tomographic data acquisition systems,
which can be used to obtain tomographic data from
to achieve a human or animal subject, for. B.
to obtain data that contributes to the function of the nervous system
indicate to the human or animal subject.
Die
elektrische Impedanztomographie (BIT) ist eine wohlbekannte Technik
zum Erzielen von Daten, welche die Zusammensetzung eines Körpers
angeben. Es werden Elektroden auf einer Außenfläche
des Körpers angebracht, und Strom wird zwischen ausgewählten
Elektrodenpaaren eingekoppelt. Während Strom zwischen jedem
der ausgewählten Elektrodenpaare eingekoppelt wird, werden
Spannungsmessungen zwischen anderen Elektroden erzielt. Da der eingekoppelte
Strom bekannt ist, können die Spannungsmessungen verwendet
werden, um die Leitfähigkeit an bestimmten Punkten innerhalb
des Körpers abzuschätzen, da das Verhältnis
zwischen Impedanz, Strom und Spannung bekannt ist. Im Allgemeinen
kann man die Tomographie nämlich als eine Technik ansehen,
die dazu gedacht ist, eine Schätzung der Leitfähigkeitsverteilung
innerhalb eines Körpers aus Daten bereitzustellen, die
eine Teilmenge der Transimpedanzverhältnisse zwischen an
der Oberfläche des Körpers befindlichen Elektroden
angeben. D. h. dass im Allgemeinen eine Leitfähigkeitsverteilung
besondere Transimpedanzverhältnisse voraussetzt. Die Tomographie
befasst sich mit dem umgekehrten Problem des Abschätzens
einer Leitfähigkeitsverteilung aus Transimpedanzverhältnissen,
die durch eine besondere Gruppe von Spannungs- und Stromdaten angegeben
werden.The
Electrical impedance tomography (BIT) is a well-known technique
to obtain data showing the composition of a body
specify. There are electrodes on an outer surface
attached to the body, and electricity is selected between
Coupled electrode pairs. While electricity between each
the selected pairs of electrodes are coupled
Obtained voltage measurements between other electrodes. Since the coupled
Electricity is known, the voltage measurements can be used
be to conductivity at certain points within
of the body, as the ratio
between impedance, current and voltage is known. In general
you can look at tomography as a technique
which is meant to be an estimate of the conductivity distribution
within a body to provide data that
a subset of the transimpedance ratios between
the surface of the body located electrodes
specify. Ie. that in general a conductivity distribution
requires special transimpedance ratios. The tomography
deals with the opposite problem of estimation
a conductivity distribution of transimpedance ratios,
indicated by a particular set of voltage and current data
become.
Es
wurde vorgeschlagen, dass eine geschätzte Leitfähigkeitsverteilung,
die unter Verwendung der BIT erzielt wurde, verwendet werden kann,
um ein Bild der Leitfähigkeitsverteilung innerhalb des
Körpers zu erzeugen, das bei der Bestimmung der Zusammensetzung
des Körpers nützlich sein kann.It
it has been suggested that an estimated conductivity distribution,
that has been achieved using the BIT can be used
to get a picture of the conductivity distribution within the
To generate body, in determining the composition
of the body can be useful.
Die
BIT hat verschiedene Anwendungen gefunden, insbesondere im Bereich
der industriellen Kontrolle. Neuerdings wurde vorgeschlagen, dass
man klinisch wertvolle Daten erzielen kann, indem man den Kopf eines
menschlichen oder tierischen Patienten einer derartigen Tomographietechnik
unterzieht. Z. B. beschreibt das europäische Patent Nr. EP 1 615 550 der Anmelderin
die Verwendung einer Tomographietechnik bei der Bestimmung des Verhaltens
des menschlichen Nervensystems, und insbesondere bei der Bestimmung
der Reaktion des Nervensystems auf einen besonderen Sinnesreiz,
wie etwa eine visuell oder akustisch evozierte Antwortstimulation.The BIT has found various applications, especially in the field of industrial control. Recently, it has been suggested that clinically valuable data can be obtained by subjecting the head of a human or animal patient to such a tomographic technique. For example, European patent no. EP 1 615 550 Applicant's use of a tomography technique in determining the behavior of the human nervous system, and more particularly in determining the response of the nervous system to a particular sensory stimulus, such as a visually or acoustically evoked response stimulation.
Angesichts
des neuerlichen Interesses an der Anwendung der EIT im klinischen
Umfeld besteht ein Bedarf an verbesserten tomographischen Datenerfassungsgeräten
und insbesondere an Geräten, die sich für die
Verwendung im klinischen Umfeld eignen.in view of
of renewed interest in the application of the EIT in clinical
There is a need for improved tomographic data acquisition devices
and in particular to devices that are suitable for the
Use in a clinical environment.
Ein
erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung stellt ein tomographisches
Datenerfassungsgerät bereit, umfassend eine Vielzahl von
Elektroden, die zur Anbringung an einem Messprobanden angeordnet sind;
eine Stromquelle; eine Stromversorgungsleitung, die an die Stromquelle
angeschlossen ist und an jede der Vielzahl von Elektroden anschließbar
ist; ein Steuergerät, das angeordnet ist, um die Elektroden
eines ausgewählten Elektrodenpaars an die Stromversorgungsleitung
anzuschließen, um Strom zwischen dem ausgewählten
Paar der Vielzahl von Elektroden bereitzustellen; und Messschaltungen,
die angeordnet sind, um Spannungsmessungen zwischen ausgewählten
Elektroden der Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während Strom
zwischen dem ausgewählten Elektrodenpaar bereitgestellt
wird.One
The first aspect of the present invention provides a tomographic
Data collection device ready, comprising a variety of
Electrodes arranged for attachment to a measuring subject;
a power source; a power supply line connected to the power source
is connected and connectable to each of the plurality of electrodes
is; a controller that is arranged around the electrodes
of a selected pair of electrodes to the power supply line
connect to current between the selected
To provide a pair of the plurality of electrodes; and measuring circuits,
which are arranged to measure voltage between selected ones
To achieve electrodes of the plurality of electrodes while current
provided between the selected pair of electrodes
becomes.
Die
Stromversorgungsleitung (hier auch als Stromschiene bezeichnet)
ist daher eine praktische Möglichkeit zum Bereitstellen
von Strom zwischen einem ausgewählten Paar der Vielzahl
von Elektroden. Insbesondere wenn jede der Elektroden an die Stromversorgungsleitung
angeschlossen werden kann, ist es leicht, Strom zwischen dem ausgewählten
Elektrodenpaar bereitzustellen.The
Power supply line (also referred to here as a busbar)
is therefore a convenient way to deploy
of electricity between a selected pair of the plurality
of electrodes. In particular, when each of the electrodes to the power supply line
can be connected, it is easy to power between the selected
To provide electrode pair.
Die
Stromversorgungsleitung kann erste und zweite Stromversorgungsleitungen
umfassen, und das Steuergerät kann angeordnet sein, um
eine erste Elektrode des ausgewählten Elektrodenpaars an
die erste Stromversorgungsleitung anzuschließen und um
eine zweite Elektrode des ausgewählten Elektrodenpaars
an die zweite Stromversorgungsleitung anzuschließen. Die
Stromquelle kann erste und zweite Stromquellen umfassen. Die erste
Stromquelle kann an die erste Stromversorgungsleitung angeschlossen
werden. Die zweite Stromquelle kann an die zweite Stromversorgungsleitung
angeschlossen werden. Somit kann das Steuergerät die erste
Stromquelle steuern, um einen ersten Strom auf der ersten Stromversorgungsleitung
bereitzustellen, und kann die zweite Stromquelle steuern, um eine
zweite Stromquelle auf der zweiten Stromversorgungsleitung bereitzustellen.
Die ersten und zweiten Ströme können Wechselströme
von im Wesentlichen gleicher Größe sein, die jedoch
zueinander um 180 Grad phasenverschoben sind (d. h. der zweite Strom
kann eine Umkehrung des ersten Stroms sein). Das Bereitstellen der
ersten und zweiten Ströme dieser Art ist vorteilhaft angesichts
der Tatsache, dass der Stromfluss gegen Erde minimiert wird, auf
der Basis, dass der Strom, der von der ersten Elektrode gegen Erde
fließt, im Wesentlichen gleich und entgegensetzt zu dem
Strom ist, der von der zweiten Elektrode gegen Erde fließt.The power supply line may include first and second power supply lines, and the controller may be arranged to connect a first electrode of the selected electrode pair to the first power supply line and to connect a second electrode of the selected electrode pair to the second power supply line. The power source may include first and second power sources. The first power source can be connected to the first power supply line. The second power source may be connected to the second power supply line. Thus, the controller may control the first current source to provide a first current on the first power supply line and may control the second current source to supply a second current source on the second power supply line provide. The first and second currents may be alternating currents of substantially equal magnitude but 180 degrees out of phase with each other (ie, the second current may be a reversal of the first current). The provision of the first and second currents of this kind is advantageous in view of the fact that current flow to ground is minimized, on the basis that the current flowing from the first electrode to ground is substantially equal and opposite to the current, which flows from the second electrode to earth.
Bei
einigen Ausführungsformen kann jede Elektrode der Vielzahl
von Elektroden an jede der ersten und zweiten Stromversorgungsleitungen
angeschlossen werden, damit man mit Bezug auf die Elektrodenpaare,
zwischen denen Strom bereitgestellt werden kann, flexibel sein kann.
Jede Elektrode der Vielzahl von Elektroden kann an jede der ersten
und zweiten Stromversorgungsleitungen über einen jeweiligen
Schalter angeschlossen werden. Bei anderen Ausführungsformen
können einige der Vielzahl von Elektroden nur an die erste Stromversorgungsleitung
angeschlossen werden, und andere der Vielzahl von Elektroden können
nur an die zweite Stromversorgungsleitung angeschlossen werden.
Das Steuergerät kann angeordnet werden, um die Schalter
zu steuern, um zu steuern, welche Elektrode an jede Stromversorgungsleitung
angeschlossen ist, und dadurch das Elektrodenpaar zu steuern, zwischen
dem Strom bereitgestellt wird.at
In some embodiments, each electrode of the plurality
of electrodes to each of the first and second power supply lines
be connected so that with respect to the pairs of electrodes,
between which power can be provided can be flexible.
Each electrode of the plurality of electrodes may be connected to each of the first
and second power supply lines via a respective one
Switch can be connected. In other embodiments
Some of the variety of electrodes can only be connected to the first power supply line
can be connected, and others of the plurality of electrodes
only be connected to the second power supply line.
The controller can be arranged to switch
to control which electrode to each power supply line
is connected, thereby controlling the pair of electrodes between
the power is provided.
Das
Gerät kann ferner Strommessschaltungen umfassen, die angeordnet
sind, um eine Messung des Stroms, der zwischen dem mindestens einen
ausgewählten Elektrodenpaar bereitgestellt wird, zu erzielen.
Bekanntlich ist Strom ein Parameter, der bei der Analyse und Verarbeitung
von Spannungsmessungen, die auf die hier beschriebene Art und Weise
erhoben werden, verwendet wird. Das Bereitstellen von Strommessschaltungen
ermöglicht es, den Strom genau zu bestimmen und verhindert,
dass man sich auf die Genauigkeit der Stromquelle verlässt.
Die Strommessschaltungen können angeordnet werden, um eine
Messung des Stroms zu erzielen, der auf jeder der ersten und zweiten
Stromversorgungsleitungen bereitgestellt wird.The
Apparatus may further comprise current measuring circuits arranged
are to make a measurement of the current between the at least one
selected pair of electrodes is provided to achieve.
As is known, electricity is a parameter used in the analysis and processing
of voltage measurements in the manner described here
be charged. The provision of current measuring circuits
makes it possible to accurately determine the current and prevents
that one relies on the accuracy of the power source.
The current measuring circuits can be arranged to a
Measuring the current to be achieved on each of the first and second
Power supply lines is provided.
Das
Gerät kann ferner weitere Elektroden umfassen, die für
eine Anbringung an einem Messprobanden angeordnet sind aber nicht
an die Stromversorgungsleitung anschließbar sind.The
Apparatus may further comprise further electrodes suitable for
an attachment to a measuring subjects are arranged but not
can be connected to the power supply line.
Das
Gerät kann ferner einen Prozessor umfassen, der angeordnet
ist, um die erzielten Spannungsmessungen (und wahlweise die erzielte
Strommessung) zu verarbeiten, um Daten zu erzeugen, die eine Leitfähigkeitsverteilung
in mindestens einem Teil des Probanden angeben. Die Daten können
mindestens ein Bild umfassen, das eine Leitfähigkeitsverteilung
angibt.The
The device may further include a processor arranged
is to the voltage measurements obtained (and optionally the achieved
Current measurement) to generate data having a conductivity distribution
in at least part of the subject. The data can
comprise at least one image having a conductivity distribution
indicates.
Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit, umfassend: eine Vielzahl von Elektroden, die zur Anbringung
an einem Messprobanden angeordnet sind; eine Stromquelle, die angeordnet
ist, um Strom zwischen einem ausgewählten Paar der Vielzahl
von Elektroden bereitzustellen; Spannungsmessschaltungen, die angeordnet
sind, um Spannungsmessungen zwischen ausgewählten Elektroden
der Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während der Strom
zwischen dem ausgewählten Elektrodenpaar bereitgestellt
wird; und Strommessschaltungen, die angeordnet sind, um eine Messung des
Stroms zu erzielen, der zwischen dem ausgewählten Elektrodenpaar
bereitgestellt wird. Die Stromquelle ist angeordnet, um als Eingabe
eine Angabe eines anzulegenden Stroms zu empfangen. Die Stromquelle
ist angeordnet, um den angegebenen Strom annähernd bereitzustellen.One
Second aspect of the invention provides a tomographic data acquisition device
ready, comprising: a plurality of electrodes for attachment
arranged on a measuring subjects; a power source that arranged
is to stream between a selected pair of the variety
to provide electrodes; Voltage measuring circuits arranged
are to make voltage measurements between selected electrodes
to achieve the variety of electrodes while the current
provided between the selected pair of electrodes
becomes; and current measuring circuits arranged to provide a measurement of the
Current to reach between the selected pair of electrodes
provided. The power source is arranged to be used as input
to receive an indication of a current to be applied. The power source
is arranged to approximately provide the indicated current.
Nach
dem Stand der Technik ist es bekannt, Spannungsmessungen zu erfassen
und die erfassten Spannungsmessungen zusammen mit Daten zu verwenden,
die einen Strom angeben, von dem man denkt, dass er an den Probanden
angelegt wurde (d. h. die Stromeingabe zur Stromquelle). Die vorliegenden
Erfinder haben erkannt, dass es von Nutzen ist, den Strom zu messen,
der tatsächlich bereitgestellt wird, statt anzunehmen,
dass der bereitgestellte Strom den Erwartungen entspricht. Die Messung
des Stroms auf diese Art und Weise beseitigt daher eine Fehlerquelle
bei der Verarbeitung der erzielten Spannungsmessungen.To
In the prior art it is known to detect voltage measurements
and to use the acquired voltage measurements along with data
which indicate a current that one thinks of the subject
was applied (ie the current input to the power source). The present
Inventors have recognized that it is useful to measure the current
which is actually provided instead of assuming
that the electricity provided meets expectations. The measurement
of the current in this way therefore eliminates a source of error
during processing of the obtained voltage measurements.
Die
Stromquelle kann eine erste Stromquelle und eine zweite Stromquelle
umfassen, eine erste Elektrode des ausgewählten Elektrodenpaars
kann an die erste Stromquelle angeschlossen werden, und eine zweite
Elektrode des ausgewählten Elektrodenpaars kann an die
zweite Stromquelle angeschlossen werden. Die Strommessschaltungen
können angeordnet werden, um eine Messung des Stroms zu
erzielen, der für jede der ersten und zweiten Elektrode
bereitgestellt wird.The
Power source can be a first power source and a second power source
comprise a first electrode of the selected pair of electrodes
can be connected to the first power source, and a second
Electrode of the selected pair of electrodes can be connected to the
second power source to be connected. The current measuring circuits
can be arranged to provide a measurement of the current
achieve that for each of the first and second electrodes
provided.
Ein
Prozessor kann angeordnet werden, um die erzielten Spannungsmessungen
und die erzielte Strommessung zu verarbeiten, um Daten zu erzeugen,
die eine Leitfähigkeitsverteilung in mindestens einem Teil
des Probanden angeben, und die erzeugten Daten können mindestens
ein Bild umfassen.One
Processor can be arranged to the obtained voltage measurements
and process the obtained current measurement to generate data
the one conductivity distribution in at least one part
of the subject, and the generated data can be at least
to include a picture.
Ein
dritter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit, umfassend: eine Vielzahl von Elektroden, die zur Anbringung
an einem Messprobanden angeordnet sind; eine Stromquelle, die angeordnet
ist, um Strom zwischen einem ersten Paar der Vielzahl von Elektroden
während eines Stromeinkoppelzeitraums bereitzustellen;
und Spannungsmessschaltungen, die angeordnet sind, um Spannungsmessungen
zwischen mindestens einem zweiten Paar der Vielzahl von Elektroden
während eines Teils des Stromeinkoppelzeitraums, der als
Messzeitraum bezeichnet wird, zu erzielen; wobei der Stromeinkoppelzeitraum
einen ersten Zeitraum vorherbestimmter Dauer umfasst, der als Ausregelzeitraum
bezeichnet wird, während dessen keine Spannungsmessungen
erzielt werden, und der Messzeitraum Teil des Stromeinkoppelzeitraums
nach dem Ausregelzeitraum ist; und die Spannungsmessschaltungen
umfassen mindestens ein Messbauteil (z. B. einen Verstärker),
wobei das bzw. jedes Messbauteil an eines der zweiten Elektrodenpaare
angeschlossen ist, und das bzw. jedes Messbauteil eine Sättigungserholzeit
aufweist, die einem Kriterium entspricht, das mit Bezug auf die
Dauer des Ausregelzeitraums definiert wird. Das Kriterium kann darin
bestehen, dass die Sättigungserholzeit kürzer
ist als die Dauer des Ausregelzeitraums.One
Third aspect of the invention provides a tomographic data acquisition device
ready, comprising: a plurality of electrodes for attachment
arranged on a measuring subjects; a power source that arranged
is to generate current between a first pair of the plurality of electrodes
during a Stromekkoppelzeitraums provide;
and voltage sensing circuits arranged to make voltage measurements
between at least a second pair of the plurality of electrodes
during a part of the current injection period, referred to as
Measuring period is called to achieve; the current injection period
includes a first period of predetermined duration, which is a balancing period
during which no voltage measurements
and the measurement period is part of the electricity injection period
after the settlement period; and the voltage measuring circuits
comprise at least one measuring component (eg an amplifier),
wherein the or each measuring component to one of the second electrode pairs
is connected, and the or each measuring device has a saturation recovery time
having a criterion corresponding to that with respect to
Duration of the settling period is defined. The criterion can be in it
insist that the saturation recovery time is shorter
is the duration of the balancing period.
Die
Erfinder haben überraschend erkannt, dass es beim Aufbau
eines tomographischen Datenerfassungssystems wichtig ist, dass ein
Messbauteil, das Teil der Messschaltungen ist, eine Sättigungserholzeit
hat, die ein Kriterium der oben dargelegten Art erfüllt.
Ein derartiger Lösungsansatz verbessert die Zuverlässigkeit der
Spannungsmessung.The
Inventors have surprisingly recognized that it is in construction
of a tomographic data acquisition system is important that a
Measuring component, which is part of the measuring circuits, a saturation recovery time
has met a criterion of the kind set out above.
Such an approach improves the reliability of the
Voltage measurement.
Die
Stromquelle kann einen Wechselstrom bereitstellen, der eine Frequenz
von ungefähr 10 kHz aufweisen kann. Der Stromeinkoppelzeitraum
kann eine Dauer von 500 μs aufweisen, und der Ausregelzeitraum kann
eine Dauer von 100 μs aufweisen. Der bzw. jeder Verstärker
kann eine Sättigungserholzeit von weniger als 100 μs
aufweisen, z. B. eine Sättigungserholzeit von weniger als
50 μs, wie etwa eine Sättigungserholzeit von ungefähr
10 μs.The
Power source can provide an alternating current that has a frequency
of about 10 kHz. The electricity input period
may have a duration of 500 μs, and the settling period may be
have a duration of 100 μs. The or each amplifier
can have a saturation recovery time of less than 100 μs
have, for. B. a saturation recovery time of less than
50 μs, such as a saturation recovery time of approximately
10 μs.
Das
Steuergerät kann angeordnet werden, um Strom nacheinander
zwischen einer Vielzahl von ausgewählten Paaren der Vielzahl
von Elektroden bereitzustellen, wobei der Strom zwischen jedem ausgewählten Elektrodenpaar
in einem jeweiligen Stromeinkoppelzeitraum bereitgestellt wird.
Die Messschaltungen können angeordnet werden, um eine Vielzahl
von Spannungsmessungen zwischen ausgewählten Elektroden
der Vielzahl von Elektroden während eines Teils jedes Stromeinkoppelzeitraums,
der als Messzeitraum bezeichnet wird, zu erzielen. Jeder Stromeinkoppelzeitraum
kann einen ersten Zeitraum einer vorherbestimmten Dauer umfassen,
der als Ausregelzeitraum bezeichnet wird, während dessen
keine Spannungsmessungen erzielt werden, und jeder Messzeitraum
kann Teil eines jeweiligen Stromeinkoppelzeitraums sein, der auf
den Ausregelzeitraum folgt.The
Control unit can be arranged to power one by one
between a plurality of selected pairs of the plurality
of electrodes, the current between each selected pair of electrodes
is provided in a respective Stromeinkoppelzeitraum.
The measurement circuits can be arranged to a variety
of voltage measurements between selected electrodes
the plurality of electrodes during a portion of each current injection period,
which is referred to as the measurement period to achieve. Each power input period
may include a first period of a predetermined duration,
which is referred to as Ausregelzeitraum during which
no voltage measurements are obtained, and each measurement period
may be part of a respective Stromeinkoppelzeitraums on
the balancing period follows.
Ein
vierter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit, das erste und zweite Einheiten umfasst, wobei: die erste
Einheit Anschlüsse an eine Vielzahl von Elektroden umfasst,
die zur Anbringung an einem Messprobanden angeordnet sind; eine
Stromquelle, die angeordnet ist, um Strom zwischen mindestens einem
ersten Paar der Vielzahl von Elektroden bereitzustellen, Spannungsmessschaltungen,
die angeordnet sind, um Spannungsmessungen zwischen mindestens einem
zweiten Paar der Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während
der Strom zwischen einem des mindestens einen Elektrodenpaars bereitgestellt
wird, und Datenverarbeitungsschaltungen, die angeordnet sind, um
die erzielten Spannungsmessungen zu verarbeiten, um verarbeitete
Daten zu erzeugen und die verarbeiteten Daten für die zweite
Einheit bereitzustellen, wobei die Spannungsmessungen durch eine
erste Datenmenge dargestellt werden und die verarbeiteten Daten
eine zweite Datenmenge umfassen, wobei die zweite Datenmenge kleiner
ist als die erste Datenmenge; und die zweite Einheit Datenempfangsschaltungen
umfasst, die angeordnet sind, um die verarbeiteten Daten von der
ersten Einheit zu empfangen.One
Fourth aspect of the invention provides a tomographic data acquisition apparatus
ready, which includes first and second units, where: the first
Unit comprises connections to a plurality of electrodes,
which are arranged for attachment to a measuring subjects; a
Power source, which is arranged to current between at least one
provide first pair of the plurality of electrodes, voltage measurement circuits,
which are arranged to make voltage measurements between at least one
while achieving the second pair of the plurality of electrodes
the current is provided between one of the at least one pair of electrodes
and data processing circuits arranged to
to process the obtained voltage measurements to be processed
Generate data and the processed data for the second
Unit provide, the voltage measurements by a
first data set and the processed data
comprise a second amount of data, the second amount of data being smaller
is considered the first dataset; and the second unit of data receiving circuits
which are arranged to receive the processed data from the
first unit to receive.
Somit
ist die erste Einheit sowohl angeordnet, um Spannungsmessungen zu
erzielen, als auch um die Datenmenge, die verwendet wird, um diese
Spannungsmessungen darzustellen, zu reduzieren, wobei die reduzierte
Datenmenge von der ersten für die zweite Einheit bereitgestellt
wird. Somit sind die Bandbreitenerfordernisse zwischen den ersten
und zweiten Einheiten reduziert.Consequently
The first unit is both arranged to perform voltage measurements
as well as the amount of data that is used to
To represent voltage measurements, to reduce, where the reduced
Amount of data provided by the first for the second unit
becomes. Thus, the bandwidth requirements are between the first
and second units reduced.
Der
Strom kann Wechselstrom sein. Die Spannungsmessungen zwischen einem
des mindestens einen zweiten Elektrodenpaars kann eine Vielzahl
von Spannungswerten umfassen, die jeweils zu einem jeweiligen Zeitpunkt
erzielt werden. Die verarbeiteten Daten, die Spannungsmessungen
zwischen einem des mindestens einen zweiten Elektrodenpaars darstellen,
können einen gleichphasigen Wert aufweisen. Der gleichphasige
Wert kann eine Korrelation zwischen den erzielten Spannungsmessungen
und einer Bezugswellenform angeben. Die Datenverarbeitungsschaltungen
können angeordnet werden, um den gleichphasigen Wert aus
den erzielten Spannungsmessungen und der Bezugswellenform zu erzeugen.Of the
Electricity can be AC. The voltage measurements between a
the at least one second pair of electrodes may be a plurality
of voltage values, each at a particular time
be achieved. The processed data, the voltage measurements
between one of the at least one second pair of electrodes,
can have an in-phase value. The in-phase
Value can be a correlation between the voltage measurements obtained
and a reference waveform. The data processing circuits
can be arranged to the in-phase value
to generate the obtained voltage measurements and the reference waveform.
Die
verarbeiteten Daten, die Spannungsmessungen zwischen dem bzw. jedem
des mindestens einen zweiten Elektrodenpaars darstellen, können
ferner einen Quadraturwert umfassen. Der Quadraturwert kann eine
Korrelation zwischen den erzielten Spannungsmessungen und einer
phasenverschobenen Bezugswellenform angeben.The
processed data, the voltage measurements between the or each
of the at least one second pair of electrodes can
further comprising a quadrature value. The quadrature value can be a
Correlation between the obtained voltage measurements and a
specify phase-shifted reference waveform.
Die
verarbeiteten Daten, die Spannungsmessungen zwischen dem bzw. jedem
des mindestens einen zweiten Elektrodenpaars darstellen, können
32 Datenbits umfassen, die einen 16-Bit gleichphasigen Wert und einen
16-Bit-Quadraturwert umfassen.The
processed data, the voltage measurements between the or each
of the at least one second pair of electrodes can
32 data bits comprising a 16-bit in-phase value and a
16-bit quadrature value.
Ein
fünfter Gesichtspunkt der Erfindung stellt eine Leiterplatte
bereit, die einen ersten Leiter umfasst, der sich in einer ersten
Richtung in einer ersten Ebene erstreckt, wobei die Leiterplatte
eine Abschirmung für den ersten Leiter bereitstellt, wobei
die Abschirmung erste und zweite Abschirmleiter, die sich im Wesentlichen in
der ersten Richtung in der ersten Ebene erstrecken, und dritte und
vierte Abschirmleiter, die sich im Wesentlichen in der ersten Richtung
in jeweiligen dritten und vierten Ebenen erstrecken,
umfasst,
wobei die erste, dritte und vierte Ebene im Wesentlichen zueinander
parallel sind und zueinander versetzt sind, und sich die erste Ebene
zwischen der dritten und vierten Ebene befindet.A fifth aspect of the invention provides a printed circuit board comprising a first conductor extending in a first direction in a first plane, the printed circuit board providing a shield for the first conductor, the shield comprising first and second shielding conductors located in the first Extending substantially in the first direction in the first plane, and third and fourth shielding conductors extending substantially in the first direction in respective third and fourth planes,
wherein the first, third and fourth planes are substantially parallel to each other and offset from one another, and the first plane is between the third and fourth planes.
Eine
derartige Anordnung stellt eine gute Abschirmung des ersten Leiters
bereit, sowohl gegenüber Leitern in einer Schicht (bzw.
Ebene) der Leiterplatte, in der sie angeordnet ist, als auch gegenüber
Leitern in angrenzenden Schichten (bzw. Ebenen) der Leiterplatte.A
Such arrangement provides good shielding of the first conductor
ready, both opposite ladders in one shift (resp.
Level) of the printed circuit board in which it is arranged, as well as opposite
Conductors in adjacent layers (or planes) of the circuit board.
Es
kann ein Anschluss zwischen dem ersten Leiter und den ersten, zweiten,
dritten und vierten Abschirmleitern bereitgestellt werden, wobei
der Anschluss angeordnet ist, um die ersten, zweiten, dritten und vierten
Abschirmleiter auf dem Potential des ersten Leiters zu halten. Der
Anschluss kann einen Verstärker umfassen.It
a connection between the first conductor and the first, second,
third and fourth Abschirmleitern be provided, wherein
the terminal is arranged to the first, second, third and fourth
Shielding conductor to keep the potential of the first conductor. Of the
Connection may include an amplifier.
Ein
nicht leitendes Material (z. B. ein Glasfasermaterial) kann zwischen
den ersten und dritten Ebenen und zwischen den ersten und vierten
Ebenen eingefügt werden. Ein nicht leitendes Material kann
zwischen dem ersten Leiter und dem ersten Abschirmleiter in der
ersten Ebene und zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Abschirmleiter
in der ersten Ebene eingefügt werden.One
non-conductive material (eg a fiberglass material) may be between
the first and third levels and between the first and fourth
Layers are inserted. A non-conductive material can
between the first conductor and the first shielding conductor in the
first level and between the first conductor and the second Abschirmleiter
to be inserted in the first level.
Der
fünfte Gesichtspunkt der Erfindung kann ebenfalls ein tomographisches
Datenerfassungsgerät bereitstellen, umfassend: eine Vielzahl
von Elektroden, die zur Anbringung an einem Messprobanden angeordnet
sind; eine Stromquelle, die angeordnet ist, um Strom zwischen einem
ausgewählten Paar der Vielzahl von Elektroden bereitzustellen;
Messschaltungen, die angeordnet sind, um Spannungsmessungen zwischen ausgewählten
Elektroden der Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während
der Strom zwischen dem ausgewählten Elektrodenpaar bereitgestellt
wird; und eine Leiterplatte von der oben beschriebenen Art, wobei
der erste Leiter angeordnet ist, um Strom von der Stromquelle für
Elektroden der Vielzahl von Elektroden bereitzustellen.Of the
Fifth aspect of the invention may also be a tomographic
Providing a data collection device, comprising: a plurality
of electrodes arranged for attachment to a measuring subject
are; a power source that is arranged to provide power between one
to provide selected pair of the plurality of electrodes;
Measuring circuits arranged to measure voltage between selected ones
To achieve electrodes of the plurality of electrodes while
the current is provided between the selected pair of electrodes
becomes; and a circuit board of the type described above, wherein
the first conductor is arranged to take power from the power source for
To provide electrodes of the plurality of electrodes.
Die
Leiterplatte kann ferner einen zweiten Leiter umfassen, der sich
im Wesentlichen in der ersten Richtung in der ersten Ebene erstreckt,
und die Leiterplatte kann eine Abschirmung für den zweiten
Leiter bereitstellen. Insbesondere kann die Leiterplatte eine Abschirmung
für den zweiten Leiter bereitstellen, die fünfte und
sechste Abschirmleiter, die sich im Wesentlichen in der ersten Richtung
in der ersten Ebene erstrecken, und siebte und achte Abschirmleiter,
die sich im Wesentlichen in der ersten Richtung in den dritten und
vierten Ebenen erstrecken, umfasst. Der zweite Leiter kann angeordnet
sein, um Strom von der Stromquelle für Elektroden der Vielzahl
von Elektroden bereitzustellen. Jede der Elektroden kann an jeden
der ersten und zweiten Leiter anschließbar sein.The
Circuit board may further comprise a second conductor which extends
extending substantially in the first direction in the first plane,
and the circuit board may have a shield for the second
Provide ladder. In particular, the circuit board can be a shield
provide for the second conductor, the fifth and
sixth shielding conductor, which is essentially in the first direction
extend in the first plane, and seventh and eighth shielding conductors,
which are essentially in the first direction in the third and
fourth levels. The second conductor can be arranged
be to power from the power source for electrodes of the variety
of electrodes. Each of the electrodes can be connected to each one
be connectable to the first and second conductors.
Die
Stromquelle kann erste und zweite Stromquellen umfassen, wobei die
erste Stromquelle an den ersten Leiter und die zweite Stromquelle
an den zweiten Leiter angeschlossen wird. Ein Steuergerät
kann angeordnet werden, um die erste Stromquelle zu steuern, um
einen ersten Strom auf dem ersten Leiter bereitzustellen, und um
die zweite Stromquelle zu steuern, um eine zweite Stromquelle auf
dem zweiten Leiter bereitzustellen, wobei die ersten und zweiten
Ströme im Wesentlichen die gleiche Größe
aufweisen, jedoch Phasen, die um ungefähr 180 Grad unterschiedlich
sind (d. h. die ersten und zweiten Ströme können
Wechselströme sein, die derart ausgestaltet sind, dass
der zweite Strom eine umgekehrte Form des ersten Stroms ist).The
Power source may include first and second power sources, wherein the
first power source to the first conductor and the second power source
is connected to the second conductor. A control unit
can be arranged to control the first power source
to provide a first current on the first conductor, and to
to control the second power source to a second power source on
to provide the second conductor, wherein the first and second
Streams are essentially the same size
but phases that differ by about 180 degrees
are (i.e., the first and second streams can
Be alternating currents, which are designed such that
the second stream is an inverted form of the first stream).
Ein
sechster Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches
Datenerfassungsgerät bereit, umfassend: eine Vielzahl von
Elektroden, die zur Anbringung an einem Messprobanden angeordnet
sind, Analogschaltungen, die angeordnet sind, um Strom für
Paare der Elektroden bereitzustellen und die Spannung zwischen ausgewählten
Elektroden zu messen; digitale Steuerschaltungen; und ein Gehäuse,
das ein Innenvolumen definiert, in dem die Analog- und Digitalschaltungen
angeordnet sind; wobei das Volumen einen Innenabschnitt und einen
Außenabschnitt aufweist, wobei die Analogschaltungen in
dem Außenabschnitt angeordnet sind, wobei die Digitalschaltungen
in dem Innenabschnitt angeordnet sind, und die Elektroden an die Analogschaltungen
durch das Gehäuse hindurch angeschlossen sind.A sixth aspect of the invention provides a tomographic data acquisition apparatus comprising: a plurality of electrodes arranged for attachment to a measurement subject, analog circuits arranged to provide current to pairs of the electrodes, and the voltage to measure between selected electrodes; digital control circuits; and a housing defining an internal volume in which the analog and digital circuits are arranged; wherein the volume has an inner portion and an outer portion, wherein the analog circuits are disposed in the outer portion, wherein the digital circuits are disposed in the inner portion, and the electrodes are connected to the analog circuits through the housing.
Der
sechste Gesichtspunkt der Erfindung stellt daher ein Tomographiesystem
bereit, das ein Gehäuse aufweist, in dem analoge und digitale
Bauteile praktisch untergebracht werden. Insbesondere sind die analogen
und digitalen Bauteile auf praktische Art und Weise voneinander
getrennt. Ferner kann die Stelle der Digitalschaltungen in einem
inneren Teil des Gehäuses und die Stelle der Analogschaltungen
in einem äußeren Teil des Gehäuses eine
lange Mischsignalgrenze für Anschlüsse zwischen
den Analog- und Digitalschaltungen bereitstellen.Of the
Sixth aspect of the invention therefore provides a tomography system
ready, which has a housing in which analog and digital
Components are housed practically. In particular, the analog
and digital components in a practical way from each other
separated. Furthermore, the location of the digital circuits in a
inner part of the housing and the location of the analog circuits
in an outer part of the housing a
long mixed signal limit for connections between
provide the analog and digital circuits.
In
der Tat kann das Gerät ferner Digital/Analog- und/oder
Analog/Digital-Umwandlungsschaltungen umfassen. Das Volumen kann
ferner einen Zwischenabschnitt aufweisen, der sich zwischen dem
Innenabschnitt und dem Außenabschnitt befindet, und die
Umwandlungsschaltungen können in dem Zwischenabschnitt
angeordnet werden.In
In fact, the device may also be digital / analog and / or
Comprise analog to digital conversion circuits. The volume can
further comprising an intermediate portion extending between the
Interior section and the outer section is located, and the
Conversion circuits may be in the intermediate section
to be ordered.
Der
Außenabschnitt kann durch eine äußere
Begrenzung des Gehäuses und eine erste Linie, die sich im
Allgemeinen parallel zu der äußeren Begrenzung
des Gehäuses erstreckt, definiert werden. Der Zwischenabschnitt
kann durch die erste Linie, die sich im Allgemeinen parallel zu
der äußeren Begrenzung des Gehäuses erstreckt,
und eine zweite Linie, die sich im Allgemeinen parallel zu der äußeren
Begrenzung des Gehäuses erstreckt, definiert werden, wobei
die zweite Linie den Innenabschnitt in einem Mittelabschnitt des
Gehäuses definiert. Das Gehäuse kann eine äußere
Begrenzung umfassen, die durch zwei gerade Teile und einen gebogenen
Teil, der die beiden geraden Teile verbindet, definiert wird. Die
beiden geraden Teile können im Wesentlichen parallel zueinander
sein.Of the
Exterior section can be through an exterior
Limitation of the housing and a first line that is in the
Generally parallel to the outer boundary
of the housing extends. The intermediate section
can be through the first line, which is generally parallel to
extends the outer boundary of the housing,
and a second line, which is generally parallel to the outer one
Limiting the housing extends, defined, where
the second line the inner section in a middle section of the
Housing defined. The housing can be an outer
Contain boundary formed by two straight parts and one curved
Part that connects the two straight parts is defined. The
Both straight parts can be essentially parallel to each other
be.
Ein
siebter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit zum Erzielen tomographischer Daten von einem menschlichen
oder tierischen Probanden, wobei das Gerät folgendes umfasst:
eine Vielzahl von Elektroden, die zur Anbringung an einem menschlichen
oder tierischen Probanden angeordnet zu werden; Schaltungen, die
angeordnet sind, um Strom für Elektrodenpaare bereitzustellen und
die Spannung zwischen ausgewählten Elektroden zu messen;
und ein Gehäuse, in dem die Schaltungen angeordnet sind,
wobei die Elektroden an die Schaltungen durch das Gehäuse
hindurch angeschlossen sind, wobei das Gehäuse einen Kragen
definiert, der im Gebrauch angeordnet ist, um den Hals des menschlichen oder
tierischen Probanden zu stützen.One
Seventh aspect of the invention provides a tomographic data acquisition device
ready to obtain tomographic data from a human
or animal subjects, the device comprising:
a variety of electrodes suitable for attachment to a human
or animal subjects to be arranged; Circuits that
are arranged to provide power for pairs of electrodes and
measure the voltage between selected electrodes;
and a housing in which the circuits are arranged,
the electrodes being connected to the circuits through the housing
are connected through, wherein the housing has a collar
defined, which is arranged in use around the neck of the human or
animal subjects.
Das
Bereitstellen eines tomographischen Datenerfassungsgeräts
in dieser Form ist vorteilhaft, weil ein praktisches Mittel bereitgestellt
wird, um den Hals des Probanden zu stützen. Dies ist besonders
wertvoll in bestimmten klinischen Umfeldern, wie etwa OP-Sälen.
Das Gehäuse kann im Allgemeinen U-förmig sein
und kann eine Öffnung definieren, um den Hals des menschlichen
oder tierischen Probanden aufzunehmen.The
Provision of a tomographic data acquisition device
in this form is advantageous because provided a practical means
is to support the neck of the subject. This is special
valuable in certain clinical environments, such as operating theaters.
The housing may be generally U-shaped
and can define an opening around the neck of the human
or animal subjects.
Ein
achter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit, das erste und zweite Einheiten umfasst, wobei: die erste
Einheit eine Vielzahl von Elektroden umfasst, die zur Anbringung
an einem Messprobanden angeordnet sind; eine Stromquelle, die angeordnet
ist, um Strom zwischen mindestens einem ersten Paar der Vielzahl
von Elektroden bereitzustellen, Spannungsmessschaltungen, die angeordnet
sind, um Spannungsmessungen zwischen mindestens einem zweiten Paar
der Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während der Strom
zwischen dem mindestens einen ausgewählten Elektrodenpaar
bereitgestellt wird, und Steuerschaltungen, die angeordnet sind,
um die Stromquelle und die Spannungsmessschaltungen zu steuern und
Spannungsmessdaten für die zweite Einheit bereitzustellen;
und die zweite Einheit Datenempfangsschaltungen umfasst, die angeordnet
sind, um Spannungsmessdaten von der ersten Einheit zu empfangen,
und eine Energieversorgung, wobei die zweite Einheit angeordnet
ist, um die Energie aufzubereiten, die von der Energieversorgung
erzeugt wird, und um die aufbereitete Energie für die erste
Einheit bereitzustellen, wobei die Energieversorgung von der ersten
Einheit isoliert ist.One
eighth aspect of the invention provides a tomographic data acquisition apparatus
ready, which includes first and second units, where: the first
Unit includes a variety of electrodes for attachment
arranged on a measuring subjects; a power source that arranged
is to make electricity between at least a first pair of the plurality
of electrodes, voltage measuring circuits arranged
are to make voltage measurements between at least a second pair
to achieve the variety of electrodes while the current
between the at least one selected pair of electrodes
is provided, and control circuits which are arranged
to control the power source and the voltage measurement circuits, and
Provide voltage measurement data for the second unit;
and the second unit comprises data receiving circuits arranged
are to receive voltage measurement data from the first unit,
and a power supply, wherein the second unit is arranged
is to recycle the energy from the energy supply
is generated, and the processed energy for the first
Unit to provide, with the power supply from the first
Unit is isolated.
Die
Steuerschaltungen können angeordnet sein, um das Bereitstellen
von Strom und das Messen der Spannung unabhängig von der
zweiten Einheit zu steuern. D. h. dass die erste Einheit im Wesentlichen
autonom funktionieren kann, um Spannungsmessungen zu erzielen und
Daten basierend auf den erzielten Spannungsmessungen für
die zweite Einheit bereitzustellen.The
Control circuits may be arranged to provide the service
of electricity and measuring the voltage independent of the
second unit to control. Ie. that the first unit essentially
can work autonomously to obtain voltage measurements and
Data based on the obtained voltage measurements for
to provide the second unit.
Die
zweite Einheit kann ein Gehäuse umfassen, das ein Innenvolumen
definiert, das erste und zweite Abschnitte aufweist, wobei der erste
Abschnitt die Datenempfangsschaltungen unterbringt und der zweite
Abschnitt die Energieversorgung unterbringt. Zwischen den ersten
und zweiten Abschnitten kann eine Trennstrecke bereitgestellt werden.
Die zweite Einheit kann ferner eine Datenverarbeitungsschnittstelle
umfassen, die angeordnet ist, um empfangene Spannungsmessdaten für
einen Computer bereitzustellen. Spannungsmessdaten können
der Datenverarbeitungsschnittstelle von den Datenverarbeitungsschaltungen über
mindestens einen Trennschalter bereitgestellt werden. Die zweite
Einheit kann angeordnet werden, um Energie für die erste
Einheit von der Energieversorgung über die Trennstrecke
bereitzustellen. Die zweite Einheit kann ferner eine Schnittstelle
zu einem Reizgenerator umfassen, die angeordnet ist, um den Reizgenerator
zu veranlassen, einen Reiz auf den Messprobanden anzuwenden.The second unit may include a housing defining an interior volume, the first and second Sections, wherein the first section houses the data receiving circuits and the second section houses the power supply. Between the first and second sections, an isolation route can be provided. The second unit may further comprise a data processing interface arranged to provide received voltage measurement data to a computer. Voltage measurement data may be provided to the data processing interface from the data processing circuitry via at least one isolation switch. The second unit may be arranged to provide power to the first unit from the power supply via the isolation link. The second unit may further include an interface to a stimulus generator arranged to cause the stimulus generator to apply stimulus to the subject.
Ein
neunter Gesichtspunkt der Erfindung stellt ein tomographisches Datenerfassungsgerät
bereit, das erste und zweite Einheiten umfasst, wobei: die zweite
Einheit ein Reizanwendungssteuergerät umfasst, das angeordnet
ist, um die Anwendung eines Reizes auf den Messprobanden zu veranlassen
und Reizanwendungsdaten, welche die Zeitpunkte der Reizanwendung
angeben, für die erste Einheit bereitstellen; die erste Einheit
Datenempfangsschaltungen, die angeordnet sind, um die Reizanwendungsdaten
zu empfangen, eine Vielzahl von Elektroden, die zur Anbringung an
einem Messprobanden angeordnet sind, eine Stromquelle, die angeordnet
ist, um Strom zwischen mindestens einem Paar der Vielzahl von Elektroden
bereitzustellen, Spannungsmessschaltungen, die angeordnet sind,
um Spannungsmessungen zwischen mindestens einem zweiten Paar der
Vielzahl von Elektroden zu erzielen, während der Strom
zwischen dem mindestens einen ausgewählten Elektrodenpaar
bereitgestellt wird, und Datenverarbeitungsschaltungen, die angeordnet
sind, um die erzielten Spannungsmessungen und empfangenen Reizanwendungsdaten
für die zweite Einheit bereitzustellen, umfasst; und die
zweite Einheit ferner Datenempfangsschaltungen umfasst, die angeordnet
sind, um Spannungsmessungen und die Reizanwendungsdaten von der
ersten Einheit zu empfangen.One
The ninth aspect of the invention provides a tomographic data acquisition apparatus
ready, comprising the first and second units, wherein: the second
Unit comprises a stimulus application control unit that arranged
is to induce the application of a stimulus on the measuring subjects
and stimulus application data indicating the timing of the stimulus application
specify to provide for the first unit; the first unit
Data receiving circuits arranged to receive the stimulus application data
to receive a variety of electrodes for attachment
a measuring subjects are arranged, a current source, which arranged
is to generate current between at least one pair of the plurality of electrodes
to provide voltage sensing circuits that are arranged
to stress measurements between at least a second pair of
To achieve variety of electrodes while the current
between the at least one selected pair of electrodes
is provided, and data processing circuits arranged
are the obtained voltage measurements and received stimulus application data
for the second unit; and the
second unit further comprises data receiving circuits arranged
are to voltage measurements and the stimulus application data of the
first unit to receive.
Die
oben beschriebenen, nach diversen Gesichtspunkten der Erfindung
bereitgestellten Geräte können derart ausgestaltet
sein, dass die Elektroden zur Anbringung an dem menschlichen oder
tierischen Körper angeordnet sind, um Daten von einem menschliche
oder tierischen Probanden zu erzielen.The
described above, according to various aspects of the invention
provided devices can be configured
be that the electrodes for attachment to the human or
Animal bodies are arranged to receive data from a human
or animal subjects.
Die
oben beschriebenen, nach diversen Gesichtspunkten der Erfindung
bereitgestellten Geräte können ferner einen Reizanwendungs-Signalgenerator
umfassen, der angeordnet ist, um ein Signal zu erzeugen, um einen
Reizgenerator zu veranlassen einen Reiz auf den Probanden anzuwenden.
Die Geräte können mit dem Reizgenerator in Verbindung
stehen. Der Reizgenerator kann angeordnet sein, um einen Sinnesreiz
(z. B. visuell oder akustisch) oder eine transkranielle Magnetstimulation
zu erzeugen.The
described above, according to various aspects of the invention
provided devices may further include a stimulus application signal generator
arranged to generate a signal to a
Stimulus generator to apply a stimulus to the subject.
The devices can communicate with the stimulus generator
stand. The stimulus generator may be arranged to provide a sensory stimulus
(eg, visually or acoustically) or transcranial magnetic stimulation
to create.
Die
oben beschriebenen, nach diversen Gesichtspunkten der Erfindung
bereitgestellten Geräte können angeordnet sein,
um eine Benutzereingabe zu empfangen, die eine Verzögerung
angibt, und um Spannungsmessungen zu verarbeiten, die zu einem Zeitpunkt
nach der Reizanwendung erzielt werden, der durch die Verzögerung
bestimmt wird, um Daten zu erzeugen, die eine Aktivität
des Nervensystems des Probanden zum Zeitpunkt nach der Reizanwendung
angeben. D. h. dass die Geräte wirksam verwendet werden
können bei der Überwachung des Verhaltens des
Nervensystems als Reaktion auf einen Reiz. In der Tat können
die erzielten Spannungsmessungen mit Bezugsdaten verglichen werden,
um zu bestimmen, ob das Nervensystem eine normale oder anormale
Reaktion auf den angewendeten Reiz zeigte. Auf diese Art und Weise
können bestimmte Gesichtspunkte der Erfindung ein funktionstüchtiges
EIT-System bereitstellen, das ein System ist, bei dem tomographische
Daten, die eine neurologische Funktion angeben, erzielt und verarbeitet
werden.The
described above, according to various aspects of the invention
provided devices can be arranged
to receive a user input that has a delay
indicates and to process voltage measurements at a time
after the stimulus application is achieved by the delay
is determined to generate data that has an activity
of the subject's nervous system at the time of stimulus application
specify. Ie. that the devices are used effectively
can help monitor the behavior of the
Nervous system in response to a stimulus. In fact you can
the voltage measurements obtained are compared with reference data,
to determine if the nervous system is normal or abnormal
Reaction to the applied stimulus showed. In this way
Certain aspects of the invention may be considered to be functional
To provide EIT system, which is a system in which tomographic
Obtains and processes data that specifies a neurological function
become.
Die
oben beschriebenen, nach diversen Gesichtspunkten der Erfindung
bereitgestellten Geräte können derart ausgestaltet
sein, dass die Elektroden zur Anbringung am Kopf eines menschlichen
oder tierischen Messprobanden angeordnet sind, und die Elektroden
des bzw. jedes mindestens einen ausgewählten Paars der
Vielzahl von Elektroden können angeordnet werden, um am
Kopf im Wesentlichen an diametral oder nahezu diametral entgegengesetzten
Positionen angebracht zu werden. Die Messschaltungen können
angeordnet werden, um Spannungsmessungen zwischen Elektroden zu
erzielen, die angeordnet, um nebeneinander angebracht zu werden.The
described above, according to various aspects of the invention
provided devices can be configured
be that the electrodes for attachment to the head of a human
or animal measuring subjects are arranged, and the electrodes
the or each at least one selected pair of
Variety of electrodes can be arranged to be on
Head substantially diametrically or nearly diametrically opposed
Positions to be installed. The measuring circuits can
can be arranged to measure voltage between electrodes
Achieve that are arranged to be mounted side by side.
Bei
bestimmten Ausführungsformen wird ein Steuergerät
angeordnet, um nacheinander Strom zwischen einer Vielzahl von ausgewählten
Paaren der Vielzahl von Elektroden bereitzustellen, und die Messschaltungen
können angeordnet werden, um eine Vielzahl von Spannungsmessungen
zwischen ausgewählten Elektroden der Vielzahl von Elektroden
zu erzielen, während Strom zwischen jedem der Vielzahl
von ausgewählten Elektrodenpaaren bereitgestellt wird.
Dieser Prozess kann kontinuierlich wiederholt werden.at
certain embodiments will be a controller
arranged to successively stream between a variety of selected
To provide pairs of the plurality of electrodes, and the measuring circuits
Can be arranged to a variety of voltage measurements
between selected electrodes of the plurality of electrodes
while achieving electricity between each of the multitude
provided by selected pairs of electrodes.
This process can be repeated continuously.
Es
versteht sich, dass die im Zusammenhang mit einem Gesichtspunkt
der Erfindung beschriebenen Merkmale auf andere Gesichtspunkte der
Erfindung angewendet werden können. Es versteht sich ferner,
dass die verschiedenen Gesichtspunkte der Erfindung miteinander
kombiniert werden können.It is understood that those described in connection with one aspect of the invention Features can be applied to other aspects of the invention. It is further understood that the various aspects of the invention may be combined.
Es
versteht sich, dass jeder Gesichtspunkt der oben beschriebenen Erfindung
auch ein entsprechendes Verfahren zum Erzielen tomographischer Daten
bereitstellt. Derartige Verfahren können durch entsprechend
programmierte Computer ausgeführt werden. Somit stellt
jeder Gesichtspunkt der Erfindung ferner ein Verfahren bereit zum
Erfassen tomographischer Daten, ein Computerprogramm, das angeordnet
ist, um tomographische Daten zu erfassen, ein computerlesbares Speichermedium
bzw. einen Datenträger (z. B. eine Platte), das bzw. der
ein derartiges Computerprogramm enthält, und einen Computer,
der programmiert ist, um tomographische Daten zu erfassen.It
It should be understood that each aspect of the invention described above
also a corresponding method for obtaining tomographic data
provides. Such methods can by appropriately
programmed computers are running. Thus presents
Each aspect of the invention further provides a method of
Capture tomographic data, a computer program that arranged
is to capture tomographic data, a computer-readable storage medium
or a data carrier (eg a disk), which or the
contains such a computer program, and a computer,
programmed to capture tomographic data.
Es
sollen nun beispielhaft Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. Es
zeigen:It
Let now exemplary embodiments of the invention
will be described with reference to the accompanying drawings. It
demonstrate:
1 eine
schematische Abbildung eines funktionstüchtigen elektrischen
Impedanztomographie (BIT) Systems gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 a schematic illustration of a functional electrical impedance tomography (BIT) system according to an embodiment of the present invention.
2 eine
schematische Abbildung, die einen Kopfhalter des Systems aus 1 genauer
abbildet. 2 a schematic illustration showing a headset of the system 1 takes a closer look.
2A ein
Zustandsübergangsdiagramm, das Betriebsarten des Kopfhalters
aus 2 und Übergänge zwischen diesen
Betriebsarten zeigt. 2A a state transition diagram, the modes of the head holder off 2 and shows transitions between these modes.
3 ein
Schaltbild, dass einen Teil der Schaltungen zeigt, die in dem Kopfhalter
aus 2 enthalten sind. 3 a circuit diagram showing a part of the circuits in the head holder 2 are included.
4 eine
schematische Abbildung, die eine Anordnung von Elektroden auf dem
Kopf eines Probanden in einer flachen Auslegung zeigt. 4 a schematic illustration showing an arrangement of electrodes on the head of a subject in a flat design.
4A bis 4E schematische
Abbildungen, die eine Anordnung von Elektroden auf dem Kopf eines
Probanden in einer dreidimensionalen Auslegung zeigen. 4A to 4E schematic illustrations showing an arrangement of electrodes on the head of a subject in a three-dimensional design.
5 eine
schematische Abbildung im Querschnitt eines Teils einer Leiterplatte,
die verwendet wird, um die Schaltungen aus 3 in dem
Kopfhalter aus 2 umzusetzen. 5 a schematic diagram in cross section of a portion of a printed circuit board, which is used to the circuits 3 in the head holder 2 implement.
6 eine
schematische Abbildung einer Basiseinheit des Systems aus 1. 6 a schematic diagram of a base unit of the system 1 ,
7A ein
Flussdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die ausgeführt
wird, um Spannungsmessungen zu erzielen und zu verarbeiten. 7A a flow chart showing the processing that is performed to achieve voltage measurements and process.
7B ein
Schaltbild einer Schaltung, die angeordnet ist, um die Verarbeitung
aus 7A umzusetzen. 7B a circuit diagram of a circuit which is arranged to the processing off 7A implement.
8 eine
Graphik, die eine angelegte Stromwellenform zeigt. 8th a graph showing an applied current waveform.
9 eine
schematische Abbildung einer gemessenen Spannungswellenform. 9 a schematic illustration of a measured voltage waveform.
10 eine
schematische Abbildung eines Datenpaketformats, das verwendet wird,
um Daten vom Kopfhalter für die Basiseinheit in dem System
aus 1 bereitzustellen. 10 a schematic illustration of a data packet format used to extract data from the head unit for the base unit in the system 1 provide.
11 ein
Zeitdiagramm, das den Durchgang von Daten zwischen dem Kopfhalter
und der Basiseinheit in dem System aus 1 zeigt. 11 a timing diagram showing the passage of data between the head holder and the base unit in the system 1 shows.
12 eine
schematische Abbildung, die Stromeinkopplungen in das System aus 1 zeigt. 12 a schematic diagram showing the current couplings in the system 1 shows.
13 eine
Vielzahl von Bildern, die aus Messungen erzeugt wurden, die unter
Verwendung des Tomographiesystems aus 1 erzielt
wurden. 13 a variety of images generated from measurements made using the tomography system 1 were achieved.
14 eine
schematische Abbildung einer alternativen Ausführungsform
des Kopfhalters aus 2. 14 a schematic illustration of an alternative embodiment of the head holder from 2 ,
Zunächst
mit Bezug auf 1 wird ein Tomographiesystem
gezeigt, das angeordnet ist, um tomographische Daten zu erzielen,
aus denen eine Leitfähigkeitsverteilung innerhalb des Kopfes 1 eines
Probanden geschätzt werden kann. Eine Vielzahl von Elektroden 2 wird
auf der Kopfhaut des Probanden befestigt. Jede der Elektroden ist
eine Silber/Silberchlorid-EEG-Elektrode einer Art, die eine relativ
geringe Kontaktimpedanz bei Kontakt mit der Kopfhaut aufweist.First, referring to 1 a tomography system is shown which is arranged to tomogra to obtain phy- sical data that make up a conductivity distribution within the head 1 a subject can be estimated. A variety of electrodes 2 is attached to the scalp of the subject. Each of the electrodes is a silver / silver chloride EEG electrode of a type having a relatively low contact impedance upon contact with the scalp.
Die
Elektroden sind elektrisch an einen Kopfhalter 3 angeschlossen,
wobei jede Elektrode über ein jeweiliges Kabel 2a an
den Kopfhalter 3 angeschlossen ist. Der Kopfhalter 3 ist
an eine Basiseinheit 4 und insbesondere an ein Tomographie-Teilsystem 5 der
Basiseinheit angeschlossen. Der Anschluss zwischen dem Kopfhalter 3 und
der Basiseinheit 4 ermöglicht einen bidirektionalen
Durchgang von Daten zwischen dem Kopfhalter 3 und der Basiseinheit 4,
und ermöglicht auch die Bereitstellung von Energie für
den Kopfhalter 3 von der Basiseinheit 4 aus.The electrodes are electrically connected to a head holder 3 connected, each electrode via a respective cable 2a to the head holder 3 connected. The head holder 3 is to a base unit 4 and in particular to a tomography subsystem 5 connected to the base unit. The connection between the head holder 3 and the base unit 4 allows bi-directional passage of data between the head holder 3 and the base unit 4 , and also allows the provision of energy for the head holder 3 from the base unit 4 out.
Die
Basiseinheit 4 ist an einen Computer 6 angeschlossen,
so dass die tomographischen Daten, die an dem Tomographie-Teilsystem 5 der
Basiseinheit 4 empfangen werden, zum Computer 6 für
eine weitere Verarbeitung und Aufbewahrung übertragen werden
können.The base unit 4 is to a computer 6 connected so that the tomographic data attached to the tomography subsystem 5 the base unit 4 be received, to the computer 6 can be transferred for further processing and storage.
Das
in 1 gezeigte System ist angeordnet, um einen Reiz
für einen Probanden bereitzustellen, und um tomographische
Daten zu erzielen und aufzuzeichnen, welche die Auswirkung des Reizes
auf das Nervensystem des Probanden angeben. Zu diesem Zweck umfasst
die Basiseinheit 4 ein Reizsteuerungs-Teilsystem 7,
das an eine Stimulationsvorrichtung 8 angeschlossen ist,
die einen Reiz auf den Probanden anwendet, so dass das Reizsteuerungs-Teilsystem 7 den
Betrieb der Stimulationsvorrichtung 8 steuert. Bei einer
Ausführungsform stellt die Stimulationsvorrichtung 8 visuelle
oder akustische Reize bereit, und umfasst kalibrierte Kopfhörer,
um eine akustisch evozierte Antwortstimulation für die
Ohren des Probanden bereitzustellen, und eine Brille mit Leuchtdioden,
um eine visuell evozierte Antwortstimulation für die Augen
des Probanden bereitzustellen.This in 1 The system shown is arranged to provide a stimulus to a subject and to obtain and record tomographic data indicating the effect of the stimulus on the subject's nervous system. For this purpose, the base unit includes 4 a stimulus control subsystem 7 connected to a stimulation device 8th connected, which applies a stimulus to the subject, so the stimulus control subsystem 7 the operation of the stimulation device 8th controls. In one embodiment, the stimulation device provides 8th includes visual or auditory stimuli, and includes calibrated headphones to provide auditory evoked response stimulation to the subject's ears, and a pair of light emitting diodes to provide visually evoked response stimulation to the subject's eyes.
Obwohl
in 1 gezeigt wird, dass nur vier Elektroden am Kopf
des Patienten befestigt sind, wird bei einigen Ausführungsformen
eine größere Anzahl von Elektroden verwendet.
Insbesondere bei der nachstehend ausführlich beschriebenen
Ausführungsform werden 33 Elektroden am Kopf des Patienten
befestigt. 32 von diesen Elektroden werden zum Zweck der Erfassung
tomographischer Daten verwendet, während eine Elektrode
als Bezugselektrode (hier EREF genannt) verwendet wird. Die Bezugselektrode
stellt einen niederohmigen Anschluss zwischen einer Stelle an dem
Probanden (z. B. dem Hals des Probanden) und einer Bezugsspannung
innerhalb des Kopfhalters 3 bereit. Bei einigen Ausführungsformen
ist die Bezugsspannung ein lokales Erdpotential des Kopfhalters 3,
aber bei anderen Ausführungsformen kann eine zeitvariable
Spannung verwendet werden. Die Verwendung einer derartigen zeitvariablen
Spannung kann nämlich beim Aufheben von Gleichtakteffekten
nützlich sein. Es wird nacheinander Strom zwischen einer
Vielzahl von Paaren der 32 Elektroden eingekoppelt, und während
jeder Stromeinkopplung wird eine Vielzahl von Spannungsmessungen zwischen
anderen Paaren der 32 Elektroden erzielt. Verfahren, die verwendet
werden, um tomographische Daten zu erzielen, werden nachstehend
ausführlicher beschrieben.Although in 1 shown that only four electrodes are attached to the head of the patient, in some embodiments, a larger number of electrodes is used. In particular, in the embodiment described in detail below, 33 electrodes are attached to the patient's head. Thirty-two of these electrodes are used for the purpose of acquiring tomographic data, while one electrode is used as the reference electrode (here called EREF). The reference electrode provides a low impedance connection between a site on the subject (eg, the subject's neck) and a reference voltage within the head holder 3 ready. In some embodiments, the reference voltage is a local ground potential of the head holder 3 but in other embodiments, a time varying voltage may be used. Namely, the use of such time-varying voltage may be useful in canceling common mode effects. Current is coupled in series between a plurality of pairs of the 32 electrodes, and during each current injection, a plurality of voltage measurements are made between other pairs of the 32 electrodes. Methods used to obtain tomographic data are described in more detail below.
Das
System aus 1 ist für eine Verwendung
im medizinischen Umfeld geeignet. Die in 1 mit punktierten
Linien 9 gezeigten Bauteile werden daher derart hergestellt,
dass sie der betreffenden Gesetzgebung für die Sicherheit
medizinischer Vorrichtungen entsprechen. Z. B. kann es sein, dass
der Kopfhalter 3 und die Stimulationsvorrichtung 8 für
eine einfache Desinfektion angeordnet sind, um die Ausbreitung von
Infektionen von einem Patient zum andern zu verhindern, und so dass
der Kopfhalter 3 ein abgedichtetes Gehäuse umfassen
kann, das der internationalen Schutzart (IP) 65 entspricht. Das
Bereitstellen des Tomographiesystems aus 1 als Kopfhalter 3 und
Basiseinheit 4 ermöglicht es, Hochspannungsbauteile
vom Patienten zu trennen, indem diese sich in der Basiseinheit 4 und
nicht im Kopfhalter 3 befinden, wobei diese Trennung durch
Bauteile bereitgestellt wird, die in dem Kopfhalter 3 und
der Basiseinheit 4 verwendet werden. Ein derartiger Lösungsansatz
reduziert Anzahl und Größe der Wärme
erzeugenden Bauteile, die sich in der Nähe des Probanden
befinden. Die Bereitstellung einer derartigen Trennung wird nachstehend
ausführlicher beschrieben.The system off 1 is suitable for use in the medical environment. In the 1 with dotted lines 9 The components shown are therefore manufactured in such a way that they comply with the relevant legislation for the safety of medical devices. For example, it may be that the head holder 3 and the stimulation device 8th are arranged for easy disinfection to prevent the spread of infection from one patient to another, and so that the head holder 3 may include a sealed enclosure meeting international protection (IP) 65. Providing the Tomography System 1 as a head holder 3 and base unit 4 allows to disconnect high voltage components from the patient by placing them in the base unit 4 and not in the head holder 3 This separation is provided by components included in the head holder 3 and the base unit 4 be used. Such an approach reduces the number and size of heat-generating components located in the vicinity of the subject. The provision of such a separation will be described in more detail below.
Dadurch,
dass das Tomographiesystem als Kopfhalter 3 und Basiseinheit 4 bereitgestellt
wird, kann der Kopfhalter 3, der sich proximal zum Probanden
befindet, klein sein. Dies kann in klinischen Situationen von Bedeutung
sein, bei denen wenig Platz vorhanden ist (z. B. in OP-Sälen).
Ferner bedeutet die Positionierung des Kopfhalters 3 in
der Nähe des Probanden, dass die Kabellängen zwischen
dem Kopfhalter 3 und den Elektroden 2 minimiert
werden, wodurch die Rauschempfindlichkeit der Kabel 2a reduziert
wird, und was bedeutet, dass die Kabel 2a nicht unbedingt
abgeschirmt sein müssen. Umfangreiche und eventuell gefährliche
Teile des Tomographiesystems werden in der Basiseinheit 4 bereitgestellt,
die sich etwas vom Probanden entfernt befinden kann, da ein einzelnes
Kabel oder Kabelpaar (das Daten und Energie bereitstellt) den Kopfhalter 3 an die
Basiseinheit 4 anschließt. Da die Basiseinheit
sich nicht in der Nähe des Patienten befindet, muss sie
keine Normen wie etwa die oben beschriebene IP65 erfüllen.Because of the tomography system as a head holder 3 and base unit 4 is provided, the head holder 3 Being proximal to the subject, be small. This may be important in clinical situations where space is limited (eg in operating theaters). Furthermore, the positioning of the head holder means 3 close to the subject that the cable lengths between the head holder 3 and the electrodes 2 be minimized, reducing the noise sensitivity of the cables 2a is reduced, and what does that mean the cables 2a not necessarily shielded. Extensive and possibly dangerous parts of the tomography system are in the base unit 4 provided that are slightly away from the subject Because a single cable or cable pair (which provides data and power) can find the head holder 3 to the base unit 4 followed. Since the base unit is not near the patient, it does not need to meet standards such as the IP65 described above.
2 zeigt
den internen Aufbau des Kopfhalters 3. Es ist ersichtlich,
dass der Kopfhalter 3 eine ”Grabstein”-Form
aufweist, die eine relativ lange externe Begrenzung bereitstellt,
um die herum die Anschlüsse 2b zu den Elektroden 2 bereitgestellt
werden. Das Innere des Kopfhalters ist im Allgemeinen in drei Abschnitte unterteilt.
Ein erster Außenabschnitt 10 wird durch den Umfang
des Kopfhalters 11 und eine erste punktierte Linie 12,
die sich im Wesentlichen parallel zum Umfang des Kopfhalters 3 erstreckt,
definiert. Ein zweiter Innenabschnitt 13 wird durch eine
zweite punktierte Linie 14 definiert. Ein dritter Begrenzungs-(bzw.
Zwischen-)Abschnitt 15 wird zwischen dem ersten Außenabschnitt 12 und
dem zweiten Innenabschnitt 13 bereitgestellt, und wird
durch den Abschnitt des Kopfhalters zwischen den beiden punktierten
Linien 12, 14 definiert. 2 shows the internal structure of the head holder 3 , It can be seen that the head holder 3 has a "gravestone" shape that provides a relatively long external boundary around which the ports are 2 B to the electrodes 2 to be provided. The interior of the head holder is generally divided into three sections. A first outside section 10 is determined by the circumference of the head holder 11 and a first dotted line 12 that are essentially parallel to the circumference of the head-holder 3 extends, defines. A second interior section 13 is through a second dotted line 14 Are defined. A third boundary (or intermediate) section 15 is between the first outer section 12 and the second interior section 13 provided, and is defined by the section of the head holder between the two dotted lines 12 . 14 Are defined.
Der
erste Außenabschnitt 10 ist angeordnet, um analoge
Schaltungen unterzubringen, der zweite Innenabschnitt 13 ist
angeordnet, um digitale Schaltungen unterzubringen, und der dritte
Begrenzungsabschnitt 15 ist angeordnet, um teils analoge
und teils digitale Schaltungen unterzubringen – z. B. Analog/Digital-Wandler,
die Signale von analogen zu digitalen Bereichen umwandeln. Jeder
Abschnitt des Kopfhalters wird nachstehend ausführlicher
beschrieben. Es ist jedoch zu bemerken, dass das Bereitstellen des
dritten Begrenzungsabschnitts 15 zwischen den punktierten
Linien 12, 14 eine relativ lange Mischsignalgrenze
zwischen dem ersten Außenabschnitt 10, der Analogschaltungen
unterbringt, und dem zweiten Innenabschnitt 13, der digitale
Schaltungen unterbringt, bereitstellt. Insbesondere ist die Mischsignalgrenze
lang genug, um ohne Weiteres so viele Analog/Digital-Wandler und
Schalter aufzunehmen wie es Elektroden 2 gibt, wie nachstehend
beschrieben werden soll.The first outer section 10 is arranged to accommodate analog circuits, the second interior section 13 is arranged to accommodate digital circuits, and the third limiting section 15 is arranged to accommodate partly analog and partly digital circuits - eg. B. Analog-to-digital converters that convert signals from analog to digital ranges. Each section of the head holder will be described in more detail below. It should be noted, however, that providing the third boundary portion 15 between the dotted lines 12 . 14 a relatively long mixed signal boundary between the first outer section 10 which accommodates analog circuits, and the second indoor section 13 , which accommodates digital circuits, provides. In particular, the composite signal boundary is long enough to readily accommodate as many analog-to-digital converters and switches as there are electrodes 2 as described below.
Wie
oben beschrieben, wird Strom zwischen Paare der Elektroden 2 eingekoppelt
(1), und während der Strom so eingekoppelt
wird, werden Spannungsmessungen zwischen anderen Paaren der Elektroden 2 vorgenommen.
Somit ist der Kopfhalter 3 angeordnet, um Strom für
die Elektroden 2 bereitzustellen und Spannung zwischen Elektrodenpaaren 2 zu
messen. Der Strom für die Elektroden 2, die an
die Anschlüsse 2b angeschlossen sind, wird von
einer Stromquelle 16 bereitgestellt, die sich in dem ersten
Außenabschnitt 10 befindet. Der Strom wird an
einer Stromschiene 17 entlang bereitgestellt, die sich
um den Kopfhalter herum in dem Begrenzungsabschnitt 15 erstreckt.
Jeder der Anschlüsse 2b ist an die Stromschiene 17 über
einen entsprechenden Schalter angeschlossen, und über eine
geeignete Steuerung der Schalter (nachstehend besprochen) kann Strom
für die erwünschten Anschlüsse 2b bereitgestellt
werden.As described above, current becomes between pairs of the electrodes 2 coupled in ( 1 ), and as the current is coupled in, voltage measurements between other pairs of the electrodes become 2 performed. Thus, the head holder 3 arranged to supply electricity to the electrodes 2 provide and voltage between electrode pairs 2 to eat. The current for the electrodes 2 attached to the connectors 2 B are connected from a power source 16 provided in the first outer section 10 located. The electricity is connected to a power rail 17 along the head holder in the restriction section 15 extends. Each of the connections 2 B is to the power rail 17 connected via a corresponding switch, and through suitable control of the switches (discussed below) can supply power to the desired terminals 2 B to be provided.
Der
erste Außenabschnitt 10 des Kopfhalters 3 umfasst
Schutzschaltungen 18, die angeordnet sind, um Schaltungen
in dem Kopfhalter und den Schaltungen, die an den Kopfhalter angeschlossen
sind, vor elektromagnetischem Rauschen zu schützen, das
in der Nähe des Kopfhalters 3 oder in der Nähe
der Elektroden 2 und ihren Kabeln 2a vorliegen
kann. Ein derartiges elektromagnetisches Rauschen kann aus verschiedenen Quellen
stammen, z. B. aus Geräten, die bei der Ausführung
von Elektrochirurgie verwendet werden können. Der erste
Außenabschnitt 10 des Kopfhalters 3 umfasst
auch Messschaltungen 19, die betriebsfähig sind,
um Spannungsmessungen zwischen Paaren der Elektroden 2 zu
erzielen, die an die Anschlüsse 2b angeschlossen
sind, und die Messschaltungen 19 werden nachstehend ausführlicher
beschrieben.The first outer section 10 of the head holder 3 includes protection circuits 18 , which are arranged to protect circuits in the head holder and the circuits which are connected to the head holder from electromagnetic noise, in the vicinity of the head holder 3 or near the electrodes 2 and their cables 2a may be present. Such electromagnetic noise may come from a variety of sources, e.g. B. from equipment that can be used in the execution of electrosurgery. The first outer section 10 of the head holder 3 also includes measuring circuits 19 which are operable to measure voltage between pairs of electrodes 2 to achieve that to the connections 2 B are connected, and the measuring circuits 19 will be described in more detail below.
Der
zweite Innenabschnitt 13 des Kopfhalters 3 umfasst
ein frei programmierbares Gatter (FPGA) 20, das konfiguriert
ist, um den Betrieb des Kopfhalters 3 zu steuern und die
empfangenen Daten zu verarbeiten. Z. B. stellt das FPGA 20 eine
digitale Darstellung einer erwünschten Stromwellenform
für die Stromquelle 16 bereit, und die Stromquelle 16 stellt
dann einen Strom gemäß der erwünschten
Stromwellenform auf der Stromschiene 17 bereit.The second interior section 13 of the head holder 3 includes a freely programmable gate (FPGA) 20 which is configured to operate the head holder 3 to control and process the received data. For example, the FPGA 20 a digital representation of a desired current waveform for the power source 16 ready, and the power source 16 then sets a current according to the desired current waveform on the bus bar 17 ready.
Wie
oben angegeben, wird Energie für den Kopfhalter 3 von
der Basiseinheit 4 bereitgestellt. Die Energie wird an
einem Energieeingang 21 empfangen. Es ist ersichtlich,
dass der Energieeingang 21 sich in einem Abschnitt des
Kopfhalters 3 befindet, der von jedem des ersten Außenabschnitts 10,
des zweiten Innenabschnitts 13 und des dritten Begrenzungsabschnitts 15 getrennt
ist, wodurch der Energieeingang 21 von anderen Bauteilen
des Kopfhalters getrennt werden kann. Der Energieeingang 21 ist
angeordnet, um die empfangene Energie derart zu filtern, dass die
Auswirkungen des Rauschens in der empfangenen Energieversorgung
beseitigt werden. Der Energieeingang 21 ist an eine analoge
Energieaufbereitungseinheit 22 angeschlossen, die sich
in dem ersten Außenabschnitt 10 des Kopfhalters 3 befindet.
Die analoge Energieaufbereitungseinheit 22 ist angeordnet,
um elektrische Energie für die analogen Schaltungen in
dem ersten Außenabschnitt 10 bereitzustellen und
auch um eine Bezugsspannung zu erzeugen. Die erzeugte Bezugsspannung wird
für Analog/Digital-Wandler, die sich in dem Begrenzungsabschnitt 15 befinden,
und für Verstärker, die Teil der Messschaltungen 19 sind,
die sich in dem Außenabschnitt 10 befinden, bereitgestellt.
Die bereitgestellte Bezugsspannung wird von den Analog/Digital-Wandlern
und Verstärkern auf herkömmliche Art und Weise
verwendet. Der Energieeingang 21 wird auch an eine digitale
Energieaufbereitungseinheit 23 angeschlossen. Die digitale
Energieaufbereitungseinheit 23 stellt elektrische Energie
für digitale Bauteile in dem zweiten Innenabschnitt 13 des
Kopfhalters 3 bereit.As stated above, will energy for the head holder 3 from the base unit 4 provided. The energy is at an energy input 21 receive. It can be seen that the energy input 21 yourself in a section of the headgear 3 located from each of the first outer section 10 , the second inner section 13 and the third boundary section 15 is disconnected, reducing the energy input 21 can be separated from other components of the head holder. The energy input 21 is arranged to filter the received energy such that the effects of noise in the received power supply are eliminated. The energy input 21 is to an analogue energy conditioning unit 22 connected, located in the first outer section 10 of the head holder 3 located. The analogue energy conditioning unit 22 is arranged to supply electrical energy to the analog circuits in the first outer section 10 to provide and also to generate a reference voltage. The generated reference voltage is used for analog-to-digital converters located in the limiting section 15 and for amplifiers that are part the measuring circuits 19 are, who are in the outer section 10 are provided. The provided reference voltage is used by the analog-to-digital converters and amplifiers in a conventional manner. The energy input 21 is also connected to a digital energy conditioning unit 23 connected. The digital energy conditioning unit 23 provides electrical power to digital components in the second interior section 13 of the head holder 3 ready.
Der
zweite Innenabschnitt 13 des Kopfhalters 3 umfasst
ferner ein Schnittstellenbauteil 24. Das Schnittstellenbauteil 24 ist
angeordnet, um Daten aus der Basiseinheit 4 zu empfangen
und um ihr diese bereitzustellen. Zusätzlich sind zwei
Eingabevorrichtungen 25, 26 an das Schnittstellenbauteil 24 angeschlossen.The second interior section 13 of the head holder 3 further comprises an interface component 24 , The interface component 24 is arranged to get data from the base unit 4 to receive and to provide her. In addition, there are two input devices 25 . 26 to the interface component 24 connected.
Eine
Benutzereingabevorrichtung 25 umfasst eine einzige Schaltfläche,
die verwendet wird, um die Betriebsart des Kopfhalters 3 zu ändern.
Insbesondere weist der Kopfhalter 3 eine Vielzahl von Betriebsarten auf,
die eine Sequenz definieren, und durch Betätigen der einzigen
Schaltfläche, die von der Benutzerschnittflächenvorrichtung 25 bereitgestellt
wird, kann ein Benutzer, der die Datenerfassung steuert, eine der
Betriebsarten wählen, indem er die Sequenz der Betriebsarten
ablaufen lässt, bis die erwünschte Betriebsart
in der Sequenz erreicht ist. Der Kopfhalter 3 verfügt über
vier Betriebsarten, die in 2A gezeigt
sind. Ein erster Ruhezustand ist der anfängliche Zustand
des Kopfhalters 3. Der Kopfhalter 3 bleibt im
Ruhezustand, bis die Benutzereingabevorrichtung 25 aktiviert
wird. Wenn die Benutzereingabevorrichtung 25 aktiviert
wird, geht der Kopfhalter in einen Zustand ”Nur Messen” über.
In diesem Zustand werden Spannungsmessungen erzielt. Eine weitere
Aktivierung der Benutzereingabevorrichtung 25 veranlasst
den Kopfhalter, einen EIT-Zustand anzunehmen, in dem Strom zwischen
Elektrodenpaaren eingekoppelt wird und Spannungsmessungen zwischen anderen
Elektroden erzielt werden. Der Kopfhalter 3 bleibt für
eine vorherbestimmte Zeit (1 Minute bei einigen Ausführungsformen)
im EIT-Zustand, und nach Ablauf dieser vorherbestimmten Zeit, nimmt
der Kopfhalter wieder in den Zustand ”Nur Messen” ein.
Ein Fehlerzustand wird angenommen, wenn eine Probandeneingabevorrichtung 26 (nachstehend
näher beschrieben) aktiviert wird. Der Kopfhalter 3 bleibt
im Fehlerzustand, bis die Benutzereingabevorrichtung wenigstens über
einen Mindestzeitraum (z. B. fünf Sekunden) aktiviert wird, so
dass der Kopfhalter in den Ruhezustand zurückkehrt. Der
Kopfhalter 3 verfügt über einen Statusindikator, der
seinen aktuellen Zustand angibt. Ein derartiger Statusindikator
kann auf praktische Art und Weise die Form einer Vielzahl von LED
in verschiedenen Farben annehmen.A user input device 25 Includes a single button that is used to control the operation mode of the head holder 3 to change. In particular, the head holder 3 a plurality of modes defining a sequence and by actuating the single button provided by the user interface device 25 is provided, a user controlling the data acquisition can select one of the modes by running the sequence of modes until the desired mode in the sequence is reached. The head holder 3 has four modes of operation in 2A are shown. A first resting state is the initial state of the head-holder 3 , The head holder 3 remains at rest until the user input device 25 is activated. When the user input device 25 is activated, the head holder goes into a "measuring only" condition. In this state, voltage measurements are achieved. Another activation of the user input device 25 causes the headgear to assume an EIT state in which current is coupled between electrode pairs and voltage measurements are made between other electrodes. The head holder 3 remains in the EIT state for a predetermined time (1 minute in some embodiments), and after this predetermined time has elapsed, the head holder returns to the "measure only" state. An error condition is assumed when a subject input device 26 (described in detail below) is activated. The head holder 3 remains in the error state until the user input device is activated for at least a minimum period of time (eg, five seconds) so that the head holder returns to the idle state. The head holder 3 has a status indicator that indicates its current state. Such a status indicator may conveniently take the form of a plurality of LEDs in different colors.
Die
Probandeneingabevorrichtung 26 wird zur Verwendung durch
den Probanden bereitgestellt, von dem Daten zu erfassen sind. Diese
zweite Eingabevorrichtung umfasst eine einzige Schaltfläche,
die tatsächlich als ”Stopp”-Schaltfläche
dient, um die Datenerhebung zu beenden. Die Probandeneingabeschnittstelle 26 kann
nützlich sein, um einem Probanden, von dem Daten erhoben
werden, einen gewissen Komfort zu verleihen, da sie dem Probanden
die Kontrolle gibt, die Datenerfassung anzuhalten, wenn der Proband
sich irgendwie nicht wohl fühlt. Bei einigen Ausführungsformen
beendet die Aktivierung der Probandeneingabevorrichtung 26 die
Anwendung von Reizen durch die Stimulationsvorrichtung 8 nicht,
sondern beeinflusst nur die Erhebung tomographischer Daten.The subject input device 26 is provided for use by the subject from whom data is to be collected. This second input device comprises a single button that actually serves as a "stop" button to end the data collection. The subject input interface 26 This can be useful to give comfort to a subject who collects data because it gives the subject control to stop data collection if the subject somehow feels unwell. In some embodiments, activation of the subject input device terminates 26 the application of stimuli by the stimulation device 8th not, but only influences the collection of tomographic data.
Noch
einmal mit Bezug auf 2 umfasst der dritte Begrenzungsabschnitt 15 des
Kopfhalters 3 Analog/Digital-Wandler, die angeordnet sind,
um Spannungsmessungen von den Messschaltungen 19 zu empfangen
und eine digitale Darstellung der empfangenen Spannungsmessungen
für den zweiten Innenabschnitt 13 des Kopfhalters 3 bereitzustellen.
Zudem umfasst der dritte Begrenzungsabschnitt Digital/Analog-Umwandlungsschaltungen,
die angeordnet sind, um Daten von dem FPGA 20 zu empfangen,
die einen erwünschten Strom angeben, und eine analoge Darstellung
dieses Stroms zur Stromquelle 16 bereitstellen. Der dritte
Begrenzungsabschnitt 15 umfasst auch Schalter, die angeordnet
sind, um ausgewählte Anschlüsse 2b an
die Stromschiene 17 anzuschließen.Again, with reference to 2 includes the third limiting section 15 of the head holder 3 Analog-to-digital converters that are arranged to take voltage measurements from the measurement circuits 19 and a digital representation of the received voltage measurements for the second indoor section 13 of the head holder 3 provide. In addition, the third limiting section comprises digital-to-analog conversion circuits arranged to receive data from the FPGA 20 to receive a desired current, and an analog representation of this stream to the power source 16 provide. The third boundary section 15 also includes switches arranged to select terminals 2 B to the power rail 17 to join.
Der
Betrieb des Kopfhalters 3 wird nun mit Bezug auf das Schaltbild
aus 3 ausführlicher beschrieben. 3 zeigt,
dass die Stromschiene 17 (2) eine
erste Stromschiene 17a und eine zweite Stromschiene 17b umfasst. Ähnlich
umfasst die Stromquelle 16 (2) eine
erste Stromquelle 16a, die Strom auf der ersten Stromschiene 17a bereitstellt,
und eine zweite Stromquelle 16b, die Strom auf der zweiten
Stromschiene 17b bereitstellt.The operation of the head holder 3 will now turn off with reference to the schematic 3 described in more detail. 3 shows that the busbar 17 ( 2 ) a first busbar 17a and a second busbar 17b includes. Similarly, the power source includes 16 ( 2 ) a first power source 16a , the electricity on the first power rail 17a provides, and a second power source 16b , the current on the second power rail 17b provides.
Bei
der ersten Stromschiene 17a wird Strom von der Stromquelle 16a durch
einen niederohmigen Widerstand, der als Widerstand 27a bezeichnet
wird, bereitgestellt. Die Spannung über den niederohmigen
Widerstand 27a wird durch einen Differenzverstärker 28a bestimmt,
dessen Ausgabe einem Analog/Digital-Wandler 29a bereitgestellt
wird. Der Analog/Digital-Wandler 29a ist daher angeordnet,
um eine digitale Darstellung der Spannung über den niederohmigen
Widerstand 27a bereitzustellen. Da der Widerstand des niederohmigen
Widerstands 27a bekannt ist, versteht es sich, dass der
Strom, der durch den niederohmigen Widerstand 27a fließt,
ohne Weiteres unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes abgeleitet
werden kann.At the first busbar 17a gets power from the power source 16a through a low resistance, called resistance 27a is provided. The voltage across the low resistance 27a is through a differential amplifier 28a whose output is an analogue to digital converter 29a provided. The analog / digital converter 29a is therefore arranged to provide a digital representation of the voltage across the low resistance 27a provide. Because the resistance of the low resistance 27a It is understood that the current generated by the low-resistance Wi resistor 27a flows, can be readily derived using Ohm's Law.
Eine
gleichwertige Anordnung wird in Verbindung mit der zweiten Stromschiene 17b bereitgestellt.
Insbesondere wird Strom für die zweite Stromschiene 17b von
der zweiten Stromquelle 16b durch einen niederohmigen Widerstand 27b hindurch
bereitgestellt, wobei die durch diesen gehende Spannung von einem
Differenzverstärker 28b gemessen wird. Die Ausgabe
des Differenzverstärkers 28b wird in einen Analog/Digital-Wandler 29b eingegeben,
der als Ausgabe eine digitale Darstellung der betreffenden Spannung
bereitstellt.An equivalent arrangement will be used in conjunction with the second bus bar 17b provided. In particular, power is for the second busbar 17b from the second power source 16b through a low resistance 27b provided by the voltage passing therethrough from a differential amplifier 28b is measured. The output of the differential amplifier 28b becomes an analogue to digital converter 29b input, which provides as output a digital representation of the voltage in question.
Mit
Bezug auf 2 ist zu bemerken, dass die
Analog/Digital-Wandler 29a, 29b sich in dem dritten Begrenzungsabschnitt 15 des
Kopfhalters 3 befinden und ihre digitalen Ausgaben für
den zweiten Innenabschnitt 13 bereitstellen, in dem digitale
Schaltungen untergebracht sind.Regarding 2 It should be noted that the analog / digital converters 29a . 29b in the third limiting section 15 of the head holder 3 and their digital editions for the second interior section 13 provide in which digital circuits are housed.
In 3 werden
beispielhaft fünf Elektroden 2 gezeigt. Andere
Elektroden, die mit Bezug auf 2 beschrieben
wurden, sind ähnlich angeordnet. Die fünf abgebildeten
Elektroden umfassen vier Messelektroden, E1 bis E4, und die Bezugselektrode
EREF. Es ist ersichtlich, dass jede der vier abgebildeten Messelektroden
E1 bis E4 an jede der beiden Stromschienen 17a, 17b durch
jeweilige Schalter 30a, 30b angeschlossen ist.
Somit kann jede der Elektroden entweder an die erste oder an die
zweite Stromschiene 17a, 17b angeschlossen sein.In 3 become exemplary five electrodes 2 shown. Other electrodes with reference to 2 have been described are arranged similarly. The five illustrated electrodes comprise four measuring electrodes, E1 to E4, and the reference electrode EREF. It can be seen that each of the four mapped measuring electrodes E1 to E4 is applied to each of the two bus bars 17a . 17b through respective switches 30a . 30b connected. Thus, each of the electrodes may be connected to either the first or the second bus bar 17a . 17b be connected.
Es
ist zu bemerken, dass bei alternativen Ausführungsformen
der Erfindung einige der Elektroden nur an die erste Stromschiene 17a anschließbar
sein können, während andere Elektroden nur an
die zweite Stromschiene 17b anschließbar sein
können. Eine derartige Anordnung ermöglicht es,
Strom zwischen einem beliebigen Elektrodenpaar einzukoppeln, das
eine erste Elektrode, die an die erste Stromschiene 17a anschließbar ist,
und eine zweite Elektrode, die an die zweite Stromschiene 17b anschließbar
ist, umfasst.It should be noted that in alternative embodiments of the invention, some of the electrodes only contact the first bus bar 17a connectable while other electrodes only to the second busbar 17b can be connected. Such an arrangement makes it possible to couple current between any pair of electrodes having a first electrode connected to the first bus bar 17a connectable, and a second electrode connected to the second busbar 17b is connectable includes.
Jedes
angrenzende Paar von Messelektroden E1 bis E4 ist an einen Messverstärker 31 angeschlossen
(der die Messschaltungen 19 aus 2 bildet).
Die Ausgabe jedes Messverstärkers 31 ist eine
Eingabe für einen jeweiligen Analog/Digital-Wandler 32.
Dies ermöglicht es, die Spannung zwischen einem beliebigen angrenzenden
Paar von Messelektroden zu messen und eine digitale Darstellung
der Spannung für das FPGA 20 bereitzustellen (2).
Die Bezugselektrode EREF ist an eine Bezugsspannung VREF angeschlossen,
die, wie oben angegeben, ein lokales Erdpotential oder eine zeitvariable
Spannung sein kann. Der Betrieb der Schaltung aus 3 soll
nachstehend mit Bezug auf die beiden 3 und 4 ausführlicher
beschrieben werden.Each adjacent pair of measuring electrodes E1 to E4 is connected to a measuring amplifier 31 connected (which the measuring circuits 19 out 2 forms). The output of each measuring amplifier 31 is an input for a respective analog-to-digital converter 32 , This makes it possible to measure the voltage between any adjacent pair of measuring electrodes and a digital representation of the voltage for the FPGA 20 to provide 2 ). The reference electrode EREF is connected to a reference voltage VREF which, as stated above, may be a local ground potential or a time-varying voltage. The operation of the circuit 3 shall below with reference to the two 3 and 4 be described in more detail.
Zunächst
mit Bezug auf 4 wird eine Ausführungsform
der Erfindung gezeigt, bei der 33 Elektroden an der Kopfhaut eines
Probanden in einer im Wesentlichen flachen Auslegung angebracht
werden. Im Gebrauch wird ein Wechselstrom einer vorherbestimmten
Frequenz, Größe und Phase zwischen einem Elektrodenpaar
eingekoppelt, das auf der Kopfhaut des Probanden in im Wesentlichen
diametral entgegengesetzten Positionen, wie die in 4 gezeigten
Elektroden E1 und E17, angeordnet ist. Die Stromeinkopplung wird
dadurch erreicht, dass die Elektrode E1 an die erste Stromschiene 17a und
die Elektrode E17 an die zweite Stromschiene 17b angeschlossen
wird, wobei die Verbindungen durch eine geeignete Steuerung der
Schalter 30a, 30b erzielt werden. Im Gebrauch
wird die erste Stromquelle 16a gesteuert, um einen Strom
einer vorherbestimmten Frequenz, Größe und Phase
(mit I1 bezeichnet) auf der ersten Stromschiene 17a bereitzustellen, während
die zweite Stromquelle 16b gesteuert wird, um einen Strom
derselben vorherbestimmten Frequenz und Größe
aber mit einer Phase, die um 180° verschieden ist (mit –I1
bezeichnet) auf der zweiten Stromschiene 17b bereitzustellen.
Dies führt dazu, dass die Einkopplung des erwünschten
Stroms zwischen den Elektroden E1 und E17 erreicht wird und dabei
der Strom, der über die Bezugselektrode EREF gegen Erde
fließt, zu minimieren. Insbesondere fließt Strom
von I1 von der Elektrode E1 zu einer geerdeten Bezugselektrode EREF, während
Strom von – I1 von der Elektrode E17 zu der geerdeten Bezugselektrode
EREF fließt. Der Nettostrom, der zu der Bezugselektrode
EREF fließt, beträgt daher I1 – I1 =
0.First, referring to 4 An embodiment of the invention is shown in which 33 electrodes are attached to the scalp of a subject in a substantially flat design. In use, an alternating current of a predetermined frequency, magnitude and phase is coupled between a pair of electrodes placed on the subject's scalp in substantially diametrically opposed positions, such as those in FIG 4 shown electrodes E1 and E17, is arranged. The current injection is achieved by the electrode E1 to the first busbar 17a and the electrode E17 to the second bus bar 17b is connected, the connections by a suitable control of the switch 30a . 30b be achieved. In use, the first power source 16a controlled to a current of a predetermined frequency, size and phase (denoted by I 1 ) on the first busbar 17a provide while the second power source 16b is controlled to a current of the same predetermined frequency and size but with a phase which is different by 180 ° (denoted by -I1) on the second busbar 17b provide. This results in that the coupling of the desired current between the electrodes E1 and E17 is achieved while minimizing the current flowing through the reference electrode EREF to ground. Specifically, current flows from I1 from the electrode E1 to a grounded reference electrode EREF, while current from -I1 flows from the electrode E17 to the grounded reference electrode EREF. The net current flowing to the reference electrode EREF is therefore I1-I1 = 0.
Der
Strom wird wie oben dargelegt nacheinander für jedes Elektrodenpaar
bereitgestellt, das sich im Wesentlichen in diametral entgegengesetzten
Positionen befindet. Während jeder Stromeinkopplung werden Spannungsmessungen
zwischen allen angrenzenden Elektrodenpaaren vorgenommen. Messungen
zwischen den Elektroden E22 und E23 und zwischen den Elektroden
E23 und E24 werden schematisch in 4 beispielhaft
gezeigt. Es versteht sich, dass obwohl Messungen zwischen allen
angrenzenden Elektrodenpaaren erzielt werden, jede Messung, die
zwischen einer Elektrode, die derzeit für die Stromeinkopplung
verwendet wird (E1 und E17 im Beispiel), und einer beliebigen anderen
Elektrode vorgenommen wird, ohne Bedeutung ist und verworfen werden
kann.The current is provided in sequence, as stated above, for each pair of electrodes that are substantially in diametrically opposite positions. During each current injection, voltage measurements are made between all adjacent pairs of electrodes. Measurements between the electrodes E22 and E23 and between the electrodes E23 and E24 are shown schematically in FIG 4 shown by way of example. It should be understood that although measurements are made between all adjacent pairs of electrodes, any measurement made between an electrode currently used for current injection (E1 and E17 in the example) and any other electrode is irrelevant and discarded can be.
Es
ist zu bemerken, dass eine Einkopplung zwischen diametral entgegengesetzten
Elektroden und eine Messung zwischen angrenzenden Elektroden vorteilhaft
sind. Dies ist der Fall, weil jede Elektrode eines angrenzenden
Paars durch die Stromeinkopplung in ähnlichem Ausmaß beeinflusst
wird, was bedeutet, dass die sich ergebende Spannungsmessung eine
gute Vorstellung der Impedanz gibt. Zudem sorgt die Stromeinkopplung
zwischen diametral entgegengesetzten Elektrodenpaaren für
eine gute Tiefenempfindlichkeit für die Messungen.It
It should be noted that a coupling between diametrically opposite
Electrodes and a measurement between adjacent electrodes advantageous
are. This is the case because every electrode of an adjacent
Couple influenced by the current injection to a similar extent
which means that the resulting voltage measurement is a
good idea of the impedance there. In addition, the current injection ensures
between diametrically opposite electrode pairs for
a good depth sensitivity for the measurements.
Im
Gebrauch wird der Strom zwischen jedem Paar von Elektroden, die
im Wesentlichen diametral entgegengesetzt sind, 500 μs
lang eingekoppelt. Der eingekoppelte Strom ist ein Wechselstrom
mit einer Frequenz von 10 kHz. Während jeder Einkopplung
werden Spannungsmessungen zwischen angrenzenden Elektrodenpaaren
gleichzeitig vorgenommen, und diese Spannungsmessungen werden als
Grundlage für die Schätzung der Verteilung der
Leitfähigkeit im Kopf verwendet. Während jeder
Stromeinkopplung von 500 μs wird ein erster Zeitraum von
100 μs als Ausregelzeit bezeichnet, während der
keine Spannungsmessungen vorgenommen werden. Während der
restlichen 400 μs werden 200 Spannungsmessungen vorgenommen,
50 während jedes der vier Stromzyklen, die während
der 400 μs erfolgen.in the
Use is the current between each pair of electrodes, the
are substantially diametrically opposed, 500 μs
long coupled. The injected current is an alternating current
with a frequency of 10 kHz. During each coupling
Voltage measurements between adjacent pairs of electrodes
at the same time, and these voltage measurements are called
Basis for estimating the distribution of
Conductivity used in the head. While everyone
Current injection of 500 μs will be a first period of
100 μs is called the settling time, while the
no voltage measurements are made. During the
remaining 400 μs 200 voltage measurements are made,
50 during each of the four power cycles during
the 400 μs take place.
Da
die gleichen Elektroden sowohl für die Spannungsmessung
als auch für die Stromeinkopplung verwendet werden, und
da die Verstärker 31 immer an ihre jeweiligen
Elektroden angeschlossen sind, werden die Verstärker 31,
die für die Spannungsmessung verwendet werden, sorgfältig
ausgewählt. Insbesondere ist es wünschenswert,
sicherzustellen, dass die Verstärker 31 in der
Lage sind, die Spannung zwischen einem Elektrodenpaar genau zu messen,
selbst wenn eine Elektrode in diesem Elektrodenpaar verwendet wurde,
um nur kurz zuvor Strom einzukoppeln (bei der beschriebenen Anordnung
nur 100 μs zuvor). Somit ist es wünschenswert,
dass die Verstärker 31 eine Sättigungserholzeit
und eine Ausregelzeit aufweisen, die nicht größer
sind als der Zeitraum einer Stromeinkopplung, die als Ausregelzeit
bezeichnet wird (d. h. 100 μs bei der beschriebenen Anordnung)
und während der keine Spannungsmessungen vorgenommen werden.
Insbesondere wird ein Verstärker verwendet, der eine kürzere
Sättigungserholzeit und Ausregelzeit aufweist. Es hat sich
z. B. herausgestellt, dass wenn die Stromeinkopplung und die Spannungsmessung
wie oben beschrieben erfolgen, ein Verstärker mit einer
Sättigungserholzeit von 10 μs gute Ergebnisse
ergibt. Es versteht sich jedoch aus der vorhergehenden Erörterung,
dass die Sättigungserholzeit, die von dem Verstärker
benötigt wird, von der Dauer der Ausregelzeit in dem Spannungsmessvorgang
abhängig ist, die wiederum von der Dauer jeder Stromeinkopplung
und der Frequenz des angelegten Stroms abhängig ist.Because the same electrodes are used both for voltage measurement and for current injection, and because the amplifiers 31 are always connected to their respective electrodes, the amplifiers 31 , which are used for the voltage measurement, carefully selected. In particular, it is desirable to ensure that the amplifiers 31 are able to accurately measure the voltage between a pair of electrodes even when an electrode has been used in this pair of electrodes to inject current only a short time before (only 100 μs before in the described arrangement). Thus it is desirable that the amplifiers 31 have a saturation recovery time and a settling time which are not greater than the period of a current injection referred to as settling time (ie 100 μs in the described arrangement) and during which no voltage measurements are made. In particular, an amplifier is used which has a shorter saturation recovery time and settling time. It has z. For example, it has been found that when current injection and voltage measurement are as described above, an amplifier with a saturation recovery time of 10 μs gives good results. However, it will be understood from the foregoing discussion that the saturation recovery time required by the amplifier is dependent on the duration of the settling time in the voltage measurement process, which in turn depends on the duration of each current injection and the frequency of the applied current.
Wenn
die Verstärker 31 ausgewählt werden,
ist ein anderer Faktor, dem Beachtung zu schenken ist, das Gleichtakt-Unterdrückungsverhältnis
der Verstärker. Insbesondere da das Signal, das den beiden
Elektroden gemeinsam ist, für eine Messung verwendet wird,
die auf dem eingekoppelten Strom basiert, sollten die Verstärker 31 ausgewählt
werden, um dieses gemeinsame Signal richtig zu handhaben. Es wurde
angegeben, dass der eingekoppelte Strom bei der beschriebenen Ausführungsform
eine Frequenz von 10 kHz hat. Somit werden Verstärker,
die in der Lage sind, ein gemeinsames Signal dieser Frequenz zu
unterdrücken, bei der beschriebenen Ausführungsform
ausgewählt. Der Fachmann wird verstehen, dass viele Verstärker
optimiert sind, um gemeinsame Signale mit viel niedrigeren Frequenzen
(z. B. 50 Hz) zu unterdrücken. Bei der beschriebenen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Verstärker 31 ausgewählt,
um ein gutes Gleichtakt-Unterdrückungsverhältnis
auf der Frequenz des eingekoppelten Stroms zu haben, auch wenn das maximale
Gleichtakt-Unterdrückungsverhältnis für
alle Frequenzen daraufhin reduziert ist.If the amplifier 31 Another factor to consider is the common mode rejection ratio of the amplifiers. In particular, since the signal common to the two electrodes is used for a measurement based on the injected current, the amplifiers should 31 be selected to properly handle this common signal. It has been stated that the injected current has a frequency of 10 kHz in the described embodiment. Thus, amplifiers capable of suppressing a common signal of this frequency are selected in the described embodiment. Those skilled in the art will understand that many amplifiers are optimized to reject common signals at much lower frequencies (eg 50 Hz). In the described embodiment of the present invention, the amplifiers become 31 is selected to have a good common mode rejection ratio on the frequency of the injected current, even if the maximum common mode rejection ratio for all frequencies is subsequently reduced.
Es
hat sich herausgestellt, dass die mit Bezug auf 2 und 3 beschriebene
Anordnung wirksam umgesetzt werden kann, wenn die Verstärker 31 Analog
Devices Precision Instrumentation Amplifiers AD-8221 sind, die eine
Ausregelzeit von 4 μs haben (um sich auf 0,01% mit einer
Verstärkung von 10 zu stabilisieren). Versuche haben gezeigt,
dass selbst nach Sättigung die Ausregelzeit nicht 50 μs überschreitet.It has turned out that with reference to 2 and 3 described arrangement can be effectively implemented when the amplifier 31 Analog Devices Precision Instrumentation Amplifiers are AD-8221 that have a settling time of 4 μs (to stabilize at 0.01% with a gain of 10). Experiments have shown that even after saturation, the settling time does not exceed 50 μs.
Bei
einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die
Elektroden auf der Kopfhaut des Probanden in einer nicht ebenen
Auslegung angeordnet, wie nun mit Bezug auf 4A bis 4E beschrieben wird.
Allgemein gesagt basiert die Elektrodenanordnung, die mit Bezug
auf 4A bis 4E beschrieben wird,
auf dem internationalen 10-20-System, das für Platzierung
von Elektroden auf dem Kopf eines Probanden bei der EEG-Datenerfassung
verwendet wird.In an alternative embodiment of the invention, the electrodes are disposed on the scalp of the subject in a non-planar configuration as now with reference to FIG 4A to 4E is described. Generally speaking, the electrode assembly is based upon with reference to FIG 4A to 4E is described on the international 10-20 system, which is used for placement of electrodes on the head of a subject in EEG data acquisition.
4A zeigt
in Draufsicht den Kopf eines Probanden, an dem 32 Elektroden befestigt
sind. Es werden vier Elektrodengruppen gezeigt (unterschiedlich
schraffiert). Eine erste Elektrodengruppe G1 umfasst achtzehn Elektroden,
die in einem Ring um den Kopf des Probanden herum angeordnet sind.
Eine zweite Elektrodengruppe G2 umfasst acht Elektroden, die innerhalb
des Elektrodenrings angeordnet sind, der von der ersten Elektrodengruppe
G1 definiert wird. Eine dritte Elektrodengruppe umfasst fünf
Elektroden, die auf der Rückseite des Kopfes des Probanden,
genau unter dem Inion, angeordnet ist, und die vierte Gruppe G4
umfasst eine einzige Elektrode, die sich am Scheitelpunkt des Kopfes
befindet. 4A shows in plan view the head of a subject to which 32 electrodes are attached. Four electrode groups are shown (shaded differently). A first electrode group G1 comprises eighteen electrodes arranged in a ring around the subject's head. A second electrode group G2 includes eight electrodes disposed within the electrode ring defined by the first electrode group G1. A third electrode group includes five electrodes located on the back side of the subject's head, just below the inion, and the fourth group G4 comprises a single electrode located at the vertex of the head.
4B zeigt
den Kopf des Probanden in Seitenansicht. Man sieht die Position
der Elektroden, die in 4A auf dem Kopf des Probanden
gezeigt werden. Insbesondere ist zu sehen, dass die erste Gruppe
G1 von achtzehn Elektroden sich um einen relativ unteren Teil des
Kopfes des Probanden erstreckt, wobei sich die zweite Gruppe G2
von acht Elektroden um einen relativ oberen Teil des Kopfes des
Probanden erstreckt. Die Anteile, die in 4B angegeben
werden, sind Anteile der Gesamtentfernung zwischen Inion und Nasion des
Probanden, oder entsprechend zwischen den präaurikulären
Punkten auf jeder Seite des Kopfes des Probanden. 4B shows the head of the subject in side view. You can see the position of the electrodes in 4A be shown on the subject's head. In particular, it can be seen that the first group G1 of eighteen electrodes extends around a relatively lower portion of the subject's head, with the second group G2 of eight electrodes extending around a relatively upper portion of the subject's head. The shares in 4B are proportions of the total distance between inion and nasion of the subject, or correspondingly between the preauricular points on each side of the subject's head.
Bei
der folgenden Beschreibung und in 4A bis 4E sind
die 32 Elektroden mit c1 bis e32 nummeriert. Die Tabelle 1 zeigt
die Beziehung zwischen den in dieser Beschreibung verwendeten Bezugssymbolen
und den Positionsangaben, die in dem internationalen 10-20-System
zur Elektrodenplatzierung verwendet werden. Grupp
e Elektroden-Nr. Internationale
10-20-Positionsangabe
G1 c1 Fpz
G1 e2 Fp1
G1 e3 AF7
G1 e4 F7
G1 e5 FT7
G1 e6 T7
G1 e7 P7
G1 e8 PO7
G1 e9 O1
G1 e10 O
G1 e11 O2
G1 e12 PO8
G1 e13 P8
G1 e14 T8
G1 e15 FT8
G1 e16 F8
G1 e17 AF8
G1 e18 Fp2
G2 e19 Fz
G2 e20 F3
G2 e21 C3
G2 e22 P3
G2 e23 Pz
G2 e24 P4
G2 e25 C4
G2 e26 F4
G3 e27 -
G3 e28 -
G3 e29 Iz
G3 e30 -
G3 e31 -
G4 e32 Cz
TABELLE In the following description and in 4A to 4E the 32 electrodes are numbered c1 to e32. Table 1 shows the relationship between the reference symbols used in this specification and the position information used in the international 10-20 electrode placement system. Group Electrodes no. International 10-20 position indication
G1 c1 F pz
G1 e2 F p1
G1 e3 AF 7
G1 e4 F 7
G1 e5 FT 7
G1 e6 T 7
G1 e7 P 7
G1 e8 PO 7
G1 e9 O 1
G1 e10 O
G1 e11 O 2
G1 e12 PO 8
G1 e13 P 8
G1 e14 T 8
G1 e15 FT 8
G1 e16 F 8
G1 e17 AF 8
G1 e18 F p2
G2 e19 F z
G2 e20 F3
G2 e21 C 3
G2 e22 P 3
G2 e23 P z
G2 e24 P 4
G2 e25 C 4
G2 e26 F4
G3 e27 -
G3 e28 -
G3 e29 I z
G3 e30 -
G3 e31 -
G4 e32 C z
TABLE
Wie
oben angegeben, ist es wünschenswert, Strom zwischen Elektroden
einzukoppeln, die im Wesentlichen diametral entgegengesetzt sind.
Dies wird erreicht, indem Strom zwischen 20 verschiedenen Elektrodenpaaren
eingekoppelt wird. 4C zeigt elf Stromeinkopplungen,
die zwischen den achtzehn Elektroden ausgeführt werden, welche
die erste Elektrodengruppe G1 bilden. Es ist ersichtlich, dass jede
Einkopplung zwischen einem Paar von Elektroden ausgeführt
wird, die sich an im Wesentlichen diametral entgegengesetzten Stellen
befinden. 4D zeigt vier Stromeinkopplungen
zwischen acht Elektroden, welche die zweite Elektrodengruppe G2
bilden. 4E zeigt fünf Stromeinkopplungen,
die zwischen der Elektrode E1, die sich in der Mitte auf der Stirn
des Kopfes des Probanden befindet (mit der Nase des Probanden fluchtend),
und den fünf Elektroden der dritten Elektrodengruppe G3
ausgeführt werden. Es ist daher aus 4C bis 4E ersichtlich,
dass Strom zwischen zwanzig verschiedenen Elektrodenpaaren eingekoppelt
wird.As indicated above, it is desirable to couple current between electrodes that are substantially diametrically opposite. This is achieved by coupling current between 20 different electrode pairs. 4C shows eleven current injections performed between the eighteen electrodes forming the first electrode group G1. It can be seen that each coupling is performed between a pair of electrodes located at substantially diametrically opposite locations. 4D shows four current injections between eight electrodes forming the second electrode group G2. 4E FIG. 12 shows five current injections performed between the electrode E1 located in the center on the forehead of the subject's head (aligned with the subject's nose) and the five electrodes of the third electrode group G3. It is therefore out 4C to 4E it can be seen that current is injected between twenty different electrode pairs.
Die
Reihenfolge, in der Strom zwischen den Elektrodenpaaren eingekoppelt
wird, kann wichtig sein. Insbesondere kann eine Stromeinkopplung
zwischen Elektrodenpaaren in einer besonderen Reihenfolge unerwünschte
physiologische Symptome hervorrufen. Eine Reihenfolge für
die Stromeinkopplung zwischen den zwanzig oben aufgeführten
Elektrodenpaaren, die sich als wirksam erwiesen hat, ist folgende: Einkopplungsnr. Elektroden
1 e1,
e30
2 e1,
e27
3 e22,
e26
4 e9,
e18
5 e7,
e16
6 e3,
e12
7 e1,
e28
8 e8,
e12
9 e5,
e15
10 e1,
e29
11 e4,
e13
12 e8,
e17
13 e7,
e13
14 e20,
e24
15 e6,
e14
16 e1,
e31
17 e1,
e10
18 e2,
e11
19 e21,
e25
20 e19,
e23
TABELLE
2 The order in which current is coupled between the electrode pairs may be important. In particular, current injection between pairs of electrodes in a particular order can produce undesirable physiological symptoms. An order of current injection between the twenty electrode pairs listed above that has been found to be effective is as follows: Einkopplungsnr. electrodes
1 e1, e30
2 e1, e27
3 e22, e26
4 e9, e18
5 e7, e16
6 e3, e12
7 e1, e28
8th e8, e12
9 e5, e15
10 e1, e29
11 e4, e13
12 e8, e17
13 e7, e13
14 e20, e24
15 e6, e14
16 e1, e31
17 e1, e10
18 e2, e11
19 e21, e25
20 e19, e23
TABLE 2
Bei
der Bestimmung der Reihenfolge, in der Strom zwischen Elektrodenpaaren
einzukoppeln ist, ist ein Symptom, das besonders zu berücksichtigen
ist, die Trigeminusneuralgie. Es handelt sich um unerträgliche Schmerzen,
die sich aus einer Stimulation des Drillingsnervs ergeben. Somit
ist es wichtig, dass die Stromeinkopplung nicht etwa eine derartige
Stimulation des Drillingsnervs bereitstellt. Der Drillingsnerv innerviert
die Stirn und andere Gebiete des Gesichts. Bei der Anordnung, die
mit Bezug auf 4A bis 4E beschrieben wird,
befinden sich eine Anzahl von Elektroden auf der Stirn des Probanden,
und somit ist Sorgfalt geboten, um sicherzustellen, dass die Stromeinkopplung,
die Elektroden einbezieht, die sich auf der Stirn des Probanden
befinden, nicht den Drillingsnerv stimulieren. D. h. dass Sorgfalt
geboten ist, um sicherzustellen, dass kein Strom derart eingekoppelt
wird, dass sich eine unannehmbare Verstärkung der Signale
ergibt, die sich bereits im Drillingsnerv wegen vorheriger Stromeinkopplungen
verbreiten. D. h. die Zeiteinstellung der Stromeinkopplungen muss
die neuralen Signale berücksichtigen, die sich noch wegen
vorheriger Einkopplungen verbreiten.When determining the order in which current is to be injected between pairs of electrodes, one symptom to be particularly considered is trigeminal neuralgia. It is unbearable pain, resulting from a stimulation of the trilling nerve. Thus, it is important that the current injection does not provide such a stimulation of the triplet nerve. The trilling nerve innervates the forehead and other areas of the face. In the arrangement with respect to 4A to 4E a number of electrodes are placed on the subject's forehead, and care must therefore be taken to ensure that the current injection involving electrodes located on the subject's forehead does not stimulate the trilling nerve. Ie. care must be taken to ensure that no current is coupled in such a way as to result in an unacceptable amplification of the signals already propagating in the trilling nerve due to previous current injections. Ie. the timing of the current injections must take into account the neural signals that are still propagating due to previous launching.
Untersuchungen,
die eine Laserstimulation der Stirn verwenden, haben gezeigt, dass
die Leitgeschwindigkeit nozizeptiver markfreier Fasern innerhalb
des Drillingsnervs ungefähr 1,2 ms–1 beträgt.
Diese markfreien Fasern werden C-Fasern genannt, und sind wegen
ihrer fehlenden Myelinisierung (die wie ein natürlicher
Isolierstoff wirkt) für einen Reiz durch Stromeinkopplung
auf der Haut besonders anfällig. Dies wird z. B. bei Cruccu
G, et al. ”Unmyelinated trigeminal pathways as assessed
by laser stimuli in humans”, Brain 2003 Oct; 126(Pt 10):2246-2256 ,
beschrieben.Studies using laser stimulation of the forehead have shown that the conduction velocity of nociceptive, marrow-free fibers within the trilling nerve is approximately 1.2 ms -1 . These non-corrosive fibers are called C-fibers, and because of their lack of myelination (which acts like a natural insulator) are particularly susceptible to stimulation by current injection on the skin. This is z. B. at Cruccu G, et al. "Unmyelinated trigeminal pathways as assessed by laser stimuli in humans", Brain 2003 Oct; 126 (Pt 10): 2246-2256 , described.
Der
Umfang des Kopfes eines erwachsenen Menschen liegt typischerweise
zwischen 53 cm und 64 cm. Untersuchungen haben gezeigt, dass der
durchschnittliche Umfang bei Männern 58 cm und der durchschnittliche
Umfang bei Frauen 55 cm beträgt. Wenn acht Elektroden quer über
die Vorderseite des Kopfes platziert werden und eine Leitgeschwindigkeit
von 1,2 ms–1 (wie oben erwähnt)
angenommen wird, bedeutet dies, dass ein Strom einkoppelnder Stimulationsimpuls
zwischen 2,75 ms und 3,38 ms benötigt, um sich von einer
Elektrode zu entfernen, um eine Aktionspotentialsalve innerhalb
des Drillingsnervs zu induzieren. Dies bedeutet, dass es wünschenswert
ist, Stromeinkopplungsfrequenzen von 296 Hz bis 363 Hz zwischen
angrenzend befindlichen Paaren, die sich auf der Stirn des Probanden
befinden, zu vermeiden. Das oben beschriebene Stromeinkopplungsmuster
erreicht dieses Ziel.The circumference of an adult's head is typically between 53 cm and 64 cm. Studies have shown that the average circumference in men is 58 cm and the average circumference in women is 55 cm. If eight electrodes across the front of the head and assuming a conduction velocity of 1.2 ms -1 (as mentioned above), this implies that a current injecting stimulation pulse between 2.75 ms and 3.38 ms is required to move away from an electrode To induce action potential salvage within the trilling nerve. This means that it is desirable to avoid current injection frequencies of 296 Hz to 363 Hz between adjacent pairs located on the subject's forehead. The current injection pattern described above achieves this goal.
Bei
der mit Bezug auf 4B bis 4E beschriebenen
Anordnung werden Spannungsmessungen zwischen fortlaufend nummerierten
Elektroden vorgenommen. Zusätzlich werden zwei weitere
Spannungsmessungen erzielt, indem eine Messung zwischen der Elektrode
e1 und der Bezugselektrode EREF und der Elektrode e32 und der Bezugselektrode
EREF erzielt wird. Durch die Verarbeitung dieser beiden weiteren Spannungsmessungen
kann eine Spannungsangabe zwischen e32 und e1 erzielt werden. Es
hat sich erwiesen, dass die beschriebene Anordnung von Elektroden
und Stromeinkopplungen und Spannungsmessungen Daten erzeugt, die
relativ gute Schätzungen der Leitfähigkeit innerhalb
des zu darzustellenden Kopfes eines Probanden ermöglichen.When referring to 4B to 4E described arrangement voltage measurements are made between consecutively numbered electrodes. In addition, two more voltage measurements are obtained by obtaining a measurement between the electrode e1 and the reference electrode EREF and the electrode e32 and the reference electrode EREF. By processing these two further voltage measurements, a voltage specification between e32 and e1 can be achieved. It has been found that the described arrangement of electrodes and current injections and voltage measurements generate data that allow relatively good estimates of the conductivity within the subject's head to be displayed.
Noch
einmal mit Bezug auf 3 ist ersichtlich, dass jede
der Stromschienen 17a, 17b mit einer Abschirmung
versehen ist. Insbesondere wird die Spannung der ersten Stromschiene 17a an
einen Verstärker 33a weitergegeben, dessen Ausgabe
den Abschirmleitern 34a bereitgestellt wird. Eine ähnliche
Anordnung wird in Zusammenhang mit der zweiten Stromschiene 17b durch
den Verstärker 33b und die Abschirmleiter 34b bereitgestellt.Again, with reference to 3 it can be seen that each of the busbars 17a . 17b provided with a shield. In particular, the voltage of the first busbar 17a to an amplifier 33a passed its output to the Abschirmleitern 34a provided. A similar arrangement will be in connection with the second bus bar 17b through the amplifier 33b and the shielding conductors 34b provided.
Die
Schaltung aus 3 wird umgesetzt unter Verwendung
von drei Schichten einer Leiterplatte, die in schematischem Querschnitt
in 5 gezeigt werden, um die räumliche Konfiguration
der Abschirmanordnung abzubilden. 5 zeigt,
dass die Leiterplatte drei leitfähige Schichten A, B, C
umfasst, die auf einer Faserglasstruktur 35 angebracht
sind.The circuit off 3 is implemented using three layers of a printed circuit board, which in schematic cross section in 5 shown to illustrate the spatial configuration of the Abschirmanordnung. 5 shows that the circuit board comprises three conductive layers A, B, C resting on a fiberglass structure 35 are attached.
Die
erste Stromschiene 17a ist von Abschirmleitern 36a, 37a, 38a, 39a umgeben,
die den schematisch abgebildeten Abschirmleitern 34a aus 3 entsprechen.
Es ist ersichtlich, dass zwei Abschirmleiter 38a, 39a sich
parallel zu und in derselben Ebene wie die erste Stromschiene 17a erstrecken.
Zwei Abschirmleiter 36a, 37a erstrecken sich ebenfalls
parallel zu der ersten Stromschiene 17a, jedoch in Ebenen,
die im Verhältnis zueinander und zu der Ebene, in der sich
die Stromschiene 17a erstreckt, versetzt sind, d. h. dass
während die Stromschiene 17a und die Abschirmleiter 38a, 39a in
einer ersten Ebene bereitgestellt werden, die durch die Schicht
B der Leiterplatte definiert wird, wird der Abschirmleiter 36a in
einer Ebene bereitgestellt, die durch die Schicht C der Leiterplatte
definiert wird, während der Abschirmleiter 37a in
einer Ebene bereitgestellt wird, die durch die Schicht A der Leiterplatte
definiert wird. Jeder der Abschirmleiter wird durch die mit Bezug
auf 3 beschriebene Anordnung auf der Spannung der
Stromschiene 17a gehalten.The first busbar 17a is of shielding conductors 36a . 37a . 38a . 39a surrounded, the schematically illustrated Abschirmleitern 34a out 3 correspond. It can be seen that two shielding conductors 38a . 39a parallel to and in the same plane as the first busbar 17a extend. Two shielding conductors 36a . 37a also extend parallel to the first busbar 17a but in planes that are relative to each other and to the plane in which the busbar is 17a extends, are offset, ie that while the busbar 17a and the shielding conductors 38a . 39a are provided in a first plane, which is defined by the layer B of the circuit board, the Abschirmleiter 36a provided in a plane defined by the layer C of the circuit board while the shield conductor 37a is provided in a plane defined by the layer A of the circuit board. Each of the shielding conductors is explained by referring to 3 described arrangement on the voltage of the busbar 17a held.
Jede
Schicht der Leiterplatte ist durch ihre angrenzenden Schichten um
einen Abstand von 0,18 mm getrennt, der durch die Pfeile a angegeben
wird. Jede Schicht ist 0,018 mm dick, was durch die Pfeile b angegeben
wird. Die Stromschiene ist 0,254 mm breit, was durch einen Pfeil
c angegeben wird, und ist innerhalb der Ebene, die durch die Schicht
B definiert wird, von den Abschirmleitern 38a, 39a um
einen Abstand von 0,2 mm getrennt, was durch die Pfeile d angegeben
wird. Jeder der Abschirmleiter 38a, 39b ist 1,235
mm dick, was durch die Pfeile e angegeben wird. Die Abschirmleiter 36a, 37a,
die sich in jeweiligen Ebenen erstrecken, die im Verhältnis
zu der Ebene, in der sich der erste Stromschiene 17a erstreckt,
versetzt sind, sind 3,125 mm breit, was durch den Pfeil f angegeben
wird. Es ist daher ersichtlich, dass die erste Stromschiene 17a und
ihre Abschirmanordnung, die durch die Abschirmleiter 36a, 37a, 38a, 39a bereitgestellt
wird, in jeder der drei Schichten A, B, C der Leiterplatte 3,125
mm breit sind.Each layer of the circuit board is separated by its adjacent layers by a distance of 0.18 mm, which is indicated by the arrows a. Each layer is 0.018 mm thick, which is indicated by the arrows b. The bus bar is 0.254 mm wide, which is indicated by an arrow c, and is within the plane defined by the layer B of the Abschirmleitern 38a . 39a separated by a distance of 0.2 mm, which is indicated by the arrows d. Each of the shielding conductors 38a . 39b is 1.235 mm thick, which is indicated by the arrows e. The shielding conductor 36a . 37a which extend in respective planes, in relation to the plane in which the first busbar 17a are extended, are 3.125 mm wide, which is indicated by the arrow f. It is therefore apparent that the first busbar 17a and their shielding arrangement passing through the shielding conductors 36a . 37a . 38a . 39a in each of the three layers A, B, C of the printed circuit board are 3.125 mm wide.
5 zeigt
auch die zweite Stromschiene 17b zusammen mit ihren Abschirmleitern 36b, 37b, 38b, 39b.
Die zweite Stromschiene 17b und ihre Abschirmleiter haben
die gleichen Abmessungen wie die erste Stromschiene und ihre Abschirmleiter,
wie durch die als c bis f markierten Pfeile angegeben, die in Verbindung mit
der zweiten Stromschiene 17b die oben mit Bezug auf die
erste Stromschiene 17a beschriebenen Abmessungen darstellen. 5 also shows the second busbar 17b together with their shielding conductors 36b . 37b . 38b . 39b , The second busbar 17b and their shielding conductors have the same dimensions as the first busbar and their shielding conductors, as indicated by the arrows marked c to f, in connection with the second busbar 17b the above with respect to the first busbar 17a represent described dimensions.
Die
ersten und zweiten Stromschienen 17a, 17b und
ihre dazugehörigen Abschirmanordnungen sind in den Ebenen
der Leiterplatte voneinander durch einen Abstand von 0,18 mm getrennt,
der durch einen Pfeil g angegeben wird.The first and second busbars 17a . 17b and their associated Abschirmanordnungen are separated in the planes of the circuit board from each other by a distance of 0.18 mm, which is indicated by an arrow g.
Es
ist aus 5 ersichtlich, dass Kriechverluste
aus einer der Stromschienen 17a, 17b gegen eine Erdungsschicht
der Leiterplatte (nicht dargestellt) blockiert sind, ebenso wie
Kriechverluste zwischen den beiden Stromschienen 17a, 17b.
Damit Kriechverluste von einer der Stromschienen 17a, 17b aus
erfolgen können, muss Strom durch ein relativ weitläufiges
Gebiet am oder in der Nähe des Potentials der betreffenden Stromschiene
fließen. Die Abschirmleiter sind angeordnet, um jede Stromschiene
in vier Richtungen zu umgeben. Somit werden Kriechverluste minimiert.It is off 5 seen that creepage losses from one of the busbars 17a . 17b against one Grounding layer of the circuit board (not shown) are blocked, as well as leakage between the two busbars 17a . 17b , Creepage losses from one of the busbars 17a . 17b must be current through a relatively large area at or near the potential of the relevant busbar. The shield conductors are arranged to surround each bus bar in four directions. Thus creepage losses are minimized.
Nachdem
der Kopfhalter 3 ausführlich beschrieben wurde,
soll nun eine Beschreibung der Basiseinheit 4 mit Bezug
auf 6 erfolgen. In 6 wird gezeigt,
dass die Basiseinheit 4 das Tomographie-Teilsystem 5 und
das Reizsteuerungs-Teilsystem 7 umfasst. Es ist ebenso
ersichtlich, dass die Basiseinheit 4 einen gefilterten
Energieeingang 40 umfasst, der angeordnet ist, um eine
Versorgung mit elektrischer Energie zu empfangen. Die empfangene
elektrische Energie wird an ein lokales Energieverteilungsmodul 41 weitergegeben, das
angeordnet ist, um elektrische Energie für die verschiedenen
Bauteile der Basiseinheit 4 bereitzustellen. Genauer gesagt
umfasst das lokale Energieverteilungsmodul 41 drei AC/DC-Wandler.
Ein erster AC/DC-Wandler empfängt elektrische AC-Energie
aus dem Versorgungseingang 40 und gibt DC-Energie an das
Reizsteuerungs-Teilsystem 7 weiter. Ein zweiter AC/DC-Wandler
empfängt AC-Energie von dem Versorgungseingang 40 und
stellt DC-Energie für einen Energieeingang 42 bereit,
der zum Tomographie-Teilsystem 5 gehört. Bei einer
Ausführungsform ist der zweite AC/DC-Wandler eine 120W-Energieversorgungseinheit
für medizinische Zwecke. Ein dritter AC/DC-Wandler, der
durch das lokale Energieverteilungsmodul 41 bereitgestellt
wird, empfängt elektrische Energie aus dem gefilterten
Energieeingang 40 und stellt elektrische DC-Energie für
ein Datenerfassungsmodul 43 bereit. Das Datenerfassungsmodul 43 ist
angeordnet, um Daten aus dem Tomographie-Teilsystem 5 zu
empfangen und verarbeitete Daten an den Computer 6 weiterzugeben (1).After the head holder 3 has been described in detail, will now be a description of the base unit 4 regarding 6 respectively. In 6 is shown that the base unit 4 the tomography subsystem 5 and the stimulus control subsystem 7 includes. It is also evident that the base unit 4 a filtered energy input 40 arranged to receive a supply of electrical energy. The received electrical energy is sent to a local power distribution module 41 passed, which is arranged to provide electrical power to the various components of the base unit 4 provide. More specifically, the local power distribution module comprises 41 three AC / DC converters. A first AC / DC converter receives AC electrical energy from the supply input 40 and gives DC power to the stimulus control subsystem 7 further. A second AC / DC converter receives AC power from the supply input 40 and provides DC power for an energy input 42 ready to go to the Tomography subsystem 5 belongs. In one embodiment, the second AC / DC converter is a 120W power supply unit for medical purposes. A third AC / DC converter, powered by the local power distribution module 41 is supplied receives electrical energy from the filtered power input 40 and provides DC electrical power to a data acquisition module 43 ready. The data acquisition module 43 is arranged to get data from the tomography subsystem 5 to receive and processed data to the computer 6 to pass on 1 ).
Das
Tomographie-Teilsystem 5 soll nun beschrieben werden. Eine
galvanische Trennstrecke 43 trennt die Bauteile des Tomographie-Teilsystems,
die direkt mit dem Kopfhalter 3 in Verbindung stehen, von
denen, die es nicht sind. Dadurch wird eine hochgradige Isolierung
zwischen vielen der Bauteile der Basiseinheit 4 und der
Bauteile des Kopfhalters 3 bereitgestellt, der dazu gedacht
ist, in unmittelbarer Nähe eines menschlichen Probanden,
gegebenenfalls in einem medizinischen Umfeld, platziert zu werden.
Es führen nur zwei Wege durch die galvanische Trennstrecke 43.
Der erste ist ein Weg für die Energieversorgung zum Kopfhalter 3.
Der zweite ist ein Weg für den bidirektionalen Durchgang
von Daten zwischen dem Kopfhalter 3 und der Basiseinheit 4.
Jeder dieser Wege wird nachstehend beschrieben. In jedem Fall sind
die Wege, die durch die galvanische Trennstrecke gehen, angeordnet,
um allen medizinischen und anderen elektrischen Sicherheitskriterien
gerecht zu werden.The tomography subsystem 5 shall now be described. A galvanic isolation line 43 separates the components of the tomography subsystem directly with the head holder 3 of those who are not. This provides a high degree of isolation between many of the components of the base unit 4 and the components of the head holder 3 provided, which is intended to be placed in the immediate vicinity of a human subject, possibly in a medical environment. There are only two ways through the galvanic isolation line 43 , The first is a way for the power supply to the head holder 3 , The second is a way for the bi-directional passage of data between the head holder 3 and the base unit 4 , Each of these ways will be described below. In any case, the paths that pass through the galvanic isolation path are arranged to meet all medical and other electrical safety criteria.
Die
Isolierung in der Energieversorgung für den Kopfhalter 3 wird
erreicht, indem stark isolierende DC/DC-Wandler 44 an der
galvanischen Trennstrecke 43 entlang bereitgestellt werden,
wobei die DC/DC-Wandler elektrische Energie von dem Energieeingang 42 empfangen
und elektrische Energie für eine Kopfhalter-Energieversorgung 45 bereitstellen,
die angeordnet ist, um die empfangene elektrische Energie aufzubereiten,
ehe die Energie für den Kopfhalter 3 bereitgestellt
wird.The insulation in the power supply for the head holder 3 is achieved by using highly insulating DC / DC converters 44 at the galvanic isolation line 43 along, wherein the DC / DC converters electrical energy from the power input 42 receive and electrical power for a headset power supply 45 provided, which is arranged to recycle the received electrical energy, before the energy for the head holder 3 provided.
Das
Tomographie-Teilsystem 5 umfasst ferner eine Datenschnittstelle 46,
die angeordnet ist, um Daten von dem Kopfhalter 3 zu empfangen
und ihm diese bereitzustellen. Es ist ersichtlich, dass die Datenschnittstelle 46 sich
innerhalb der galvanischen Trennstrecke 43 befindet. Um
somit sicherzustellen, dass die Isolierung aufrechterhalten wird,
gehen Daten, die durch die Datenschnittstelle 46 empfangen
wurden und zur Datenschnittstelle gegangen sind, durch die stark
isolierenden optischen Trennschalter 47, die sich auf der
galvanischen Trennstrecke 43 befinden. Die optischen Trennschalter 47 stellen
daher den zweiten Weg für den bidirektionalen Durchgang
von Daten bereit, wie bereits oben erwähnt. Daten werden
von einem digitalen Datenverarbeitungsmodul 48 von und
zu den optischen Trennschaltern 47 gegeben. Das digitale
Datenverarbeitungsmodul 48 ist angeordnet, um Daten zu
empfangen und um empfangene Daten an eine Schnittstelle 49 des
Tomographie-Teilsystems weiterzugeben, wobei die Schnittstelle 49 angeordnet
ist, um Daten für das Datenerfassungsmodul 43 bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen stellt das Datenerfassungsmodul 43 eine
USB-Schnittstelle bereit, durch die Daten für den Computer 6 bereitgestellt
werden können. Z. B. ist bei einer Ausführungsform
das Datenerfassungsmodul ein National Instruments USB-6221 Datenerfassungsmodul.The tomography subsystem 5 also includes a data interface 46 which is arranged to receive data from the head holder 3 to receive and provide him with this. It can be seen that the data interface 46 within the galvanic separation line 43 located. To ensure that the isolation is maintained, data passes through the data interface 46 have been received and have gone to the data interface, by the highly insulating optical circuit breaker 47 that are on the galvanic isolation line 43 are located. The optical circuit breaker 47 Therefore, provide the second way for the bidirectional passage of data, as already mentioned above. Data is from a digital data processing module 48 from and to the optical isolators 47 given. The digital data processing module 48 is arranged to receive data and receive data to an interface 49 the tomography subsystem, the interface 49 is arranged to data for the data acquisition module 43 provide. In some embodiments, the data acquisition module provides 43 a USB interface ready through the data for the computer 6 can be provided. For example, in one embodiment, the data acquisition module is a National Instruments USB-6221 data acquisition module.
Es
wurde oben beschrieben, dass die hier beschriebenen Systeme verwendet
werden können, um eine Reaktion eines Nervensystems auf
einen angewendeten Reiz zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der Reizanwendung
zu bestimmen. Um dies zu erreichen, stellt das Reizsteuerungs-Teilsystem 7 Steuerbefehle für
die Stimulationsvorrichtung 8 bereit (1),
die an das Reizsteuerungs-Teilsystem 7 angeschlossen ist.
Bei einer Ausführungsform ist das Reizsteuerungs-Teilsystem
eine CED Micro 1401 MKII Einheit, die eine USB-Schnittstelle für
den Computer 6 bereitstellt, so dass die Reizanwendung
durch den Computer 6 gesteuert werden kann. Wenn derartige
Befehle für die Stimulationsvorrichtung 8 bereitgestellt
werden, stellt das Reizsteuerungssystem 7 Zeiteinstellungs-Flags
für eine Reizsteuerungs-Schnittstelle 50 bereit,
die von dem Tomographie-Teilsystem 5 bereitgestellt wird.
Diese Zeiteinstellungs-Flags werden von der Reizsteuerungs-Schnittstelle 50 an
das digitale Datenverarbeitungsmodul 48 weitergegeben.
Das digitale Datenverarbeitungsmodul 48 gibt wiederum die
empfangenen Zeiteinstellungs-Flags an die Datenschnittstelle 46 über
die optischen Trennschalter 47 weiter. Der Kopfhalter 3 ist
daher mit den Zeiteinstellungs-Flags versehen und angeordnet, um
die Zeiteinstellungs-Flags in einen Datenstrom zu integrieren, der
erzielte Spannungsmessungen umfasst. Somit empfängt das
digitale Datenverarbeitungsmodul 48 Daten von dem Kopfhalter 3 über
die optischen Trennschalter 47, die sowohl Spannungsmessungen
als auch ein 'Echo' des bereitgestellten Zeiteinstellungs-Flags
des Reizes umfassen.It has been described above that the systems described herein can be used to determine a response of a nervous system to an applied stimulus at a particular time after stimulus application. To accomplish this, the stimulus control subsystem provides 7 Control commands for the stimulation device 8th ready ( 1 ) to the stimulus control subsystem 7 connected. In one embodiment, the stimulus control subsystem is a CED Micro 1401 MKII unit that includes a USB interface for the computer 6 Provides so that the stimulus application through the computer 6 can be controlled. If such commands for the stimulation device 8th provided provides the stimulus control system 7 Timing flags for a stimulus control interface 50 ready by the tomography subsystem 5 provided. These timing flags are provided by the stimulus control interface 50 to the digital data processing module 48 passed. The digital data processing module 48 again gives the received timing flags to the data interface 46 via the optical isolator 47 further. The head holder 3 is therefore provided with the timing flags and arranged to integrate the timing flags into a data stream comprising obtained voltage measurements. Thus, the digital data processing module receives 48 Data from the head holder 3 via the optical isolator 47 including both voltage measurements and an 'echo' of the stimulus timing flag provided.
Zudem
umfasst das Tomographie-Teilsystem 5 einen optisch isolierten
digitalen Eingang 51, an den andere Stimulationsvorrichtungen
angeschlossen werden können. Signale, welche die Anwendung
eines Reizes durch eine Vorrichtung, die an den isolierten digitalen
Eingang 51 angeschlossen ist, angeben, können
von dem Datenverarbeitungsmodul 48 ebenso gehandhabt werden
wie Signale, die von dem Reizsteuerungs-Teilsystem 7 bereitgestellt
werden. Es ist zu beachten, dass auf diese Art und Weise die Basiseinheit 4 Daten
aufzeichnen kann, die einen Zeitpunkt angeben, an dem ein Reiz durch
eine Stimulationsvorrichtung angewendet wird, statt sich auf den Zeitpunkt
zu stützen, an dem ein Befehl zum Bereitstellen eines Reizes
für die Stimulationsvorrichtung bereitgestellt wird. Dies
ist besonders nützlich, wenn die Stimulationsvorrichtung
nicht in der Lage ist, Reize genau wie verlangt bereitzustellen,
und ist ebenfalls nützlich, wenn es erwünscht
ist, der Stimulationsvorrichtung zu erlauben, Reize zufällig
bereitzustellen, und nur ihre Anwendung aufzuzeichnen.It also includes the tomography subsystem 5 an optically isolated digital input 51 to which other stimulation devices can be connected. Signals indicating the application of a stimulus by a device connected to the isolated digital input 51 is connected, can specify, from the data processing module 48 are handled as signals from the stimulus control subsystem 7 to be provided. It should be noted that in this way the base unit 4 May record data indicating a point in time at which a stimulus is applied by a stimulation device, rather than relying on the time point at which an instruction to provide a stimulus to the stimulation device is provided. This is particularly useful when the stimulation device is unable to provide stimuli as requested, and is also useful when it is desired to allow the stimulation device to provide stimuli at random and to record only its application.
Der
Betrieb des Kopfhalters 3 zum Erzielen von Spannungsmessungen
und zum Bereitstellen erzielter Spannungsmessungen für
die Basiseinheit 4 soll nun mit Bezug auf 7A bis 11 beschrieben
werden.The operation of the head holder 3 for obtaining voltage measurements and providing obtained voltage measurements to the base unit 4 should now with reference to 7A to 11 to be discribed.
7A ist
ein Flussdiagramm, das die allgemeine Verarbeitung zeigt, die von
dem Kopfhalter 3 während der Erfassung tomographischer
Daten ausgeführt wird. In Schritt S1 beginnt eine Stromeinkopplung
zwischen einem Elektrodenpaar. 8 zeigt
eine Graphik des eingekoppelten Stroms. Es ist ersichtlich, dass
der eingekoppelte Strom ein Wechselstrom ist, der eine Frequenz
von 10 kHz aufweist, und dass die Stromeinkopplung 500 μs
lang ausgeführt wird. Wie oben beschrieben umfasst die
Stromeinkoppelzeit eine Ausregelzeit von 100 μs (Schritt
S2 aus 7), wobei die Spannungsmessungen
während eines Messzeitraums von 400 μs erzielt
werden, nachdem die Ausregelzeit abgelaufen ist (Schritt S3 aus 7). Es ist ersichtlich, dass 4 vollständige
Zyklen der Stromwellenform während des Messzeitraums von
400 μs erfolgen. 7A Figure 4 is a flow chart showing the general processing performed by the head holder 3 during the acquisition of tomographic data. In step S1, a current injection between a pair of electrodes begins. 8th shows a graph of the injected current. It can be seen that the injected current is an alternating current having a frequency of 10 kHz and that the current injection is carried out for 500 μs. As described above, the current injection time comprises a settling time of 100 μs (step S2) 7 ), wherein the voltage measurements are obtained during a measurement period of 400 μs after the settling time has elapsed (step S3) 7 ). It can be seen that 4 complete cycles of current waveform occur during the measurement period of 400 μs.
9 zeigt,
wie sich die Spannung zwischen einem Elektrodenpaar typischerweise
verändert, während Strom während des
oben angesprochenen Messzeitraums bereitgestellt wird. Wie erwartet
ist die Wellenform zyklisch und umfasst vier Zyklen während
des Messzeitraums von 400 μs. Während des Messzeitraums
von 400 μs werden 200 Spannungsmessungen erzielt, d. h.
es werden 50 Spannungsmessungen während jedes Spannungs-(und
Strom-)Zyklus innerhalb des Spannungsmesszeitraums erzielt. 9 Figure 12 shows how the voltage between a pair of electrodes typically varies while providing current during the measurement period discussed above. As expected, the waveform is cyclic and includes four cycles during the measurement period of 400 μs. During the measurement period of 400 μs, 200 voltage measurements are obtained, ie 50 voltage measurements are made during each voltage (and current) cycle within the voltage measurement period.
In
Schritt S3 wird eine Spannungsmessung erzielt und mit zwei Bezugswellenformen
multipliziert, die nachstehend in Schritt S4 beschrieben werden,
um zwei Multiplikationsergebnisse bereitzustellen. Die Multiplikationsergebnisse
werden in Schritt S5 mit den Ergebnissen anderer Multiplikationen
unter Verwendung der gleichen Bezugswellenform zusammengerechnet.
In Schritt S6 wird eine Prüfung ausgeführt, um
zu bestimmen, ob 200 Spannungsmessungen verarbeitet wurden. Falls
ja, werden die beiden Summierungsergebnisse in Schritt S7 ausgegeben.
Andernfalls fährt die Verarbeitung mit Schritt S3 fort,
in dem eine andere Spannungsmessung erzielt wird.In
Step S3, a voltage measurement is achieved and with two reference waveforms
multiplied, which will be described below in step S4,
to provide two multiplication results. The multiplication results
become in step S5 with the results of other multiplications
calculated using the same reference waveform.
In step S6, a check is made to
to determine if 200 voltage measurements have been processed. If
Yes, the two summation results are output in step S7.
Otherwise, the processing proceeds to step S3,
in which a different voltage measurement is achieved.
7B zeigt
eine Schaltung, die angeordnet ist, um die Verarbeitung von Schritt
S4 und S5 aus 7A durchzuführen. Eine
erzielte Spannungsmessung wird in erste und zweite Multiplizierer 55, 56 eingegeben.
Eine Bezugssinuskurve 60 wird ebenfalls in den ersten Multiplizierer 55 eingegeben,
und eine Bezugskosinuskurve 61 (d. h. eine Version der
Bezugssinuskurve 60 nach einer Phasenverschiebung um Π/2
oder 90 Grad) wird in den zweiten Multiplizierer 56 eingegeben.
Die Bezugssinuskurve wird basierend auf der eingegebenen digitalen
Stromwellenform erzeugt, die von dem FPGA 20 (2)
erzeugt und für die Stromquelle 16 bereitgestellt
wird. 7B FIG. 15 shows a circuit arranged to perform the processing of steps S4 and S5 7A perform. An achieved voltage measurement is in first and second multipliers 55 . 56 entered. A reference sinusoid 60 will also be in the first multiplier 55 entered, and a reference cosine curve 61 (ie a version of the reference sinusoid 60 after a phase shift of Π / 2 or 90 degrees) is added to the second multiplier 56 entered. The reference sinusoid is generated based on the input digital current waveform provided by the FPGA 20 ( 2 ) and for the power source 16 provided.
Der
Multiplizierer 55 multipliziert die erzielte Spannungsmessung
mit einem entsprechenden Punkt auf der Bezugssinuskurve 60.
Ein Punkt auf der Bezugssinuskurve, der jeder Spannungsmessung entspricht,
wird mit Bezug auf den Zeitpunkt bestimmt, an dem die Spannungsmessung
erzielt wurde. Insbesondere wird, da 200 Spannungsmessungen innerhalb
von 400 μs erzielt werden, alle 2 μs eine Spannungsmessung
erzielt. Somit wird eine Spannungsmessung, die 2 μs nach
dem Beginn des Messzeitraums (oder dem Beginn eines beliebigen Spannungszyklus)
mit einem Punkt auf der Bezugssinuskurve multipliziert, der mit
Bezug auf eine Zeit von 2 μs definiert ist, und so weiter.
Mit anderen Worten wird, da 50 Messungen während jedes
Zyklus vorgenommen werden, wird jeder Messwert mit einem Punkt auf
der Bezugssinuskurve 60 multipliziert, die im Vergleich
zum vorherigen Wert um 360/50 = 7,2 Grad in der Phase vorgeschoben
ist.The multiplier 55 multiplies the obtained voltage measurement by a corresponding point on the reference sinusoid 60 , A point on the reference sinusoid corresponding to each voltage measurement is determined with reference to the time at which the voltage measurement was obtained. In particular, since 200 voltage measurements are achieved within 400 μs, every 2 μs a voltage measurement is achieved. Thus, a voltage measurement that multiplies 2 μs after the beginning of the measurement period (or the beginning of any voltage cycle) is multiplied by a point on the reference sinusoid defined with respect to a time of 2 μs, and so on. In other words, since 50 measurements are taken during each cycle, each measurement becomes one point on the reference sinusoid 60 multiplied by 360/50 = 7.2 degrees in phase compared to the previous value.
Somit
werden bei der beschriebenen Ausführungsform die fünfzig
Messungen, die in jedem Zyklus erzielt werden, analog verarbeitet.
D. h. dass Messungen der Bezugssinuskurve 60 mit fünfzig
verschiedenen Phasenwerten jeweils viermal verarbeitet werden, nämlich
einmal pro Zyklus. Bei einer alternativen Ausführungsform
können 200 Messungen mit einzigartigen Phasenwerten verarbeitet
werden. Dies kann erreicht werden, indem man die Zeitpunkte, zu
denen Spannungsmessungen erzielt werden, und die Werte der Bezugssinuskurve 60 bei
den oben beschriebenen Multiplikationen ändert.Thus, in the described embodiment, the fifty measurements obtained in each cycle are processed analogously. Ie. that measurements of the reference sinusoid 60 with fifty different phase values processed four times each, once per cycle. In an alternative embodiment, 200 measurements with unique phase values can be processed. This can be accomplished by taking the times at which voltage measurements are obtained and the values of the reference sinusoid 60 at the multiplications described above.
Der
zweite Multiplizierer 56 funktioniert ähnlich,
indem er eine empfangene Spannungsmessung mit einem entsprechenden
Punkt auf der Bezugskosinuskurve 61 multipliziert.The second multiplier 56 Similarly, it performs a received voltage measurement with a corresponding point on the reference cosine curve 61 multiplied.
Der
Ausgabe des ersten Multiplizierers 55 bildet die Eingabe
für einen ersten Summationsblock 57, der einfach
den Eingabewert mit einer laufenden Summe zusammenrechnet. Der Ausgabe
des ersten Summationsblocks 57 stellt einen phasengleichen
Wert I bereit, der eine Angabe der Korrelation zwischen der Spannungswellenform,
die gemessen wurde, und der Bezugssinuskurve 60 bereitstellt.The output of the first multiplier 55 forms the input for a first summation block 57 , which simply adds the input value to a running total. The output of the first summation block 57 provides an in-phase value I which is an indication of the correlation between the voltage waveform that was measured and the reference sinusoid 60 provides.
Ein
zweiter Summationsblock 58 nimmt als Eingabe die Ausgabe
des zweiten Multiplizierers 56 und rechnet den Eingabewert
mit einer laufenden Summe zusammen. Die Ausgabe des zweiten Summationsblocks 58 stellt
einen Quadraturwert Q bereit, der eine Angabe der Korrelation zwischen
der Spannungswellenform, die gemessen wurde, und der Bezugskosinuskurve 61 bereitstellt.A second summation block 58 takes as input the output of the second multiplier 56 and computes the input value with a running sum. The output of the second summation block 58 provides a quadrature value Q which is an indication of the correlation between the voltage waveform that was measured and the reference cosine curve 61 provides.
Es
versteht sich, dass jeder der Summationsblöcke 57, 58 200
Werte zusammenrechnet, die jeweils einer der Spannungsmessungen
entsprechen, um die phasengleichen und Quadraturwerte zu erzeugen.It is understood that each of the summation blocks 57 . 58 200 values each corresponding to one of the voltage measurements to produce the in-phase and quadrature values.
Somit
ist ersichtlich, dass die 200 Spannungsmessungen, die zu einem besonderen
Elektrodenpaar während einer bestimmten Stromeinkopplung
gehören, auf zwei Zahlen reduziert werden können,
die verarbeitet werden können, um die notwendigen Spannungsdaten
zu erzielen.Consequently
It can be seen that the 200 voltage measurements that cause a special
Pair of electrodes during a certain current injection
belong, can be reduced to two numbers,
which can be processed to provide the necessary voltage data
to achieve.
Es
versteht sich, dass die Verarbeitung von Schritt S3 bis S7 für
alle Elektrodenpaare, zwischen denen Spannungsmessungen während
einer bestimmten Stromeinkopplung vorgenommen werden, gleichzeitig
ausgeführt werden.It
it is understood that the processing of step S3 to S7 for
all pairs of electrodes between which voltage measurements during
a certain current injection are made simultaneously
be executed.
Da
in den Anordnungen aus 4A bis 4E Spannungsmessungen
zwischen 33 Elektrodenpaaren während einer bestimmten Stromeinkopplung
wie oben beschrieben vorgenommen werden (d. h. es werden Messungen
zwischen jedem angrenzenden Elektrodenpaar vorgenommen, einschließlich
der Paare mit Elektroden, die für die Stromeinkopplung
verwendet werden, obwohl die Messungen, die von Elektroden erzielt werden,
die für Stromeinkopplungen verwendet werden, bei der weiteren
Verarbeitung verworfen werden), und da Strom zwischen zwanzig Elektroden
nacheinander in einem vollständigen Messrahmen eingekoppelt
wird, versteht es sich, dass eine große Anzahl von Spannungsmessungen
in jedem Messrahmen erhoben wird. In der Tat stellen alle erfassten
Spannungs- und Strommessungen Daten mit einer Geschwindigkeit von
16,7 MB/s bereit. Da die Daten, die erzeugt werden, von dem Kopfhalter 3 für
die Basiseinheit 4 bereitgestellt werden, ist es wünschenswert,
die Datenmenge, die über die Verbindung mit relativ geringer
Bandbreite zwischen dem Kopfhalter 3 und der Basiseinheit 4 zu übertragen
ist, zu reduzieren. Dies wird erreicht durch die Verarbeitung, die
mit Bezug auf 7A und 7B beschrieben
wird, was bedeutet, dass Spannungsmessungen zwischen einem einzigen
Elektrodenpaar während einer einzigen Stromeinkopplung
durch zwei Werte dargestellt werden: einem Quadraturwert und einem
gleichphasigen Wert.Since in the arrangements out 4A to 4E Voltage measurements are made between 33 electrode pairs during a particular current injection as described above (ie, measurements are taken between each adjacent electrode pair, including the pairs with electrodes used for current injection, although the measurements made by electrodes are for current injections may be discarded in further processing), and since current is coupled between twenty electrodes in succession in a complete measurement frame, it is understood that a large number of voltage measurements will be made in each measurement frame. In fact, all acquired voltage and current measurements provide data at a rate of 16.7 MB / s. Because the data that is generated by the head holder 3 for the base unit 4 be provided, it is desirable to increase the amount of data passing through the connection with relatively low bandwidth between the head holder 3 and the base unit 4 to transfer is to reduce. This is achieved by the processing related to 7A and 7B which means that voltage measurements between a single pair of electrodes during a single current injection are represented by two values: a quadrature value and an in-phase value.
Es
versteht sich, dass alternative Verfahren zum Reduzieren der Messdatenmenge ähnlich
verwendet werden können.It
It should be understood that alternative methods for reducing the amount of measured data are similar
can be used.
Noch
einmal mit Bezug auf 7A wird in Schritt S8 basierend
auf der Ausgabe eines der Analog/Digital-Wandler 29a, 29b (3)
eine Strommessung empfangen. Obwohl die Stromquellen 16a, 16b darauf
abzielen, einen vorgeschriebenen Strom bereitzustellen, hat ihre
Genauigkeit zwangsläufig ihre Grenzen, und es ist daher
wünschenswert, den Strom zu messen, der tatsächlich
auf jeder der Stromschienen 17a, 17b bereitgestellt
wird, und die gemessenen Ströme zu verwenden, wenn die
erzielten Spannungsmessungen verarbeitet werden, statt anzunehmen,
dass der bereitgestellte Strom derjenige ist, der für die
Stromquellen 16a, 16b vorgeschrieben wurde. Es
werden 200 Messungen jedes Stroms während eines Messzeitraums
von 400 μs erzielt.Again, with reference to 7A is determined in step S8 based on the output of one of the analog-to-digital converters 29a . 29b ( 3 ) receive a current measurement. Although the power sources 16a . 16b In order to provide a prescribed current, their accuracy is bound to have their limits, and it is therefore desirable to measure the current actually on each of the bus bars 17a . 17b ready instead of assuming that the provided current is the one for the current sources 16a . 16b was prescribed. 200 measurements of each current are made during a measurement period of 400 μs.
In
Schritt S9 wird die eingegebene Strommessung mit der Bezugssinuskurve 60 und
der Bezugskosinuskurve 61 wie oben mit Bezug auf Schritt
S4 und 7B beschrieben multipliziert.
In Schritt S10 werden die Ergebnisse der Multiplikationen zu den
jeweiligen Summierungen hinzugerechnet. In Schritt S11 wird eine
Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob 200 Spannungsmessungen
verarbeitet worden sind. Falls nicht, kehrt die Verarbeitung zu
Schritt S8 zurück. Die Verarbeitung von Schritt S8 bis
S11 erzeugt gleichphasige Werte I und Quadraturwerte Q auf der Basis
der 200 verarbeiteten Strommessungen. Da die Strommessungen für
jede der Stromschienen 17a, 17b verarbeitet werden,
versteht es sich, dass die Verarbeitung der Schritte S8 bis S11
für jede der Stromschienen 17a, 17b parallel
ausgeführt wird.In step S9, the input current measurement becomes the reference sinusoid 60 and the reference cosine curve 61 as above with reference to steps S4 and 7B multiplied. In step S10, the results of the multiplications are added to the respective summations. In step S11, a check is made to determine if 200 voltage measurements have been processed. If not, the processing returns to step S8. The processing of step S8 to S11 generates in-phase values I and quadrature values Q on the basis of the 200 processed current measurements. Because the current measurements for each of the busbars 17a . 17b It will be understood that the processing of steps S8 to S11 for each of the bus bars 17a . 17b is executed in parallel.
In
Schritt S12 werden die verarbeiteten Spannungs- und Strommessungen
in einem vorherbestimmten Datenpaketformat angeordnet und von dem
Kopfhalter 3 für die Basiseinheit 4 bereitgestellt.In step S12, the processed voltage and current measurements are placed in a predetermined data packet format and from the head holder 3 for the base unit 4 provided.
In
Schritt S13 wird eine nächste Stromeinkopplung gewählt,
bevor die Verarbeitung zu Schritt S1 zurückkehrt. 10 bildet
schematisch ein Datenpaketformat ab, das verwendet wird, um Messdaten
von dem Kopfhalter 3 für die Basiseinheit 4 bereitzustellen.
Das Datenpaket ist ein Datenpaket fester Länge mit einer Länge
von 152 Bytes und umfasst sieben Datenfelder. Ein Synchronisierungscode-Feld 62 umfasst
einen Synchronisierungscode 62 mit einer Länge
von 24 Bit, der als Markierung für den Beginn eines Datenpakets
verwendet wird.In step S13, a next power injection is selected before the processing returns to step S1. 10 schematically maps a data packet format used to acquire measurement data from the head holder 3 for the base unit 4 provide. The data packet is a data packet of fixed length with a length of 152 bytes and comprises seven data fields. A synchronization code field 62 includes a synchronization code 62 with a length of 24 bits, which is used as a mark for the beginning of a data packet.
Ein
Flag-Feld 63 umfasst 44 Datenbits und stellt diverse Informationen
bereit, welche die Gültigkeit diverser Daten angeben. Insbesondere
werden 33 Datenbits verwendet, um anzugeben, ob eine der Spannungsmessungen
als ungültig anzusehen ist, auf der Basis, dass sie sich
daraus ergeben, dass der jeweilige ADC außerhalb seines
normalen Betriebsbereichs funktioniert. Dies ist z. B. wahrscheinlich,
wenn ein ADC ein Signal von einer Elektrode erhält, die
derzeit zum Zwecke der Stromeinkopplung verwendet wird, und von
der keine gültige Spannungsmessung erzielt werden kann.
8 Datenbits werden verwendet, um Fehlerbedingungen anzugeben, die
zu den Stromquellen 16a, 16b gehören,
und zwar insbesondere für eine falsche Amplitude oder eine
Verzerrung der hervorgebrachten Stromwellenformen. Zwei Datenbits
werden verwendet, um anzugeben, ob in dem zu dem Datenpaket gehörigen
Zeitraum (500 μs) ein Reiz angewendet wurde. Die beiden Bit
können einfach wahre/falsche Daten angeben, die sich auf
eine Reizanwendung beziehen, oder können Daten codieren,
die sich auf die Art des angewendeten Reizes beziehen.A flag field 63 includes 44 bits of data and provides various information indicating the validity of various data. In particular, 33 bits of data are used to indicate whether any of the voltage measurements are invalid, based on the fact that the particular ADC is operating outside its normal operating range. This is z. For example, it is likely that an ADC will receive a signal from an electrode currently being used for the purpose of current injection and from which no valid voltage measurement can be obtained. 8 data bits are used to specify error conditions that are related to the power sources 16a . 16b especially for an incorrect amplitude or distortion of the produced current waveforms. Two bits of data are used to indicate whether a stimulus has been applied in the time period (500 μs) associated with the data packet. The two bits may simply indicate true / false data related to a stimulus application, or may encode data relating to the type of stimulus applied.
Ein
Spannungsmessungs-Feld 64 umfasst 32 Datenbits für
jede der 33 Spannungsmessungen, was insgesamt 1056 Datenbits ergibt,
die von dem Kopfhalter 3 für die Basiseinheit 4 bereitgestellt
werden. Die Daten, die jede Spannungsmessung darstellen, umfassen
einen 16-Bit-I-(gleichphasigen) Wert und einen 16-Bit-Q-(Quadratur-)Wert,
die wie oben beschrieben erzeugt werden.A voltage measurement field 64 includes 32 bits of data for each of the 33 voltage measurements, giving a total of 1056 bits of data from the head holder 3 for the base unit 4 to be provided. The data representing each voltage measurement includes a 16-bit I (in-phase) value and a 16-bit Q (quadrature) value generated as described above.
Ein
Strommessungs-Feld 65 umfasst 64 Datenbits, 32 Bit für
jede der beiden Strommessungen, die für jede der Stromschienen 17a, 17b erzielt
werden. Jede Stromspannung wird wiederum durch zwei 16-Bit-Werte
dargestellt, wobei ein erster Wert den I-(gleichphasigen) Wert und
ein zweiter Wert einen Q-(Quadratur-)Wert darstellt, die wiederum
wie oben beschrieben erzeugt werden.A current measurement field 65 includes 64 bits of data, 32 bits for each of the two current measurements, for each of the busbars 17a . 17b be achieved. Each voltage is again represented by two 16-bit values, with a first value representing the I (in-phase) value and a second value representing a Q (quadrature) value, again generated as described above.
Ein
Strommusteridentifizierer-Feld 66 umfasst 8 Datenbits,
die das Elektrodenpaar identifizieren, zwischen dem Strom eingekoppelt
wurde, um die erzielten Spannungsmessungen zu erzeugen.A stream pattern identifier field 66 includes 8 bits of data identifying the pair of electrodes between which current was injected to produce the voltage measurements obtained.
Ein
Strommusterzähler-Feld 67 umfasst 20 Datenbits,
die einen Block während der Messungen einzigartig identifizieren,
also eine bestimmte Stromeinkopplung, von der es in einem vollständigen
Rahmen zwanzig Stück gibt. Das Bereitstellen von 20 Bit
ermöglicht eine einzigartige Identifizierung aller Blöcke
innerhalb der Messungen, die während eines Messzeitraums
von ungefähr 8 Minuten erzielt wurden. Da insbesondere
100 Datenrahmen pro Sekunde erzielt werden und jeder Rahmen 20 Blöcke
umfasst, umfasst 1 Sekunde Messdaten 2000 Blöcke. Eine
Minute Messdaten umfasst 120 000 Blöcke, während
8 Minuten Messdaten 960 000 Blöcke umfassen. Obwohl bei
einigen Ausführungsformen Messdaten nur während
eines einminütigen Zeitraums erzielt werden, kann die Verwendung
von 20 Bit, die das Erheben von Messungen über einen 8-minütigen
Zeitraum hinweg ermöglichen, nützlich sein, um
eine einzigartige Identifizierung eines Blocks über einen
längeren Zeitraum hinweg zu ermöglichen. Dies
kann nützlich sein, wenn eine Messung unterbrochen wird.A power pattern counter field 67 includes 20 bits of data that uniquely identify a block during the measurements, that is, a particular current injection, of which there are twenty in a complete frame. The provision of 20 bits allows unique identification of all blocks within the measurements achieved during a measurement period of approximately 8 minutes. In particular, since 100 data frames per second are achieved and each frame 20 Blocks comprises 1 second measurement data 2000 blocks. One minute of measurement data comprises 120,000 blocks, while 8 minutes of measurement data comprises 960,000 blocks. Although in some embodiments measurement data is obtained only for a one-minute period, the use of 20 bits that allow measurements to be taken over an 8-minute period may be useful to allow unique identification of a block over an extended period of time , This can be useful when a measurement is interrupted.
Daten
werden von dem Kopfhalter 3 für die Basiseinheit 4 über
eine serielle Kommunikationsverbindung bereitgestellt. Wie in 11 gezeigt,
benötigt jedes Datenpaket 304 μs für
die Übertragung. Da jedes Datenpaket Daten umfasst, die über
500 μs erzielt wurden, versteht es sich, dass nach der Übertragung
eines Datenpakets 196 μs lang keine Daten übertragen
werden.Data is taken from the head holder 3 for the base unit 4 provided via a serial communication link. As in 11 Each data packet requires 304 μs for transmission. Since each data packet comprises data obtained over 500 μs, it is understood that no data is transmitted for 196 μs after the transmission of a data packet.
Obwohl 10 ein
Format für ein Datenpaket zeigt, das verwendet wird, um
Daten von dem Kopfhalter 3 für die Basiseinheit 4 bereitzustellen,
versteht es sich, dass andere Datenpaketformate verwendet werden können.Even though 10 shows a format for a data packet that is used to get data from the head holder 3 for the base unit 4 It is understood that other data packet formats may be used.
Die
Datenerhebung unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren
und Systeme wir nun mit Bezug auf 12 beschrieben,
und zwar bei einem System, bei dem Elektroden auf dem Kopf eines
Probanden angebracht werden, und das mit Bezug aufThe data collection using the methods and systems described above will now be described with reference to 12 described in a system in which electrodes are mounted on the head of a subject, and with reference to
4A bis 4E beschrieben
wird. 12 zeigt eine Graphik der Stromeinkopplungen
im Verhältnis zur Zeit. Stromeinkopplungen werden in einer
Vielzahl von Messrahmen angeordnet, von denen die Messrahmen 70, 71 beispielhaft
gezeigt werden. In jedem Messrahmen wird Strom nacheinander zwischen
zwanzig Elektrodenpaaren eingekoppelt, während Spannungsmessungen
zwischen anderen Elektroden vorgenommen werden. Die zwanzig Stromeinkopplungen
werden zwischen den Elektrodenpaaren vorgenommen, die in der obigen
Tabelle 2 aufgeführt sind, und in der in Tabelle 2 angegebenen
Reihenfolge. Wie oben angegeben dauert jede Stromeinkopplung 500 μs.
Während jeder Stromeinkopplung werden 33 Spannungsmessungen zwischen
angrenzenden Elektrodenpaaren gleichzeitig vorgenommen. 4A to 4E is described. 12 shows a graph of Stromeinkopplungen in relation to time. Power couplings are arranged in a variety of measuring frames, of which the measuring frames 70 . 71 to be shown by way of example. In each measuring frame, current is coupled in succession between twenty pairs of electrodes while making voltage measurements between other electrodes. The twenty current injections are made between the electrode pairs listed in Table 2 above and in the order given in Table 2. As stated above, each current injection lasts 500 μs. During each current injection, 33 voltage measurements are taken simultaneously between adjacent pairs of electrodes.
Die
Messrahmen treten kontinuierlich auf. Die kontinuierliche Anwendung
von Stromeinkopplungen ergibt eine gleichmäßige
Reihe von Spannungsmessungen, so dass Daten kontinuierlich erzielt
werden können.The
Measuring frames occur continuously. The continuous application
of current couplings results in a uniform
Series of voltage measurements, so that data is continuously achieved
can be.
Klinisch
wertvolle Informationen können aus Spannungsmessungen erzielt
werden, die mit einer bestimmten Verzögerung nach der Anwendung
eines Reizes vorgenommen werden. Im Allgemeinen werden Spannungs-
und Strommessungen verarbeitet, um Daten zu erzeugen, die eine Impedanzverteilung
im Kopf des Probanden angeben. 13 zeigt
sechs Bilder, welche die Leitfähigkeitsverteilungen angeben,
die aus den Daten erzeugt werden, die mit verschiedenen Verzögerungen
nach der Anwendung eines Sehreizes erzeugt werden. Die Verarbeitung
von Spannungs- und Strommessungen, um Bilder der Leitfähigkeit
zu erzeugen, wie die in 13 gezeigten,
kann unter Verwendung bekannter Verfahren ausgeführt werden.
Ein derartiges Verfahren wird bei Polydorides, N., Lionheart
W. R. B. und McCann, H.: ”Krylov Subspace Iterative Techniques:
On the detection of brain activity with electrical impedance tomography” IEEE
Transactions an Medical Imaging, Band 21, Nr. 6, Juni 2002, S. 596–603 ,
beschrieben. Eine weitere geeignete Technik wird bei Murrieta-Lee,
J. C., Pomfrett C. J. D., Beatty, P. C. W, Polydorides, N., Mussel,
C. B., Waterfall, R. C., McCann, H: Sub-second observations of EIT
voltage changes an the human scalp due to brain stimulus”,
Proc of 26th Annual International Conference of the IEEE EMBS, San
Francisco, 2004, S. 1317–1320 , beschrieben. Der
Inhalt dieser Veröffentlichungen wird hiermit zur Bezugnahme übernommen.Clinically valuable information can be obtained from voltage measurements taken with a certain delay after the application of a stimulus. In general, voltage and current measurements are processed to produce data indicating an impedance distribution in the subject's head. 13 Figure 6 shows six images indicating the conductivity distributions generated from the data generated with various delays after the application of a visual stimulus. The processing of voltage and current measurements to produce images of conductivity, such as those in 13 can be carried out using known methods. Such a method is used by Polydorides, N., Lionheart WRB and McCann, H .: "Krylov Subspace Iterative Techniques: On the Detection of Brain Activity with Electrical Impedance Tomography" IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 21, No. 6, June 2002, pp. 596-603 , described. Another suitable technique is included Murrieta-Lee, JC, Pomfrett CJD, Beatty, PCW, Polydorides, N., Mussel, CB, Waterfall, RC, McCann, H: Sub-second observations of EIT voltage changes to the human scalp due to brain stimulus ", Proc of the 26th Annual International Conference of the IEEE EMBS, San Francisco, 2004, pp. 1317-1320 , described. The content of these publications is hereby incorporated by reference.
Das
Bild oben links in 13 wurde aus Messungen erzeugt,
die ungefähr 80 Millisekunden nach der Anwendung eines
Sehreizes erzielt wurden. Es wird gezeigt, dass der seitliche Kniehöcker
(LGN) 80 zu dem Zeitpunkt, an dem die Daten, aus denen
dieses Bild erzeugt wurde, erzielt wurden, aktiv war. Zu diesem
Zeitpunkt empfing der LGN Informationen über Helligkeit
und Position des Sehreizes, die von den Stäbchen der Netzhaut
stammen. Der LGN empfangt eine Eingabe vom optischen Nerv. Der LGN
ist während des größten Teils der visuellen
Verarbeitung aktiv, wie aus den sechs Bildern von 3 ersichtlich
ist.The picture above left in 13 was generated from measurements made approximately 80 milliseconds after the application of visual stimulus. It is shown that the lateral knee bump (LGN) 80 at the time the data from which this image was generated was active. At this time, the LGN received information about the brightness and position of the visual stimulus that originated from the rods of the retina. The LGN receives an input from the optic nerve. The LGN is active during most of the visual processing, as seen in the six pictures of 3 is apparent.
Das
Bild oben in der Mitte in 13 wurde
aus Messungen erzeugt, die ungefähr 105 Millisekunden nach
der Anwendung eines Sehreizes erzielt wurden. Der LGN 80 ist
immer noch aktiv, doch zu diesem Zeitpunkt zeigt eine neurologische
Modellierung, dass Informationen über die Farbe des Sehreizes
verarbeitet werden, die von den Zäpfchen der Netzhaut stammen.
Helligkeits- und Umrissinformationen werden in einem Bereich 81 verarbeitet
(Bereich V1 genannt) auf der Rückseite des Gehirns verarbeitet.The picture above in the middle in 13 was generated from measurements made approximately 105 milliseconds after the application of visual stimulus. The LGN 80 is still active, but at this point neurological modeling shows that information about the color of the visual stimulus coming from the suppositories of the retina is processed. Brightness and outline information will be in one area 81 processed (called area V1) processed on the back of the brain.
Das
Bild oben rechts wurde aus Messungen erzeugt, die ungefähr
137 Millisekunden nach der Anwendung eines Sehreizes erzielt wurden.
Es ist ersichtlich, dass die Aktivität in dem Bereich 81 sich
erheblich gesteigert hat, wobei dieser Teil des Gehirns daran arbeitet,
Farb-, Stereo- und Strukturinformationen zu integrieren, die zur
Weiterleitung an höhere Gehirnregionen bereit sind. Zusätzlich
werden Rückmeldungsinformationen an den LGN 80 zurückgeleitet,
um seine Verarbeitung von zukünftigen Informationen zu
verfeinern. In diesem Bild wird eine intensive Aktivität
im LGN-Bereich 80 und eine erhöhte Aktivität
im V1-Bereich 81 angegeben.The top right image was generated from measurements taken approximately 137 milliseconds after the application of visual stimulus. It can be seen that the activity in the field 81 has significantly increased, with this part of the brain working to integrate color, stereo, and structural information that is ready for transmission to higher brain regions. In addition, feedback information is sent to the LGN 80 to refine its processing of future information. In this picture is an intense activity in the LGN area 80 and increased activity in the V1 region 81 specified.
Das
Bild unten links in 13 wurde aus Messungen erzeugt,
die ungefähr 186 Millisekunden nach der Anwendung eines
Sehreizes erzielt wurden. Es ist ersichtlich, dass Informationen
nun an andere Sehzentren 82, 83 auf beiden Seiten
des Gehirns weitergegeben werden. Diese Bereiche 82, 83 sind
für die Farbverarbeitung und die Identifizierung von Gegenständen
verantwortlich.The picture below left in 13 was generated from measurements made approximately 186 milliseconds after the application of visual stimulus. It can be seen that information is now available to other visual centers 82 . 83 be passed on both sides of the brain. These areas 82 . 83 are responsible for the color processing and the identification of objects.
Das
Bild unten in der Mitte in 13 wurde
aus Messungen erzeugt, die 201 Millisekunden nach der Anwendung
eines Sehreizes erzielt wurden. Große dunkle Bereiche 84, 85, 86 entsprechen
der Aktivität in der linken vorderen Gürtelwindung
und den verbundenen Regionen des limbischen Systems. Diese Regionen
sind für viele Dinge zuständig, aber hier ist
das Gefühl, das mit der Erkennung eines Gegenstands einhergeht,
von größter Bedeutung. Dieselben Regionen 84, 85, 86 sind
für die Entscheidung zuständig, ob ein schädlicher Reiz
tatsächlich schmerzhaft ist. Unter den vorliegenden Umständen
ist anzunehmen, dass diese Bereiche des Gehirns Informationen in
Form von ”das war wieder ein Blitz” bestimmen.
Eine Bilderzeugung, die diese Technik verwendet, ist daher in der
Lage, menschliche Emotionen, die auf den sensorischen Reiz hin entstehen,
direkt darzustellen.The picture below in the middle in 13 was generated from measurements obtained 201 milliseconds after the application of visual stimulus. Big dark areas 84 . 85 . 86 correspond to the activity in the left anterior belt turn and the connected regions of the limbic system. These regions are responsible for many things, but here the feeling that comes with detecting an item is of the utmost importance. The same regions 84 . 85 . 86 are responsible for deciding whether a noxious stimulus is actually painful. In the present circumstances, it is likely that these areas of the brain will determine information in the form of "that was a flash again". Imaging using this technique is therefore able to directly represent human emotions that arise from the sensory stimulus.
Das
Bild unten rechts in 13 wurde aus Messungen erzeugt,
die 248 Millisekunden nach der Anwendung eines Sehreizes erzielt
wurden. Der größte Teil der Verarbeitung ist bis
dahin erledigt und höhere Gehirnregionen bestimmen die
auf die empfangenen Informationen hin zu treffenden Maßnahmen.
Große Teile des Gehirns bereiten sich auf einen eventuellen
nachfolgenden Blitz vor, und daher sind Zufallsblitzfolgen notwendig,
um eine Eingewöhnung wie oben beschrieben zu verhindern.The picture below right in 13 was generated from measurements obtained 248 milliseconds after the application of visual stimulus. Most of the processing is done by then, and higher brain regions determine what action to take on the information received. Large parts of the brain prepare for a possible subsequent flash, and therefore random burst sequences are necessary to prevent acclimatization as described above.
Die
mit Bezug auf 12 beschriebenen Messungen können
verwendet werden, um Bilder von der in 13 gezeigten
Art zu erzeugen. Insbesondere können einige der erzielten
Spannungsmessungen basierend auf einem Zeitpunkt, zu dem der Reiz
angewendet wurde, und auf einer bestimmten Verzögerung,
ausgewählt werden, und die gewählten Spannungsmessungen
können verwendet werden, um die Bilder zu erzeugen.The referring to 12 The measurements described above can be used to capture images of the 13 to produce shown type. In particular, some of the voltage measurements obtained may be selected based on a time the stimulus was applied and a certain delay, and the selected voltage measurements may be used to generate the images.
Insbesondere
wenn ein Reiz 72 zu einem Zeitpunkt ts angewendet
wird, und Messungen, die nach einer Verzögerung td nach der Anwendung des Reizes vorgenommen
werden, benötigt werden, können Spannungsmessungen,
die während des Messrahmens 71 vorgenommen wurden,
verarbeitet werden, wobei der Messrahmen 71 nach der Verzögerung
td beginnt.Especially if a stimulus 72 At a time t s is applied and measurements made after a delay t d after the application of the stimulus are needed, voltage measurements taken during the measurement frame 71 are processed, the measuring frame 71 after the delay t d begins.
Es
versteht sich, dass bei dem auf der Verzögerung td basierenden Beispiel der Messrahmen 71 zu dem
Zeitpunkt beginnt, zu dem Messungen benötigt werden (wie
durch die Verzögerung td angegeben),
und somit kann der Messrahmen 71 als Grundlage für
die Wiederherstellung von Bildern der in 13 gezeigten Art
verwendet werden. Es versteht sich ebenfalls, dass bei anderen Beispielen
ein Messrahmen eventuell nicht zu dem benötigten Zeitpunkt
beginnt. In diesem Fall können Messungen von zwei Messrahmen
als Grundlage für die Bildwiederherstellung verwendet werden.
Wenn es z. B. erwünscht ist, die Bildwiederherstellung
auf Messungen zu basieren, die nach einer Verzögerung tD nach der Reizanwendung zu dem Zeitpunkt
ts vorgenommen wurden, können Messungen,
die während Stromeinkopplungen 73 vorgenommen
wurden, als Grundlage für die Bildwiederherstellung verwendet
werden. D. h. dass Messungen, die während bestimmter Stromeinkopplungen
des Messrahmens 71 vorgenommen wurden, und Messungen, die
während bestimmter Stromeinkopplungen des sofort nachfolgenden
Messrahmens vorgenommen wurden, verwendet werden können,
wobei die Gesamtanzahl der verwendeten Stromeinkopplungen zwanzig
beträgt.It is understood that in the example based on the delay t d , the measuring frame 71 begins at the time when measurements are needed (as indicated by the delay t d ) and thus the measuring frame can 71 as the basis for the restoration of images of in 13 shown used type. It is also understood that in other examples, a measuring frame may not begin at the required time. In this case, measurements from two measurement frames can be used as the basis for the image restoration. If it is z. For example, if image recovery is desired to be based on measurements taken after a delay t D after stimulus application at time t s , measurements taken during current injections 73 were used as a basis for image recovery. Ie. that measurements taken during certain current injections of the measuring frame 71 and measurements made during certain current injections of the immediately subsequent measurement frame can be used, with the total number of current injections used being twenty.
Wie
oben angegeben wird jede Stromeinkopplung 500 μs lang ausgeführt.
Verzögerungen nach der Reizanwendung, bei der Informationen
benötigt werden, liegen typischerweise bei einer Größenordnung
der Zehntelmillisekunde, und somit beginnt eine bestimmte Stromeinkopplung
innerhalb einer annehmbaren Toleranz einer beliebigen vorgeschriebenen
Verzögerung wahrscheinlicher Größe. D.
h. dass beliebige vorgeschriebene Verzögerungsmessungen,
die auf einer Aktivität innerhalb von 0,25 ms (250 μs)
dieser Verzögerung basieren, als Grundlage für
eine Bildwiederherstellung verwendet werden können, und
dass 0,25 ms angesichts der Größenverhältnisse
der angegebenen Verzögerung einen unbedeutenden Fehler
darstellen.As
As stated above, each current injection is carried out for 500 μs.
Delays after the stimulus application, in the information
are required are typically of an order of magnitude
the tenth of a millisecond, and thus begins a certain current injection
within an acceptable tolerance of any prescribed
Delay of probable size. D.
H. that any prescribed delay measurements,
on an activity within 0.25 ms (250 μs)
based on this delay, as a basis for
a picture recovery can be used, and
that 0.25 ms given the size ratios
the specified delay an insignificant error
represent.
Alternativ
kann der Messrahmen, dessen Beginn dem Zeitpunkt am nächsten
liegt, der durch die Verzögerung tD angegeben
wird, als Grundlage für die Bildwiederherstellung verwendet
werden. In diesem Fall beginnt ein Messrahmen immer mit 5 ms einer
angegebenen Verzögerung, und somit wird die Auflösung
vermutlich bei vielen Anwendungen annehmbar sein, angesichts der
allgemeinen Beschaffenheit der Verzögerungen, die vermutlich
vorgeschrieben werden.Alternatively, the measurement frame whose start is closest to the time indicated by the delay t D may be used as the basis for the image restoration. In this case, one frame will always start with 5 ms of a given delay, and thus the resolution will probably be acceptable in many applications, given the general nature of the delays that are likely to be imposed.
Wenn
Messungen kontinuierlich erzielt werden, wie mit Bezug auf 12 beschrieben,
versteht es sich, dass die Wiederherstellung von Bildern, die eine
neurale Aktivität zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der
Reizanwendung darstellen, als Offline-Prozess ausgeführt
werden können, indem man einfach die geeigneten Messungen
aus den kontinuierlich erzielten Messungen auswählt, wobei
die erzielten Messungen basierend auf der nötigen Verzögerung
ausgewählt werden. Somit versteht es sich, dass ein gleitendes
Zeitfenster über die erhobenen Messungen bewegt werden
kann, um Änderungen bei der neuralen Aktivität
nach der Reizanwendung zu überwachen.When measurements are made continuously, as with respect to 12 described, understands it that the restoration of images representing neural activity at some point after stimulus application can be performed as an off-line process by simply selecting the appropriate measurements from the continuously obtained measurements, taking the measurements obtained based on the required Delay can be selected. Thus, it is understood that a sliding window of time may be moved over the collected measurements to monitor changes in neural activity after stimulus application.
In 12 wird
gezeigt, wie der Reiz 72 zu einem bestimmten Zeitpunkt
erfolgt. Es versteht sich, dass der Reiz 72 tatsächlich
eine dazugehörige Dauer aufweist. Es kann z. B. ein Sehreiz
30 bis 50 ms lang auf einen Probanden angewendet werden. Die Verzögerung,
nach der Messungen vorgenommen werden, kann im Verhältnis
zum Beginn der Reizanwendung definiert werden.In 12 is shown as the stimulus 72 takes place at a certain time. It is understood that the charm 72 actually has an associated duration. It can, for. For example, a visual stimulus can be applied to a subject for 30 to 50 ms. The delay after which measurements are made may be defined in relation to the onset of stimulus application.
14 zeigt
eine alternative Umsetzung des Kopfhalters 3 aus 1.
Hier ist der Kopfhalter als Kragen 90 umgesetzt. Dies ist
besonders vorteilhaft bei Anwendungen, bei denen es erwünscht
ist, den Hals eines Patienten abzustützen, z. B. während
eines chirurgischen Eingriffs. Es wird gezeigt, wie vier Elektroden 2 an dem
Kopf des Patienten befestigt sind, und diese Elektroden sind an
jeweilige Anschlüsse 2b angeschlossen, die durch
den Kragen 90 über jeweilige Kabel 2a bereitgestellt
werden. Es ist ersichtlich, dass das Bereitstellen des Kopfhalters
in Form eines Kragens nicht nur ein Mittel zum Abstützen
des Patientenkopfes bereitstellt, sondern auch ein praktisches Anschließen
der Elektroden an den Kragen mit kurzen Kabellängen ermöglicht,
wodurch sich die Brauchbarkeit der Vorrichtung verbessert. 14 shows an alternative implementation of the head holder 3 out 1 , Here is the head holder as a collar 90 implemented. This is particularly advantageous in applications where it is desired to support the neck of a patient, e.g. B. during a surgical procedure. It shows how four electrodes 2 attached to the head of the patient, and these electrodes are at respective terminals 2 B connected by the collar 90 via respective cables 2a to be provided. It will be appreciated that the provision of the collar-shaped headband not only provides a means for supporting the patient's head, but also allows for practical attachment of the electrodes to the collar with short cable lengths, thereby improving the usefulness of the device.
14 zeigt
einen Anschluss 91, der den Kragen 90 an die Basiseinheit 4 anschließt.
Die internen Bauteile des Kragens 90 sind ähnlich
wie diejenigen des oben beschriebenen Kopfhalters 3, und
Daten werden zwischen dem Kopfhalter 3 und der Basiseinheit 4 wie
oben generell beschrieben weitergegeben. Digitale Bauteile, die
sich in dem Innenabschnitt 13 des Kopfhalters 3 befinden,
können sich in einem unteren Teil des Kragens 90 befinden,
während analoge Bauteile, die sich in dem Außenabschnitt 10 des
Kopfhalters 3 befinden, sich in einem oberen Teil des Kragens 90 befinden
können. Ein Zwischenabschnitt zur Unterbringung von Analog/Digital-
und Digital/Analog- Wandlerschaltungen kann sich in einem Zwischenteil
des Kragens 90 zwischen dem oberen Teil und dem unteren
Teil befinden. 14 shows a connection 91 who the collar 90 to the base unit 4 followed. The internal components of the collar 90 are similar to those of the head holder described above 3 , and data will be between the head holder 3 and the base unit 4 as generally described above. Digital components, located in the interior section 13 of the head holder 3 can be located in a lower part of the collar 90 while analog components located in the outer section 10 of the head holder 3 are located in an upper part of the collar 90 can be located. An intermediate portion for accommodating analog-to-digital and digital-to-analog converter circuits may be in an intermediate portion of the collar 90 between the upper part and the lower part.
Die
beschriebenen Ausführungsformen könnten verwendet
werden, um bei der Diagnose eines blinden Patienten zu helfen. Zu
möglichen Gründen für Blindheit, die
z. B. durch einen Schlag auf den Kopf verursacht wird, gehören
eine Netzhautablösung oder ein Hirnschaden. Die Anwendung
eines Sehreizes auf den Patienten und die Untersuchung eines Bildes
oder mehrerer Bilder des Gehirn des Patienten, die unter Verwendung
der oben beschriebenen Tomographietechnik erstellt wurden, ermöglicht
eine Analyse der Ursache für die Blindheit. Bei einer derartigen
Untersuchung weiß der Arzt, wo Gehirnaktivität
zu bestimmten Verzögerungen nach der Reizanwendung zu erwarten
ist. Wenn irgendeine Gehirnaktivität zu beobachten ist,
dann hat sich die Netzhaut offensichtlich nicht abgelöst,
da Signale an das Gehirn gesendet werden, was somit angibt, dass
die Blindheit durch einen Hirnschaden verursacht worden sein kann.
Wenn jedoch im Gehirn keine Reaktion auf den Reiz beobachtet wird,
könnte der Grund entweder eine Netzhautablösung
oder ein schwererer Hirnschaden sein. Wenn eine gewisse Gehirnaktivität
zu beobachten ist, können Bilder erzeugt werden, die auf
Spannungsmessungen basieren, die zu verschiedenen Verzögerungen
nach der Reizanwendung erzielt wurden, so dass Bilder, die nach
einer bestimmten Verzögerung erzeugt wurden, nicht das
erwartete Verhalten zeigen. Der Arzt erhält somit eine
Vorstellung von der Position des Hirnschadens.The
described embodiments could be used
to help diagnose a blind patient. To
possible reasons for blindness, the
z. B. caused by a blow to the head belong
Retinal detachment or brain damage. The application
a visual stimulus on the patient and the examination of a picture
or multiple images of the patient's brain using
the tomography technique described above, allows
an analysis of the cause of the blindness. In such a
Examination, the doctor knows where brain activity
to expect at certain delays after stimulus application
is. If any brain activity is observed,
then the retina obviously did not detach
because signals are sent to the brain, thus indicating that
the blindness may have been caused by a brain damage.
However, if no response to the stimulus is observed in the brain,
The reason could be either a retinal detachment
or a heavier brain damage. If some brain activity
can be observed, images can be generated on
Voltage measurements are based, leading to different delays
after the stimulus application were achieved, so that pictures after
generated a certain delay, not that
show expected behavior. The doctor receives thus one
Idea of the position of the brain damage.
Als
weiteres Beispiel, wenn ein Patient Symptome eines Schlaganfalls
aufweist, kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, um den Gehirnzustand abzubilden. Es werden Elektroden
am Kopf des Patienten angebracht, wie in 1 und 4 abgebildet
und wie oben beschrieben. Dem Patienten werden Reize vorgelegt,
und die Reaktion wird überwacht. Ein Nervenstimulator wird
auf ein Bein des Patienten gesetzt und ausgelöst, um eine
Anzahl von zeitlich ungleich verteilten Reizen bereitzustellen. Die
EIT-Messungen, die zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach jedem
Reiz erzielt werden, werden als Grundlage für die Erstellung
eines Bildes wie oben beschrieben verwendet. Wenn dieser Abbildungsprozess beendet
ist, wird ein Hörreiz bereitgestellt und es wird wieder
eine Reihe von Bildern erstellt. Auf ähnliche Art und Weise
wird ein Sehreiz bereitgestellt, und eine Anzahl von Bildern wird
erstellt. Die drei Bildergruppen, die jeweils als Reaktion auf eine
andere Reizart erstellt wurden, ermöglichen eine umfassende
Einschätzung der Gehirnfunktion, wodurch eine Bewertung
der Schwere des Schlaganfalls möglich wird.As another example, if a patient has symptoms of stroke, one embodiment of the present invention may be used to map the brain state. Electrodes are attached to the patient's head, as in 1 and 4 pictured and as described above. The patient is presented with stimuli and the response is monitored. A nerve stimulator is placed on a patient's leg and triggered to provide a number of temporally unequally distributed stimuli. The EIT measurements obtained at a predetermined time after each stimulus are used as the basis for creating an image as described above. When this imaging process is completed, an audio stimulus is provided and a series of images is again created. Similarly, a visual stimulus is provided and a number of images are created. The three sets of images, each created in response to another type of stimulus, allow for a comprehensive assessment of brain function, allowing assessment of the severity of stroke.
Das
Bilderzeugungsgerät, das für dieses Verfahren
notwendig ist, ist relativ klein und relativ preisgünstig
bereitzustellen, insbesondere im Vergleich zu den Geräten,
die bei Bilderzeugungstechnologien, wie etwa der Magnetresonanztomographie
und der Computertomographie verwendet werden. Somit kann das Gerät
für einen Allgemeinarzt bereitgestellt werden, so dass
er schnell und einfach einschätzen kann, ob ein Patient
an einen Neurologen zu überweisen ist.The image-forming apparatus necessary for this process is relatively small and relatively inexpensive to provide, particularly in comparison to the devices used in imaging technologies such as magnetic resonance imaging and computed tomography. Thus, the device for a general practitioner can be provided so that he can quickly and easily assess whether a patient is to be referred to a neurologist.
Bei
einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, z.
B. bei denen, die sich mit der Diagnose der Ursache von Blindheit
beschäftigen, brauchen nur bestimmte Teile des Gehirns
abgebildet zu werden. Mit Bezug auf ein bekanntes neurologisches
Modell des Gehirns können die spezifischen Teile des Gehirns,
die abgebildet werden sollen, identifiziert werden. Unter Verwendung
dieser Informationen kann die Anzahl der Stromeinkopplungen auf
ein oder zwei sorgfältig ausgewählte Einkopplungen
reduziert werden. Z. B. kann man bei der Abbildung des visuellen
Pfads Strom zwischen den Regionen vorne und hinten am Kopf durchfließen
lassen. D. h. dass die Einkopplung parallel zu dem visuellen Pfad
ist, der im Allgemeinen von den Augen zur Rückseite des
Gehirns geht. Wenn es darum geht, eine Reaktion auf einen Hörreiz
zu überwachen, ist der Pfad von den Ohren zum auditorischen
Cortex auf der Seite des Gehirns zu überwachen, und somit
sind Elektroden mindestens auf der Seite des Kopfes anzubringen.
Bei alternativen Ausführungsformen können alle Stromeinkopplungen,
die mit Bezug auf 12 beschrieben wurden, verwendet
werden, aber es kann nur eine begrenzte Anzahl von Spannungsmessungen
für jede Einkopplung vorgenommen werden. Alternativ können sowohl
die Einkopplungen als auch die Messungen auf der Basis eines neurologischen
Modells und des angewendeten Reizes ausgewählt werden.In some embodiments of the present invention, e.g. For example, in those who are concerned with the diagnosis of the cause of blindness, only certain parts of the brain need to be imaged. With reference to a known neurological model of the brain, the specific parts of the brain to be imaged can be identified. Using this information, the number of current injections can be reduced to one or two carefully selected couplings. For example, when mapping the visual path, you can let current flow through between the front and back regions of the head. Ie. that the coupling is parallel to the visual path, which generally goes from the eyes to the back of the brain. When monitoring a response to an auditory sensation, monitor the path from the ears to the auditory cortex on the side of the brain, and thus attach electrodes at least on the side of the head. In alternative embodiments, all the current injections referred to with reference to FIG 12 can be used, but only a limited number of voltage measurements can be made for each coupling. Alternatively, both the introductions and the measurements may be selected based on a neurological model and the stimulus applied.
Es
kann erwünscht sein, andere Reize zu verwenden, die in
der Umgebung des Patienten auftreten, deren Anwendung nicht gesteuert
werden kann, anstatt der gezielten Anwendung von Reizen wie oben
beschrieben. Dies ist möglich, indem der Zeitpunkt des
Auftretens des Reizes aufgezeichnet wird und der aufgezeichnete
Zeitpunkt bei der Auswahl von Spannungsmessungen verwendet wird.It
may be desirable to use other stimuli that are in
the environment of the patient occur whose application is not controlled
instead of the targeted use of stimuli as above
described. This is possible by the timing of the
Occurrence of the stimulus is recorded and the recorded
Time is used in the selection of voltage measurements.
Diverse
Reize wurden vorstehend beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen
der Erfindung ist der angewendete Reiz eine transkranielle Magnetstimulation,
d. h. ein Reiz, der sich rasch ändernde magnetische Felder
umfasst, die eine Gehirnaktivität verursachen, die unter
Verwendung der oben beschriebenen Techniken beobachtet werden kann.Various
Stimuli have been described above. In some embodiments
In the invention, the stimulus applied is transcranial magnetic stimulation.
d. H. a charm, the rapidly changing magnetic fields
which cause a brain activity below
Using the techniques described above can be observed.
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde erklärt,
dass Spannungen zwischen Elektrodenpaaren gemessen werden, während
Strom zwischen einem ausgewählten Elektrodenpaar eingekoppelt wird.
Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann eine
Spannung zwischen einem ausgewählten Elektrodenpaar angewendet
werden, und Ströme können zwischen anderen Elektrodenpaaren
gemessen werden, während die Spannung angelegt wird.at
the embodiments described above have been explained
that voltages between pairs of electrodes are measured while
Current between a selected electrode pair is coupled.
In alternative embodiments of the invention, a
Voltage applied between a selected pair of electrodes
and currents can be between other electrode pairs
be measured while the voltage is applied.
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde erklärt,
dass Strom für Elektroden, die am Kopf eines Probanden
angebracht sind, bereitgestellt wird, indem die Elektroden an zwei
Stromschienen 17a, 17b angeschlossen werden (siehe 3).
Es versteht sich, dass einige Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung
in einem System umgesetzt werden können, bei dem jede Elektrode
mit ihrer eigenen Stromquelle versehen ist, wodurch die Notwendigkeit
der Stromschienen vermieden wird, jedoch eine größere
Anzahl von Stromquellen benötigt wird.In the embodiments described above, it has been explained that power is provided to electrodes attached to the head of a subject by placing the electrodes on two bus bars 17a . 17b be connected (see 3 ). It should be understood that some aspects of the present invention may be implemented in a system in which each electrode is provided with its own power source, thereby obviating the need for the bus bars but requiring a larger number of power sources.
Obwohl
vorstehend diverse Ausführungsformen beschrieben wurden,
versteht es sich, dass diverse Modifikationen auf die beschriebenen
Ausführungsformen angewendet werden können, ohne
Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen.Even though
various embodiments have been described above,
It is understood that various modifications to the described
Embodiments can be applied without
To leave spirit and scope of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1615550 [0004] - EP 1615550 [0004]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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