DE3246261C2

DE3246261C2 - EEG-Gerät

Info

Publication number: DE3246261C2
Application number: DE3246261A
Authority: DE
Inventors: Manfred 8000 München Joppich
Original assignee: Picker International GmbH
Current assignee: Picker International GmbH
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DE3246261A1

Abstract

EEG-Gerät, welches zur einfachen Überprüfung des guten Kontaktes der Elektroden mit dem Kopf des Patienten und der einfachen Lokalisierung schlecht sitzender Elektroden eine die Übergangswiderstände messende Registriereinrichtung mit einer programmgesteuerten Schalteinrichtung aufweist, durch welche mehrere Gruppen aus jeweils mehreren, von Gruppe zu Gruppe unterschiedlichen vorbestimmten Elektrodenanschlüssen in vorbestimmten Zeitabständen nacheinander jeweils für eine vorbestimmte Zeitspanne an einen ein analoges Referenzsignal abgebenden Signalgenerator und derart an die Aufzeichnungseinrichtungg anschaltbar sind, daß jeweils die Elektrodenanschlüsse jeder Gruppe an die Meßeingänge unterschiedlicher Aufzeichnungskanäle geschaltet werden, und durch welche jeweils während der Zeitspanne, während der die Elektrodenanschlüsse jeweils der einen Gruppe an die Aufzeichnungseinrichtung angeschaltet sind, mehrere Elektrodenanschlüsse wenigstens einer anderen Gruppe gemeinsam an die Referenzeingänge der jeweils beteiligten Aufzeichnungskanäle anschaltbar sind. In dieser Weise können die Meßbilder der Übergangswiderstände in der gleichen Anordnung aufgezeichnet werden, wie die ihnen zugeordneten Elektroden am Kopf des Patienten angeordnet sind.

Description

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Die Erfindung geht aus von einem EEG-Gerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Mit einem EEG-Gerät werden bekanntlich die elektrischen Hirnströme aufgezeichnet, die von Schädel und Kopfhaut ableitbar sind. An der Messung sind bis zu 20 oder mehr Elektroden beteiligt, die in vorbestimmter Anordnung, z. B. im sogenannten 10/20-System, auf die Kopfhaut gesetzt und mit Gurten oder auf sonstige Weise dort festgehalten werden. Bei der Messung werden die aufgrund der elektrischen Hirnströme vorhan-'dene Potentiälunterschiede zwischen jeweils mehreren, je nacii dem gewählten Ableitprogramm einander zugeordneten Elektroden gemessen und die Meßsignale jeweils nach Verstärkung auf wählbar vorbestimmbare Aufzeichnungskanäle der im allgemeinen als Schreibeinrichtung ausgebildeten Aufzeichnungseinrichtung gegeben. BeisDielsweise wird die Differenz zwischen dem Potential einer Signalelektrode und dem Mittelwert der Potentiale mehrerer Kilfselektroden gemessen (DE-OS 25 18 269).

Ersichtlich ist die Meß- und Aufzeichnungstreue abhängig von der Größe des Übergangswiderstandes zwischen den Elektroden und der Kopfhaut, weil ein zu großer Übergangswiderstand die Meßwerte verfälschen kann. Vor der Durchführung der Messung ist daher auf einen guten und festen Sitz der Elektoden zu achten. Hierzu können bei einem bekannten EEG-Gerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art (Firmendruckschrift der Fa. Siemens: Mingograf EEG-Universal, E152, Druckzeichen PA 4766, 1976) die Elektroden-Hautwiderstände der Meßelektrocen in drei Gruppen von 8 + 8 + 7 Elektroden gleichzeitig gemessen und als 12 Hz-Sinuskurven aufgezeichnet werden, deren Amplitude proportional zu dem jeweiligen Elektroden-Hautwiderstand ist Bei einer solchen Aufzeichnung der Widerstandswerte in drei Gruppen ist jedoch die Zuordnung des Aufzeichnungsbildes eines eventuell zu hohen Widerstandswertes aufgrund einer schiechtsitzenden Meßelektrcde zu dieser in ihrer Anordnung am Kopf des Patienten erschwert

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein EEG-Gerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welchem anhand der Aufzeichnung der Übergangswiderstandswerte der Meßelektroden die jeweilige Elektrode mit gegebenenfalls nicht einwandfreiem Kontakt in einfacher Weise in ihrer Anordnung am Kopf des Patienten lokalisiert werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ί erreicht Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Patentansprüchen 2 und 3 ersichtlich.

Durch die Erfindung ist es daher möglich, durch entsprechende Zuordnung der Elektrodenanschlüsse zu der. einzelnen Gruppen die Aufzeichnungsbilder der ihre Übergangswiderstandswerte angebenden Meßsignale in derjenigen Anordnung aufzuzeichnen, in der die zugehörigen Elektroden am Kopf dt, Patienten angeordnet sind. Je nach der Größe des jeweiligen Übergangswiderstandes weichen die Aufzeichnungsbilder voneinander und von dem einen annehmbaren Übergangswiderstandswert darstellenden Aufzeichnungsbild ab, so daß unzulässige Widerstandswerte in der Aufzeichnung leicht erkannt werden können und aufgrund ihrer Anordnung innerhalb der Aufzeichnung diejenige Elektrode am Kopf des Patienten leicht herausgefunden werden kann, deren einwandfreier Kontakt mit der Kopfhaut nicht gegeben ist.

Es ist an sich bekannt (DE-OS 24 21 032), jeder Meßelektrode eines EEG-Gerätes zu deren Überprüfung ein Impuls-Testsignal zuzuführen, dessen Amplitude hinreichend klein ist, daß die hierdurch an einer Meßelektrode normaler Impedanz auftretende Spannung unterhalb des Rauschpegels des Verstärkers liegt, jedoch hinreichend groß ist, daß im Falle eines zu hohen Übergangswiderstandes zwischen der Meßelektrode und der Kopfhaut des Patienten eine entsprechende Signalaufzeichnung erfolgt. Hierbei werden die Testsignale jedoch den Meßelektroden während der EEG-Aufzeichnung und jeweils zeitlich versetzt zugeführt.

Anstatt bei dem erfindungsgemäßeri EEG-Gerät das vom Signalgenerator abgegebene Meßsignal an die soeben als Meßelektroden an die Meßeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschalteten Elektroden zu geben und andere Elektrodenanschlüsse zur Lieferung des Meßbezugspotentials an die Referenzeingänge der Auf-

Zeichnungseinrichtung zu schalten, ist es prinzipiell auch möglich, den Signalgenerator an ggf. mehrere Elektrodenanschlüsse zu schalten, deren an sie angeschlossenen Elektroden soeben nicht durchgemessen werden. Dies ist entsprechend Patentanspruch 3 vorteilhaft, um den Obergangswiderstand auch der für die Aufzeichnung des Elektronencephalogramms erforderlichen, auf einem Bezugspotential liegenden Bezugselektrode gesondert zu messen. Wenn jedoch gleichzeitig mehrere Meßelektroden in dieser Weise durchgemessen weraen sollen, verzweigt sich der in die Kopfhaut des Patienten eingespeiste Strom auf die jeweiligen Meßelektroden, deren Übergangswiderstände zur Kopfhaut des Patienten unterschiedlich sein können, so daß zur Bestimmung der Obergangswiderstände eine Stromstärkemessung durchgeführt werden muß, es sei denn die Meßelektroden der jeweiligen Gruppe würden zeitlich nacheinander an die Aufzeichnungseinrichtung angeschaltet und zwischenzeitlich von dieser abgetrennt. Um dann die gewünschte Anordnung der Aufzeichnungsbilder zu erreichen, müßte z. B. ein Zwischenspeicher vorgesehen werden, in den die zeitlich versetzt abgegriffenen Meßwerte eingelesen werden und aus dem sie gemeinsam an die Aufzeichnungseinrichtung gegeben werden können. Daher wird das Anschalten der jeweiligen Meßelektroden, die soeben an die Meßeingänge der jeweils zugeordneten Aufzeichnungskanäle geschaltet sind, auch an den Signalgenerator bevorzugt, um eine Spannungsmessung zu erreichen.

Da außerdem gemäß der Erfindung während jeder Zeitspanne, in der die Elektrodenanschlüsse der jeweiligen Elektrodengruppe an die Meßeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet sind, an die Referenzeingänge der soeben an der Aufzeichnung beteiligten Aufzeichnungskanäle vorzugsweise mehrere andere Elektrodenanschlüsse gemeinsam geschaltet sind, die gleichzeitig über eine neutrale Elektrode, die auf einem Bezugspotential liegt, ein durch den Übergangswiderstand der neutralen Elektrode bestimmtes Meßbezugspotential führen, stellt dieses einen Mittelwert des elektrischen Potentials über den Schädel hin dar. Dadurch werden die Messungen der Übergangswiderstände der zugeordneten Elektroden nicht durch örtliche Potentialunterschiede am Schädel verzerrt. Vorzugsweise werden jeweils die meisten von denjenigen Elektroden zur Lieferung dos Meßbezugspotentials gemeinsam an die Referenzeingänge der Aufzeichnungskanäle geschaltet, die jeweils bei der laufenden Aufzeichnung soeben nicht an die Meßeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet sind.

Die Aufzeichnungseinrichtung ist auch bei dem erfindungsgemäßen EEG-Gerät vorzugsweise eine Mehrkanal-Schrsibeinrichtung. Zusätzlich oder alternativ kann als Aufzeichnungseinrichtung jedoch auch eine Magnetbandaufzeichnungseinrichtung oder dergleichen vorgesehen sein, aus welcher die Meßaufzeichnung ggf. über einen Speicher in ein Sichtgerät abrufbar sein kann.

Bevorzugt wird der Signalgenerator jeweils nur während der Aufzeichnungen aktiviert und in den zeitlichen Abständen zwischen den Aufzeichnungen desaktiviert. Es ist jedoch auch möglich, den Signalgenerator, während des gesamten' Meßvorganges, in dem sämtliche Elektroden durchgemessen werden, ständig aktiviert zu halten, wobei die Elektrodenanschlüsse jeweils derjenigen Gruppe, die soeben durchgemessen werden soll, zu Beginn der Aufzeichnungszeitspanne an den Signalgenerator geschaltet, und arp Ende der Aufzeichnungszeitspanne wieder von dem Signalgenerator abgeschaltet werden. Bis zum Beginn der nächsten Aufzeichnungszeitspanne kann dann ein Aufzeichnungssignal nicht entstehen. Ferner ist es möglich, die Elektrodenanschlüsse jeweils der durchzumessenden Gruppe und die hierzu an die Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung zu legenden anderen Elektrodenanschlüsse jeweils zu Beginn der Aufzeichnungsspannen an die zugeordneten Meßeingänge bzw. Referenzeingänge zu schalten und davon am Ende der Aufzeichnungsspanne wieder abzutrennen. Es können auch zwischen den Aufzeichnungszeitspannen sämtliche Elektrodenanschlüsse gemeinsam an die Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet und zu Beginn der jeweiligen Aufzeichnungszeitspanne nur die Elektrodenan-Schlüsse derjenigen Gruppe, die in dieser Aufzeichnungszeitspanne durchgemessen werden soll, an die Meßeingänge der jeweils zugeordneten Aufzeichnungskanäle und den Signalgenerator geschaltet und am Ende der Aufzeichnungszeitspanne wieder zurückgeschaltet werden. Vo-zugsweise jedoch werden die Aufzeichnungskanäle jeweils zwischen den / //zeichnungszeitspannen abgeschaltet und die für die nächstfolgende Aufzeichnung verwendeten Elektrodenanschlüsse bereits vor Beginn derselben an die Meßeingänge bzw. Referenzeingänge der Aufzeichnungseinrichtung geschaltet.

Das analoge Referenzsignal, das von dem Signalgenerator erzeugt wird, kann irgend eine amplitudenveränderliche, periodische Signalform aufweisen, z. B. ein periodisches Rechtecksignal sein, das an den jeweils an der Aufzeichnung beteiligten Elektrodenanschlüssen amplitudenempfindlich abgegriffen wird, so daß die Amplitude des aufgezeichneten Signalbildes mit zunehmendem Übergangswiderstand größer wird. Vorzugsweise ist das Referenzsignal ein Sinussignal.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Registriereinrichtung,

F i g. 2 die Darstellung des Abnahmekopfes des EEG-Gerätes mit den Elektrodenanschlüssen,

F ι g. 3 die Darstellung des die Übergangswiderstände aller Elektroden angebenden Aufzeichnungsbildes.
Die Elektrodenanschlüsse 1. die als Steckbuchse für mit den Elektroden am Kopf des Patienten verbundene Steckstifte ausgebildet sind, sind an dem nahe des Patienten aufstellbaren Abnahmekopf 9 des EEG-Gerätes angeordnet. Entsprechend der Darstellung des Abnahmekopfes 9 in F i g. 2 sind die Elektrodenanschlüsse 1 auf dem Abnahmekopf 9 relativ zu einer auf diesem dargestellten Umrißiinie eines Menschenkopfes derart verteilt angeordnet — im dargestellten Fall im sogenannten 10/20-System — wie die ihnen jeweils zugeordneten Elektroden für die Aufnahme des Encephalogramms am Kopf des Patienten angeordnet sind. Innerhalb dieser Anordnung bilden die Elektrodenanschlüsse 1 Gruppen 6/4 und 6£

Das EEG-Gerät weist gemäß Fig. 1 eine Aufzeichnungseinrichtung ? in Form einer Schreibeinrichtung auf. Jeder der Elektrodenanschlüsse 1 ist über eine Schalteranordnung 5 aus elektronischen Schaltern mit dem Meßeingang 13 und dem Referenzeingang 14 jedes von mehreren Aufzeichnungskanälen 3 verschaltet, so daß die Elektrodenanschlüsse unter der Steuerung einer Programmsteuereinr.chtung über einen der Schalteranordnung 5 des jeweiligen Aufzeichnungskanals 3 zugeordneten Dekoder 11 wahlweise einzeln an den Meßeingang 13 eines der Aufzeichnungskanäle 3 oder gemein-

sam mit anderen Elektrodenanschlüssen an den Referenzeingang 14 aller Aufzeichnungskanäle geschaltet werden können. Außerdem kann jeder der Elektrodenanschlüsse 1 über eine Schalteranordnung 4 unter der Steuerung der Programmsteuereinrichtung über einen der Schalteranordnung 4 zugeordneten Dekoder 10 wahlweise an den Ausgang eines rechnergesteuerten Signalgenerators 7 aus einem Prozessor und einem D/ Α-Wandler geschaltet werden, so daß ein am Ausgang des D/A-Wandlers erscheinendes Sinusreferenzsignal an die jeweils angeschalteten Elektrodenanschlüsse 1 geleitet wird. Die Ansteuerung jedes der Schalter der Schalteranordnungen 4 und 5 erfolgt über einen Adreßdekoder 12 der Programmsteuereinrichtung.

Anfangs sind alle Elektrodenanschlüsse 1 in Parallel-Schaltung mit den Referenzeingängen aller Aufzeichnungskanäle 3 verbunden, die vorerst noch abgeschaltet sind. Unter der Steuerung der Programmsteuereinrichtung werden die Elekirodcnäiisohiüssc 1 jeder der Gruppen SA bis SFgruppenweise in von einer Taktsteuereinrichtung vorbestimmten Zeitabständen nacheinander jeweils für von dieser ebenfalls vorbestimmten Zeitspannen über die zugeordneten Schalter der Schalteranordnung 5 derart an die Aufzeichnungseinrichtung 2 angeschaltet, daß die Elektrodenanschlüsse 1 innerhalb ihrer Gruppe 6 an die Meßeingänge 13 vorbestimmter unterschiedlicher Aufzeichnungskanäle 3 angeschlossen und von den Referenzeingängen 14 der Aufzeichnungskanäle 3 abgetrennt werden. Danach werden die an den Meßeingängen 13 der Aufzeichnungseinrichtung 2 angeschalteten Elektrodenanschlüsse 1 über die Schalteranordnung 4 auch an den Signaigenerator 7 angeschaltet, während alle anderen Elektrodenanschlüsse 1 an die Referenzeingänge 14 der Aufzeichnungskanäle 3 angeschaltet bleiben.

Das von dem Signalgenerator 7 erzeugte SinusrefersTissigns! wird somit über sämtliche dsr'en^en Elektroden, die über ihre zugeordneten Elektrodenanschlüsse 1 mit dem Signalgenerator 7 verbunden sind, in die Kopfhaut des Patienten eingespeist. Daher erscheint zwischen dem Meßeingang 13 und dem Referenzeingang 14 des jeweiligen Aufzeichnungskanals 3 jeweils ein Spannungsmeßsignal, dessen Wert abhängig ist von dem jeweiligen Übergangswiderstand zwischen den an den Signalgenerator 7 angeschlossenen Elektroden an der Kopfhaut des Patienten. Die Meßsignale werden amplitudenempfindlich abgegriffen und in den ihnen jeweils zugeordneten Aufzeichnungskanal 3 zur Aufzeichnung gegeben, wozu die jeweils an der Aufzeichnung beteiligten Aufzeichnungskanäle für eine vorbestimmte Zeitspanne eingeschaltet und wieder abgeschaltet werden, was ebenfalls von der Taktsteuereinrichtung gesteuert wird.

Auf diese Weise werden mittels der Aufzeichnungseinrichtung 2 entsprechend Fig.3 auf dem laufenden Aufzeichnungsträger Signalbilder Y in den den jeweiligen Aufzeichnungskanälen 3 zugeordneten Aufzeichnungsspuren 3' in der gleichen Anordnung in Gruppen Sa bis 6e aufgezeichnet in der die Elektroden am Kopf des Patienten bzw. die Elektrodenanschlüsse 1 am Abnahmekopf 9 angeordnet sind.

Die Amplituden der Meßsignale können von den Signaibildern 1' abgelesen werden. Je größer die Amplitudenwerte in den Signaibildern Γ sind, umso größer ist der Übergangswiderstand an der jeweils zugeordneten es Elektrode und umso schlechter ist daher ihr Kontakt mit dem Kopf des Patienten. Über die Anordnung solcher Signalbilder Γ, die im Vergleich mit den anderen unannehmbar hohe Amplitudenwerte zeigen, können daher die zugeordneten Elektroden am Kopf des Patienten leicht lokalisiert werden, so daß ihr Sitz korrigiert werden kann.

Ein Bild des Übergangswiderstandes der während des Aufzeichnungszeitraums auf einem Bezugspotential liegenden neutralen Elektrode, meistens der an der Nasenwurzel des Patienten sitzenden Elektrode, kann mit den Bildern der Übergangswiderstände der Elektroden irgendeiner der Gruppen in der für diese beschriebenen Weise gemeinsam ebenfalls aufgezeichnet werden, wenn die neutrale Elektrode während der Messung ihres Übergangswiderstandes von dem Bezugspotential abgetrennt und an dieses statt dessen eine Elektrode einer anderen Gruppe geschaltet wird. Vorzugsweise jedoch erfolgt die Messung und Aufzeichnung des Bildes des Übergangswiderstandes der neutralen Elektrode gesondert in einem der Zeitabschnitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzsichr.ungszeitspannen, in denen die Bilder der Übergangswiderstände zweier der Elektrodengruppen aufgezeichnet werden. Dies ist in der in F i g. 3 obersten Aufzeichnungsspur gezeigt. Für diese Aufzeichnung wird die neutrale Elektrode selbst nicht, sondern einer oder eine vorbestimmte Mehrzahl von anderen Elektrodenanschlüssen an den Signalgenerator und den Referenzeingang des zugeordeten Aufzeichnungskanals geschaltet. In diesem Fall wird der Übergangiwiderstand der neutralen Elektrode aus dem Meßbezugspotential der an den Referenzeingang des zugeordneten Aufzeichnungskanals geschalteten Elektroden gegenüber dem Bezugspotential ermittelt, auf dem die an den Meßeingang dieses Aufzeichnungskanals geschaltete neutrale Elektrode liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. EEG-Gerät mit einer Mehrzahl von Elektrodenanschlüssen (1), einer Aufzeichnungseinrichtung (2) mit mehreren Aufzeichnungskanälen (3) und diesen jeweils zugeordneten Meßeingängen (13) und Referenzeneingängen (14), an welche über eine programmgesteuerte Schalteranordnung (5) vorwählbar vorbestimmte Elektrodenanschlüsse (1) zur Aufzeichnung von Elektrodenmeßwerten anschaltbar sind, und einem Signalgenerator (7) zur Erzeugung eines analogen Referenzsignals für die Messung der Übergangswiderstände der auf die Kopfhaut des Patienten gesetzten Meßelektroden, wobei die Elektrodenanschlüsse (1) in mehreren Gruppen (6) aus jeweils mehreren, von Gruppe zu Gruppe unterschiedlichen Elektrodenanschlüssen (1) zur Aufzeichnung der vom Referenzsignal abgeleiteten Übergangswiderstandswerte nacheinander an die Aufzeichnungseinrichtung (2) anschaltbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß für die LJbergangswiderstandsmessung eine zusätzliche programmgesteuerte Schalteranordnung (4) zum selektiven Anschalten der Elektrodenanschlüsse (1) an den Signalgenerator (7) vorgesehen ist, derart, daß die Elektrodenanschlüsse (1) der jeweiligen Gruppe (6) an den Signalgenerator (7) und an die Meßeingänge (13) unterschiedlicher Aufzeichnungskanäle (3) anschaltbar sind, während wenigstens ein Elektrodenanschluß einer anderen Gruppe an die Referenzeingänge (14) der jeweils beteiligten Aufzeichnungskanäle (3) anschalt^ar ist.

2. EEG-Gerät nach Ansoruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Referenzeir/»änge der jeweils beteiligten Aufzeichnungskanäle (3) jeweils mehrere E'ektrodenanschlüssc (1) aus unterschiedlichen anderen Gruppen gemeinsam anschaltbar sind.

3. EEG-Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Bezugselektrode (N) an den Meßeingang (13) eines Aufzeichnungskanals (3) schaltbar ist und daß beim Messen des Übergangswiderstandes der Bezugselektrode der Signalgenerator (7) an eine oder mehrere Meßelektroden schaltbar ist und andere Meßelektroden gemeinsam an den Referenzeingang (14) des zugeordneten Aufzeichnungskanals (3) schaltbar sind.