DE3810236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herausgreifen von oszillatorischen Potentialen aus einem Elektroretinogramm einer Person, das eine a-Welle, eine b-Welle und die oszillatorischen Potentiale enthält und durch Lichtstimulation der Retina des Auges aufgenommen wurde.

Ein nachstehend abgekürzt auch als "ERG" bezeichnetes Elektroretinogramm ist eine grafische Aufzeichnung, die zeigt, wie sich ein auf einen Blitzlichtreiz hin von den Retinazellen des Auges entwickeltes Potential im Ablauf der Zeit ändert. Das Potential entsteht zwischen der Hornhaut und der Stirn (bzw. dem Kinn oder der Wange). Grundlegend besteht gemäß Fig. 1 das ERG aus drei Hauptkomponenten, nämlich einer a-Welle, einer b-Welle und oszillatorischen Potentialen. Das ERG im Ansprechen auf den Lichtreiz ist als Summe von Potentialen anzusehen, die durch verschiedenartige Zellen der Retina des Auges induziert werden. Im einzelnen ist die a-Welle das Ergebnis eines Ansprechens der Sehzellen und die b-Welle das Ergebnis eines Ansprechens der Müller-Zellen, während die oszillatorischen Potentiale das Ergebnis eines Ansprechens der Amakrin-Zellen ist.

Da es unmöglich ist, die Antwortreaktionen der verschiedenartigen Retinazellen des menschlichen Auges direkt zu beobachten oder aufzuzeichnen, stellt die Elektroretinografie einen sehr wirkungsvollen Lösungsweg zum Erhalten von Daten dar, die die Funktionszustände der Retinazellen widerspiegeln. In den letzten Jahren wurde daher die Elektroretinografie in breitem Ausmaß für mancherlei verschiedenartige klinische Zwecke eingesetzt, wie z. B. für die Diagnose oder Bestimmung von Augenpathologie wie opaquer oder glasiger Zwischenmedien und Retinopathie bzw. Netzhauterkrankung und für die Untersuchung der Sehfunktion von Säuglingen. Im einzelnen ist es bekannt, daß bei den oszillatorischen Potentialen eines ERG, das an einer Person aufgenommen ist, die an Diabetes, dem Behcet- Syndrom oder anderen Krankheiten leidet, schon in einem verhältnismäßig frühen Stadium der Entwicklung derartiger Krankheiten die Tendenz zu einer Verringerung oder einem Verschwinden besteht. Infolgedessen sind die oszillatorischen Potentiale des ERG nutzvoll für das Erkennen solcher Krankheiten in einer verhältnismäßig frühen Periode ihrer Entwicklung.

Es sind mancherlei Verfahren für das Herausgreifen und Analysieren der oszillatorischen Potentiale aus dem aufgenommenen ERG bekannt. Beispielsweise wird für das Aufbereiten einer erfaßten ERG-Antwort ein Filter benutzt, wobei unterschiedliche Zeitkonstanten des Filters zum Erfassen der a-Welle und der b-Welle und zum Erfassen der oszillatorischen Potentiale herangezogen werden, so daß die von der a-Welle und der b- Welle unterschiedenen oszillatorischen Potentiale verstärkt werden, wie es in Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt ist. Die erhaltenen oszillatorischen Potentiale bietet eine Hilfe für die empirische Erkennung von Krankheiten aufgrund eines Zusammenhangs zwischen der Kurvenform der oszillatorischen Potentiale und den Krankheiten. Die oszillatorischen Potentiale des aufgenommenen ERG wird von Hand derart verarbeitet, daß verschiedenerlei charakteristische Parameter der oszillatorischen Potentiale gemessen werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, nämlich Amplituden O 1, O 2 usw., die die Abstände zwischen geraden Linien, welche benachbarte negative Spitzenwerte der oszillatorischen Potentiale verbinden, und positiven Spitzenwerten derselben sind, Warte- bzw. Verzögerungszeiten Dp und Db zwischen dem Zeitpunkt der Lichtstimulation der Retina und dem ersten positiven bzw. negativen Spitzenwert der oszillatorischen Potentiale und Zeitabstände T 1, T 2, T 3, t 1 und t 2 zwischen benachbarten Spitzenwerten. Ein alternatives Verfahren zum Messen der oszillatorischen Potentiale besteht darin, daß die Amplitudenmittelpunkte der oszillatorischen Potentiale linear interpoliert werden, dadurch die b-Welle herausgegriffen wird und die b- Welle von dem aufgenommenen bzw. gemessenen ERG subtrahiert wird.

Die bekannten elektrischen, mechanischen oder manuellen Verfahren für das Herausgreifen und Analysieren der oszillatorischen Potentiale eines ERG sind jedoch nicht genau genug für eine objektive Erkennung oder Analyse bei der klinischen Diagnose und ergeben in ihrer praktischen Ausführung einige Probleme. Im einzelnen sind die a-Welle, die b-Welle und die oszillatorischen Potentiale eines ERG, die unterschiedliche Warte- bzw. Verzögerungszeiten (Zeitverzögerung) nach dem Zeitpunkt der Lichtstimulation haben, auf der Zeitachse auf komplizierte Weise einander überlagert (GB-Z, Vision Res., Vol. 12, 1972, S.195-214, "Human ERG in response to double flashes of light during the course of dark adaptation: A Fourier analysis of the oscillatory potentials"). Ferner sind gemäß der Darstellung in Fig. 4 in dem Leistungsspektrum eines typischen ERG die oszillatorischen Potentiale, die a-Welle und die b- Welle, die Signale mit Spitzenwerten in einem verhältnismäßig schmalen Frequenzband in der Nähe von 100 und einigen zehn Hz sind, einander auf der Frequenzachse überlagert. Daher ist es von Natur aus unmöglich, mit den verhältnismäßig einfachen herkömmlichen Verfahren auf genaue Weise die oszillatorischen Potentiale herauszugreifen und zu analysieren. Auf dem technischen Gebiet wurden zwar Versuche zum Analysieren des ERG im Hinblick auf die Frequenzen der oszillatorischen Potentiale unternommen, jedoch sind diese Versuche vom klinischen oder physiologischen Standpunkt gesehen in der Praxis nicht genau und zuverlässig genug für eine objektive Analyse des ERG und die Bestimmung der Parameter seiner oszillatorischen Potentiale, die Augen- oder Netzhauterkrankungen und verwandte Krankheiten anzeigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die oszillatorischen Potentiale aus einem Elektroretinogramm mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit herausgreifen lassen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Schritten gelöst.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren wurde als Ergebnis ausführlicher Untersuchungen, Studien und Analysen an Elektroretinogrammen beruhend auf elektrophysiologischen Kenntnissen und Erkenntnissen darüber entwickelt, daß:

• (a) ein Elektroretinogramm aus der Summe dreier Komponentenwellen mit unterschiedlichen Verzögerungszeiten in bezug auf den Zeitpunkt der Lichtstimulation der Augenretina besteht,
• b) während die a-Welle und die b-Welle im Vergleich zu den oszillatorischen Potentialen einen sehr gleichmäßigen bzw. glatten Kurvenverlauf, nämlich sehr niedrige Frequenzen haben, führen diese a- und b-Wellen durch die Überlagerung dazu, daß sie negative Spitzen mit verhältnismäßig hohen Frequenzkomponenten haben, die die Frequenzkomponenten der oszillatorischen Potentiale überlagern,
• (c) die oszillatorischen Potentiale einen verhältnismäßig festgelegten oder konstanten Ausgangs- bzw. Anfangspunkt haben und
• (d) die oszillatorischen Potentiale ein verhältnismäßig großes Ausmaß an Periodizität in einem vergleichsweise schmalen Band haben.

Aufgrund dieser Kenntnisse und Erkenntnisse können mit diesem Verfahren die ERG-Kurvenformdaten während der tatsächlichen Messung oder Aufnahme des ERG dadurch verarbeitet werden, daß gleitende Durchschnitte der ERG-Daten erfaßt werden und daß die ERG-Daten differenziert werden, um auf diese Weise die oszillatorischen Potentiale des ERG herauszuziehen, die der a- Welle und der b-Welle überlagert ist. Damit kann die Untersuchung der Person, von der das ERG abgenommen wurde, mit hoher Genauigkeit beruhend auf den charakteristischen Parametern der auf diese Weise herausgegriffenen oszillatorischen Potentiale des ERG vorgenommen werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, das auf die Messung eines ERG hin ausgeführt wird, ein genaues Herausgreifen oder Herausziehen oszillatorischer Potentiale aus dem Elektroretinogramm durch die Nutzung der Verarbeitung der gleitenden Durchschnitte und des Differenzierverarbeitung des gemessenen ERG im Hinblick auf einen relativ konstanten bzw. unveränderten Anfangspunkt oder Beginn der oszillatorischen Potentiale und die verhältnismäßig hohe Periodizität der oszillatorischen Potentiale in einem vergleichsweise schmalen Band. Dieser Auszug ist auch möglich, obgleich die oszillatorischen Potentiale und die a- und b-Wellen des ERG unterschiedliche Wartezeiten bzw. Verzögerungen vom Zeitpunkt der Lichtstimulation der Retinazellen haben und einander auf der Zeitachse überlagert sind.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Anwendung eines elektrischen Filters für das Herausziehen und Verstärken allein der oszillatorischen Potentiale besteht die Tendenz, daß der Auszug der oszillatorischen Potentiale auf unerwünschte Weise Teile der a- und b-Welle enthält, da die oszillatorischen Potentiale und die a- und b-Welle hinsichtlich der Frequenz verhältnismäßig schmalbandige Signale mit Spitzenwerten um 100 und einigen zehn Hz herum sind und einander auf der Frequenzachse in dem Leistungsspektrum des ERG überlagert sind. Erfindungsgemäß können jedoch allein die oszillatorischen Potentiale von den restlichen ERG-Komponenten getrennt werden, da die Verarbeitungsschritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf den vorangehend genannten elektrophysiologischen Kenntnissen und Erkenntnissen beruhen.

Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein verhältnismäßig einfaches Datenverarbeitungsverfahren zum Ermitteln von gleitenden Durchschnitten aus den verarbeiteten ERG-Daten und für das Differenzieren derselben angewandt, so daß daher eine zweckdienliche klinische Analyse während oder unmittelbar nach dem Messen bzw. Aufnehmen eines Elektroretinogramms ermöglicht ist. Darüber hinaus ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, ein verbessertes automatisches ERG-Meß- und Analysesystem zu schaffen, welches zur Entdeckung neuer elektrophysiologischer Zusammenhänge während dem Elektroretinogramm und Augenerkrankungen, Netzhauterkrankungen sowie verwandte Krankheiten beitragen kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine grafische Darstellung der Kurvenform eines Elektroretinogramms,

Fig. 2(a) und 2(b) grafische Darstellungen einer a-Welle und einer b-Welle bzw. oszillatorische Potentiale eines Elektroretinogramms, die unter Verwendung eines Filters erfaßt werden,

Fig. 3 eine grafische Darstellung verschiedener Parameter oszillatorischer Potentiale, die durch manuelle Verarbeitung eines ERG ermittelt werden,

Fig. 4 eine grafische Darstellung eines typischen Leistungsspektrums eines ERG,

Fig. 5 eine grafische Darstellung, die Spitze- Spitze-Abstände oszillatorischer Potentiale zeigt, die durch das Differenzieren eines ERG ermittelt werden,

Fig. 6 eine grafische Darstellung, die oszillatorische Potentiale des ERG zeigt, die versuchsweise durch das Ermitteln von gleitenden Durchschnitten des ERG bestimmt werden,

Fig. 7 eine grafische Darstellung, die zeigt, wie ein erster Spitzenwert und ein vorläufiger Anfangspunkt der oszillatorischen Potentiale bestimmt werden,

Fig. 8 eine grafische Darstellung, die zeigt, wie auf dem ermittelten vorläufigen Anfangspunkt beruhend eine vorläufige schwingungsfreie Kurve ermittelt wird,

Fig. 9 eine grafische Darstellung, die zeigt, wie durch das Versetzen des vorläufigen Anfangspunkts ein wahrer Anfangspunkt der oszillatorischen Potentiale bestimmt wird,

Fig. 10 eine grafische Darstellung, die zeigt, wie die oszillatorischen Potentiale des ERG von dem wahren Anfangspunkt ausgehend aus dem ursprünglich aufgenommenen ERG herausgegriffen werden,

Fig. 11 und 12 ein ausführliches bzw. ein vereinfachtes Ablaufdiagramm der Verarbeitungsschritte für das Herausziehen der oszillatorischen Potentiale gemäß der Darstellung in den Fig. 5 bis 10,

Fig. 13 eine grafische Darstellung, die ein Beispiel für herausgegriffene oszillatorische Potentiale eines von einer gesunden Person abgenommenen ERG zeigt,

Fig. 14 eine grafische Darstellung, die ein Beispiel für herausgezogene oszillatorische Potentiale eines von einer kranken Person abgenommenen ERG zeigt und

Fig. 15 eine grafische Darstellung von durch Differenzieren der oszillatorischen Potentiale ermittelten charakteristischen Parametern der oszillatorischen Potentiale.

Als Ausgangserkenntnis ist anzumerken, daß ein Elektroretinogramm ERG aus drei Hauptkomponenten besteht, nämlich aus einer a- Welle, einer b-Welle und oszillatorischen Potentialen, die voneinander verschiedene Verzögerungszeiten gemäß der vorstehenden Definition anhand der Fig. 3 haben. Die a-Welle und die b-Welle haben verglichen mit den oszillatorischen Potentialen ziemlich gleichförmige bzw. glatte Kurvenformen. Die a-Welle und die b-Welle sind einander derart überlagert, daß sie zusammen negative Spitzenwerte mit verhältnismäßig hochfrequenten Komponenten bilden, wobei Fig. 4 die zusammengesetzte Frequenzverteilung der a-Welle und der b- Welle die Frequenzkomponenten der oszillatorischen Potentiale überlagert. Es ist ferner anzumerken, daß die oszillatorischen Potentiale einen Anfangspunkt haben, der in bezug auf die Zeit verhältnismäßig konstant bzw. unverändert ist, sowie einen verhältnismäßig hohen Grad an Periodizität innerhalb eines verhältnismäßig schmalen Bereichs (nämlich Schwankungen der Periode der oszillatorischen Potentiale innerhalb eines verhältnismäßig engen Bereichs). Infolgedessen ist es als möglich zu betrachten, die oszillatorischen Potentiale aus dem ERG dadurch auszuscheiden, daß ein einfaches Verfahren zum Ermitteln von gleitenden Durchschnitten eines Teilbereichs der ERG-Antwortdaten angewendet wird, welche dem bestimmten Anfangspunkt der oszillatorischen Potentiale folgen, und zwar in der Weise, daß die erhaltenen gleitenden Durchschnitte eine durch ein Kerbfilter ausgeführte Funktion ergeben. Im Hinblick auf die vorstehend genannten Erkenntnisse wurde das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund der Annahme entwickelt, daß die oszillatorischen Potentiale eine Sekundärdämpfungsschwingung mit der Anfangsphase "0" darstellen, wobei das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandte Prinzip eine Verarbeitung zum Ausscheiden oder Ausfiltern der oszillatorischen Potentiale aus dem ERG gemäß folgenden Schritten (a) bis (f) erforderlich macht:

• (a) Zunächst wird die in Fig. 5 mit 1 bezeichnete Kurvenform des aufgenommenen ERG zu einer Kurvenform 2 differenziert. Entsprechend den Nulldurchgangspunkten der differenzierten ERG-Kurve 2 werden Spitze-Spitze-Abstände T 1, T 2 und T 3 der ERG-Kurve 1 von Spitzen ermittelt, die infolge des Überlagerns der oszillatorischen Potentiale mit der b-Welle vorliegen. Aus den Spitze-Spitze-Abständen T 1, T 2 und T 3 wird der arithmetische Mittelwert berechnet und als mittlere Periodendauer T der herauszugreifenden oszillatorischen Potentiale definiert.
• (b) Danach werden ausgehend von der mittleren Periodendauer T der oszillatorischen Potentiale gleitende Durchschnitte der ERG-Kurve 1 ermittelt, wodurch eine Kurve 3 nach Fig. 6 erhalten wird. Die erzielte Kurve 3 wird von der ursprünglichen ERG-Kurve 1 subtrahiert, um dadurch versuchsweise bzw. vorläufige oszillatorische Potentiale 4 zu erhalten. Mit "gleitenden Durchschnitten" ist eine fortlaufende Mittelung an Daten gemeint. Zum Erhalten der gleitenden Durchschnitte wird ein symmetrisches FIR-Filter (mit begrenztem Ansprechen auf einen Impuls) benutzt.
• Die aus den ermittelten gleitenden Durchschnitten erhaltene Kurve 3 nach Fig. 6 hat einen Anfangsbereich, der einer Periode T/2 nach dem Anfangspunkt entspricht und der ein unbestimmter Bereich ist, welcher aber kein für die Ausführung des Verfahrens erforderlicher Datenbereich ist. Der Prozeß der gleitenden Durchschnitte beeinflußt jedoch die beiden T/2-Perioden vor bzw. nach dem Anfangspunkt, da die oszillatorischen Potentiale ein Signal mit einer bestimmten Wartezeit, nämlich einer Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt der Lichtstimulation der Retina der untersuchten Person und dem Zeitpunkt des Auftretens des ersten Spitzenwerts ist. Zum Ausschalten dieses Einflusses werden die folgenden Schritte ausgeführt:
• (c) Da vorausgesetzt ist, daß die oszillatorischen Potentiale mit der Phase "0" beginnen, eilt der Anfangspunkt der oszillatorischen Potentiale dem ersten Spitzenwert um eine Zeitspanne vor, die gleich einem Viertel der Periodendauer T der oszillatorischen Potentiale ist. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß der aus der vorangehend in Verbindung mit dem Schritt (a) erläuterten differenzierten Kurve 2 ermittelte Spitzenwertpunkt der oszillatorischen Potentiale durch die b-Welle beeinflußt ist. Zum Ausschalten dieses Einflusses werden zuerst ein wahrer erster Spitzenwertpunkt P und ein versuchsweiser bzw. provisorischer oder vorläufiger Anfangspunkt A der oszillatorischen Potentiale folgendermaßen bestimmt: Zuerst werden die bei dem vorstehend beschriebenen Schritt (b) erhaltenen vorläufigen oszillatorischen Potentiale 4 (nach Fig. 6 und 7) zu einer Kurve 5 nach Fig. 7 differenziert, wonach dann ausgehend von den Nulldurchgangspunkten der differenzierten Kurve 5 der wahre erste Spitzenwertpunkt P und der vorläufige Ausgangs- oder Anfangspunkt A gemäß der Darstellung in Fig. 7 bestimmt werden. Der vorläufige Anfangspunkt A eilt dem wahren ersten Spitzenwertpunkt P um die Periodendauer T/4 vor.
• (d) Darauffolgend wird der dem ermittelten vorläufigen Anfangspunkt A nachfolgende Teilbereich der ERG-Kurve 1 um 180° um den vorläufigen Ausgangs- bzw. Anfangspunkt A geschwenkt, wodurch gemäß Fig. 8 eine erste zusammengesetzte Kurve 6 gebildet wird, die aus dem um 180° geschwenkten Teilbereich der ERG-Kurve 1 vor dem Anfangspunkt A und dem nicht geschwenkten Teilbereich der ERG-Kurve 1 nach dem Anfangspunkt A besteht. Danach werden ausgehend von der Periodendauer T die gleitenden Durchschnitte der auf diese Weise erhaltenen zusammengesetzten Kurve 6 gebildet, wodurch sich eine vorläufige schwingungsfreie Kurve 7 ergibt, die keine oszillatorischen Potentiale enthält.
• (e) Durch das Verbinden des anfänglichen Teilbereichs der ursprünglichen ERG-Kurve 1, der dem vorläufigen Anfangspunkt A vorangeht und der keine oszillatorischen Potentiale enthält, mit dem dem vorläufigen Anfangspunkt A nachfolgenden Teilbereich der schwingungsfreien Kurve 7 wird eine zweite zusammengesetzte Kurve gebildet. Die auf diese Weise gebildete zusammengesetzte Kurve enthält keine oszillatorischen Potentiale.
• Die zweite zusammengesetzte Kurve hat einen allgemein gleichmäßigen bzw. glatten Kurvenverlauf. Der Kurvenverlauf der zweiten zusammengesetzten Kurve kann jedoch an dem vorläufigen Anfangspunkt A einen Einkerbungs- bzw. Einschnittbereich haben. Dieser Einkerbungsbereich wird durch eine Abweichung des bei dem vorstehend beschriebenen Schritts (c) aus der mittleren Periodendauer T der oszillatorischen Potentiale bestimmten vorläufigen Anfangspunkts A in bezug auf einen wahren Anfangspunkt B verursacht. Eine solche Abweichung des vorläufigen Anfangspunkts A gegenüber dem wahren Anfangspunkt B tritt dann auf, wenn die Periodendauer der ersten Schwingung der oszillatorischen Potentiale von der mittleren Periodendauer T verschieden ist. Zum Ausschalten dieser Abweichung wird der vorläufige Anfangspunkt A der oszillatorischen Potentiale um eine gewählte Größe in Voreilungs- oder Nacheilungsrichtung auf einen Anfangspunkt A′ versetzt, wonach für diesen neu angesetzten vorläufigen Anfangspunkt die Schritte (d) und (e) ausgeführt werden. Falls die auf diese Weise erhaltene zweite zusammengesetzte Kurve nicht einen zufriedenstellend glatten Kurvenverlauf hat, wird der vorläufige Anfangspunkt A weiter auf einen Anfangspunkt A′′ verlegt, wonach die Schritte (d) und (e) ausgeführt werden. Diese Vorgänge werden wiederholt, bis die zweite zusammengesetzte Kurve einen ausreichend glatten Kurvenverlauf hat, nämlich bis der wahre Anfangspunkt B der oszillatorischen Potentiale ermittelt ist.
• (f) Die ERG-Kurve wird auf die vorangehend bei dem Schritt (d) im Zusammenhang mit der vorläufigen schwingungsfreien Kurve 7 nach Fig. 8 beschriebene Weise um den ermittelten wahren Anfangspunkt B geschwenkt, wodurch eine der Kurve 6 entsprechende Kurve 8 gemäß Fig. 9 erhalten wird. Danach wird durch das Ermitteln der gleitenden Durchschnitte der Kurve 8 eine wahre schwingungsfreie Kurve 9 gebildet. Die wahre schwingungsfreie Kurve 9 wird von der ursprünglichen ERG- Kurve 1 subtrahiert, wodurch schließlich gemäß Fig. 10 aus der ursprünglichen ERG-Kurve eine erwünschte Kurve 10 herausgezogen bzw. herausgegriffen wird, die ausschließlich aus den oszillatorischen Potentialen besteht.

Das vorangehend erläuterte Versetzen des vorläufigen Anfangspunkts A ist nicht erforderlich, wenn die wahre schwingungsfreie Kurve 9 bei dem anfänglich bestimmten Anfangspunkt A erhalten wird, nämlich der wahre Anfangspunkt B auf oder ausreichend nahe an dem vorläufigen bzw. provisorischen Anfangspunkt A liegt.

Die vorangehend beschriebenen Verarbeitungsschritte gemäß dem Ausführungsbeispiel für das Verfahren zum Herauslösen bzw. Herausziehen der oszillatorischen Potentiale aus einem ERG sind in dem Ablaufdiagramm in Fig. 11 ausführlich und in dem Ablaufdiagramm in Fig. 12 vereinfacht dargestellt.

In den Fig. 13 und 14 sind jeweils Beispiele für oszillatorische Potentiale aus ERG-Kurven für eine gesunde bzw. für eine erkrankte Person gezeigt. Die erkrankte Person ist ein Patient mit einer geringfügigen Netzhauterkrankung. Eine in Fig. 13 gezeigte oszillatorische Potential-Kurve 13 des ERG der gesunden Person hat eine verhältnismäßig große Amplitude, während eine in Fig. 14 gezeigte oszillatorische Potentiale-Kurve 16 des ERG des Patienten eine beträchtlich verringerte Amplitude hat. Auf diese Weise zeigen die herausgegriffenen oszillatorischen Potential-Kurven 13 und 16 richtig und deutlich die normale Retinafunktion der gesunden Person bzw. die Netzhauterkrankung des Patienten.

Zur weiteren Analyse der herausgezogenen oszillatorischen Potentiale bzw. deren Kurven 13 oder 16 für eine genauere Diagnose des Zustands der Retina bzw. der Netzhauterkrankung werden verschiedenerlei Parameter der oszillatorischen Potentiale folgendermaßen ermittelt: Eine jeweilige Kurve 13 oder 16 wird zu einer Kurve 17 gemäß Fig. 15 differenziert, wonach aus den Nulldurchgangspunkten der differenzierten Kurve 17 die Spitzenwertpunkte der oszillatorischen Potentiale 13 bzw. 16 ermittelt werden. Ausgehend von den ermittelten Spitzenwertpunkten werden Verzögerungszeiten Dp und Db sowie Spitze- Spitze-Abstände T 1 bis T 3 und t 1 und t 2 ermittelt. Ferner werden positive Spitzenwerte bzw. Amplituden O 1 bis O 4 zwischen den Schwingungsspitzenwerten und einer Bezugslinie sowie negative Spitzenwerte bzw. Amplituden n 1 bis n 4 zwischen den Schwingungstälern und der Bezugslinie ermittelt. Die auf diese Weise erhaltenen Parameter sind nachstehend in Tabellen I und II aufgelistet.

Tabelle I

Tabelle II

Das vorstehend beschriebene Verfahren erlaubt ein einfaches, wirkungsvolles und genaues Herausziehen von oszillatorischen Potentialen aus einem Elektroretinogramm unter Anwendung einer einfachen Datenverarbeitungstechnik für das Ermitteln von gleitenden Durchschnitten und für das Differenzieren. Die herausgezogenen oszillatorischen Potentiale und die hieraus erhaltenen verschiedenartigen Parameter ergeben zuverlässige diagnostische Daten für klinische Anwendungen. Auf diese Weise ermöglicht es das beschriebene Verfahren, ein verbessertes System zur automatischen ERG-Messung und -Analyse mit verbesserter Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu schaffen, das den Anforderungen der klinischen Praxis genügt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herausziehen von oszillatorischen Potentialen (10) aus einem Elektroretinogramm (1) einer Person, das eine a-Welle, eine b-Welle und die oszillatorischen Potentiale (10) enthält und durch Lichtstimulation der Retina des Auges der Person aufgenommen wurde, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Elektroretinogramm (1) differenziert wird, ausgehend von den Nulldurchgangswerten des differenzierten Elektroretinogramms (2) Spitze-Spitze-Abstände (T1, T2, T3) der oszillatorischen Potentiale (10) bestimmt werden und hieraus deren mittlere Periodendauer (T) ermittelt wird,
• b) daß unter Einsatz eines symmetrischen Filters mit endlicher Impulsantwort (FIR) in Abhängigkeit von der mittleren Periodendauer (T) gleitende Durchschnitte des Elektroretinogramms (1) ermittelt werden und hieraus eine Zwischenkurve (3) gebildet wird, die von dem Elektroretinogramm (1) zur Ermittlung einer vorläufigen Komponente (4) der oszillatorischen Potentiale (10) subtrahiert wird und abhängig von dieser Komponente (4) der oszillatorischen Potentiale (10) ein vorläufiger Ausgangspunkt (A) der oszillatorischen Potentiale (10) bestimmt wird,
• c) daß mittels eines durch den vorläufigen Ausgangspunkt (A) bestimmten Teilverlaufs des Elektroretinogramms (1) eine erste zusammengesetzte Kurve (6) bestimmt wird, hieraus in Abhängigkeit von der mittleren Periodendauer (T) gleitende Durchschnitte ermittelt werden und hieraus eine von den oszillatorischen Potentiale (10) befreite, zweite zusammengesetzte Kurve (1+7; 9) ermittelt wird, und
• d) daß danach durch Subtrahieren der von den oszillatorischen Potentialen (10) befreiten, zweiten zusammengesetzten Kurve (9) von dem Elektroretinogramm (1) die oszillatorischen Potentiale (10) herausgegriffen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelte vorläufige Komponente (4) der oszillatorischen Potentiale (10) differenziert wird und ausgehend von einem Nulldurchgangspunkt ein erster Spitzenpunkt (P) der oszillatorischen Potentiale (10) bestimmt wird und der vorläufige Ausgangspunkt (A) derart korrigiert wird, daß er dem ersten Spitzenpunkt (P) um ein Viertel der mittleren Periodendauer (T/4) vorangeht.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem ersten Teilschritt (i) ein dem vorläufigen Ausgangspunkt (A) nachfolgender Teilbereich des Elektroretinogramms (1) um 180° um den vorläufigen Ausgangspunkt (A) geschwenkt wird,
in einem zweiten Teilschritt (ii) die erste zusammengesetzte Kurve (6) aus dem um 180° geschwenkten und dem vorläufigen Ausgangspunkt (A) vorangehenden Teilbereich des Elektroretinogramms (1) und dem nicht geschwenkten und dem vorläufigen Ausgangspunkt (A) nachfolgenden Teilbereich des Elektroretinogramms (1) gebildet wird,
in einem dritten Teilschritt (iii) in Abhängigkeit von der mittleren Periodendauer (T) gleitende Mittelwerte der ersten zusammengesetzten Kurve (6) ermittelt werden und entsprechend den erhaltenden gleitenden Mittelwerten eine von den oszillatorischen Potentialen (10) befreite Kurve (7) gebildet wird und
in einem vierten Teilschritt (iv) die von den oszillatorischen Potentialen (10) befreite, zweite zusammengesetzte Kurve (1+7; 9) aus dem Anfangsteilbereich des Elektroretinogramms (1) und einem dem vorläufigen Ausgangspunkt (A) nachfolgenden Teilbereich der von den oszillatorischen Potentialen (10) befreiten Kurve (7) gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die zweite zusammengesetzte Kurve (1+7; 9) einen ausreichend glatten Kurvenverlauf hat, der vorläufige Ausgangspunkt (A) als wahrer Ausgangspunkt (B) festgelegt wird, während dann, wenn die zweite zusammengesetzte Kurve (1+7; 9) einen Einkerbungsbereich an dem vorläufigen Ausgangspunkt (A) hat, der vorläufige Ausgangspunkt (A) um eine bestimmte Größe korrigiert wird und für den korrigierten Ausgangspunkt (A′) zu den vier Teilschritten (i bis iv) gleichartige Vorgänge wiederholt werden, bis der wahre Ausgangspunkt (B) ermittelt ist, bei dem zweite zusammengesetzte Kurve (1+7; 9) den ausreichend glatten Kurvenverlauf hat.