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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Ableitung von akustisch wachgerufenen elektrischen Gehirnpotentialen
eines Subjektes ist als Audiometrie-Diagnoseverfahren zum Testen
des Hörvermögens und
zum Bewerten verschiedener Ursachen einer Hörschädigung ohne aktive Teilnahme des
Subjektes bekannt.
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Dieses
Verfahren wird auf dem Gebiet als ERA (Electric Response Audiometry
= elektrische Ansprech-Audiometrie) oder BERA (elektrische Gehirnstamm-Ansprech-Audiometrie) oder
Gehirnstamm-Audiometrie bezeichnet. Bereiche der Anwendung dieses
Verfahrens umfassen beispielsweise die Qualität von ersten Hörtests bei
Neugeborenen, Testen des Hörvermögens von
Säuglingen
oder bewußtlosen
Personen, wie beispielsweise Unfallopfern und auch die Diagnose
von neurologischen Krankheiten, wie zum Beispiel Neuronomen des
Hörnervs.
Intraoperative Hörtests
sind ebenfalls mit diesem Verfahren möglich.
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Elektrische
Gehirnpotentiale werden durch akustische Stimulation des Ohres mit
einer Übertragung über Luft
oder den Knochen getriggert. Es werden gewöhnlich Kopfhörer für diesen
Zweck eingesetzt. Die elektrischen Signale, die auf diese Weise durch
den Gehirnstamm generiert werden, werden mit Hilfe von Elektroden
abgegriffen, die an dem Kopf angesetzt sind. Gewöhnlich werden drei Elektroden verwendet,
und zwar eine Elektrode zum Bestimmen des Bezugspotentials und zwei
aktive Elektroden zum Antreiben der akustischen Wachruf-Elektrosignale
an unterschiedlichen Stellen an dem Kopf.
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Die
akustische Stimulation des Ohrs kann beispielsweise die Form einer
Klick-Stimulation
oder zum Zwecke der direkten Bestimmung des Hörschwellenwertes aus einer
plötzlichen
Folge von Klicks mit wachsendem Volumen bzw. wachsender Lautstärke bestehen.
Andere Typen von Stimulierungen sind natürlich ebenso möglich. Der
Gehirnstamm erzeugt Potentialwellen bei jedem Klick, die nach dem
Abgreifen derselben gemittelt werden und von den Elektroden aus
abgeleitet werden.
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In
früherer
Zeit wurden die Elektroden gewöhnlich
angeklebt oder auch mechanisch befestigt, und zwar auch auf andere
Weise individuell an einem Kopf. Erstens ist dies zeitaufwendig,
und zweitens belastet es den Patienten mit Streß. Auch stellt die Kabelverbindung
ein Risiko entsprechend einer falschen Verbindung dar. Zusätzlich wird
das System elektrischen Streufeldern ausgesetzt; dies ist kritisch, da
extrem niedrige Signal-Potentiale detektiert werden müssen. Zusätzlich stellt
das Ankleben der Elektroden an eine empfindlich Haut von Neugeborenen oder
Säuglingen
und auch deren Entfernen ein Problem dar.
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Die
Kombination von mehreren Elektroden in einer einzigen relativ steifen
Anordnung, die als Ganzes am Kopf einer Person montiert werden kann,
ist aus dem US-Patent Nr. 4,706,679 bekannt und dient dem Zweck
einer Elektroenzephalographie. Gemäß diesem Patent wird ein Rahmen
mit einer Vielzahl von federvorgespannten Beinen geschaffen, die Elektroden
an ihren Enden aufweisen und dazu dienen, die elektrischen Gehirnpotentiale
abzugreifen. Bei dem bekannten System ist der Rahmen speziell ausgelegt,
um diesen an der hinteren Lehne eines Patientenstuhles zu montieren,
in welchem der Patient für
die Durchführung
der Elektroenzephalographie liegt. Gemäß diesem Stand der Technik
wird ein Vorschlag gemacht, die Gehirnstamm-Audiometrie unter Verwendung
von Elektroden durchzuführen, die
in einer solchen Weise mit einem Akustik-Stimulator und einem Signalgenerator
kombiniert sind, daß das
Stimulationssignal erzeugt wird, oder um wachgerufene Gehirnstammsignale
abzuleiten und zu bewerten.
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Aus
dem US-Patent 5954667 ist ein System bekannt, welches eine schnellere
und einfachere Detektion ermöglicht,
und zwar als ein Ergebnis der Wiederverwendung des Elektroden bildenden
Teiles des Systems und auch als Ergebnis der Tatsache, daß die Elektroden
bei dieser herkömmlich
bekannten Vorrichtung in wechselseitig fixierten Positionen festgehalten
sind. Aufgrund der sich erstreckenden Arme der Elektroden können jedoch
trotzdem während
des Betriebes Schwierigkeiten auftreten. Auch kann es schwierig
sein, die Elektroden zu reinigen, da sie an einer Vielzahl an Armen
gelegen sind, die sich von einem Rahmen aus erstrecken.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die
eine einfachere und leichtere Montage an einem Kopf eines Individuums
bzw. individuellen Subjektes ermöglicht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Bei
der Vorrichtung nach der Erfindung werden Elektroden in einer Anordnung
mit einem Ohrkissen kombiniert, welches eine sehr viel einfachere Montage
der Vorrichtung an einem Kopf eines Individuums ermöglicht.
Ferner erlaubt die Integration der Elektrode in dem Kissen eine
einfachere Reinigung.
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
die Konstruktion ein Kopfband, welches an einem Bereich an seinem
Ende gegenüber
der Konstruktion dafür
ausgebildet ist, um sich an den Kopf eines Subjektes gegenüber dem
Ohr anzulegen, welches gerade getestet wird, wodurch die Konstruktion
in einer stabilen Position gehaltert wird. Dies liefert eine sichere
Positionierung der einzelnen Ohrmeßvorrichtung.
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In
bevorzugter Weise umfaßt
die Konstruktion zwei miteinander verbundene Teile, von denen jeder
ein Kissen aufweist, und wobei die zwei miteinander verbundenen
Teile mit Hilfe eines Kopfbandes verbunden sind. Dies schafft die
Möglichkeit
für eine Messung
an beiden Ohren, ohne daß dabei
die Konstruktion entfernt oder ersetzt werden muß. Die Erfindung ist besonders
bei dieser Situation vorteilhaft, da nur ein paar Elemente sich
von der Konstruktion aus weg erstrecken, die während der Befestigung Probleme
verursachen könnten.
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In
bevorzugter Weise ist eine weitere Elektrode in Verbindung mit dem
Kopfband montiert. Diese Elektrode ist dafür ausgelegt, um die Gehirnstammpotentiale
am Scheitel des Kopfes zu messen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist jedes Kissen lösbar
mit der verbleibenden Konstruktion mit Hilfe einer leitenden Kupplung
verbunden. Dies kann ein Schnappverschluß oder Schnapp-Taste bzw. Schnapp-Tastenverbindung,
eine magnetische Verbindung oder eine Verbindung vom Velcro-Typ
sein.
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In
bevorzugter Weise enthält
die Elektrodeneinheit auch als integrierte Komponenten den akustischen
Wandler, der als Stimulator dient, und zwar in Form eines Lautsprechers
oder einer Knochen-Leit-Schallquelle.
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Die
Elektrodeneinheit kann auch einen Elektroenzephalographie-(„EEG")-Verstärker als eine Komponente enthalten,
so daß ein
minimaler Leitungspfad zwischen den Abgreifelektroden und dem EEG-Verstärker realisiert
wird und auf diese Weise die Möglichkeit
von Streupotentialen, die abgegriffen werden, minimiert wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Frontansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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3 ist
eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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4 ist
eine vergrößerte Frontansicht
eines Teiles der Vorrichtung;
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5 ist
eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Vorrichtung gemäß den 1–5 besteht
aus einem Kopfband 1 mit einem Kopfhörer 8 an jedem Ende
des Kopfbandes und aus einem EEG-Verstärker (nicht gezeigt).
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Die
Ansichten gemäß den 1, 2 und 3 zeigen
den Kopfhörer
von der Front aus, von oben her und von der Seite aus. Die Abgreifelektrode 7 ist
in der Zeichnung ebenfalls dargestellt. Die Elektrode ist an einem
vorspringenden Abschnitt 6 an dem Kopfband vorgesehen.
In 5 ist der Kopfhörer von einem unterschiedlichen
Winkel aus gezeigt, und zwar von der Seite gegenüberliegend dem Kopf, und zwar
während
des Meßvorgangs.
Die Elektroden 3 und 5 sind in dieser Zeichnung
dargestellt. Wie zu ersehen ist, sind die Elektroden in einem Ohrkissen 2 an
jedem Kopfhörer 8 integriert.
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Ein
Kabel (nicht gezeigt) verbindet die Vorrichtung mit dem Rest des
Audiometrie-Gerätes,
welches für
die Gehirnstamm-Audiometrie verwendet wird, wobei das Audiometrie-Gerät die Signale
für die akustische
Stimulation des Ohres generiert und die abgeleiteten Gehirnstammpotentiale
verarbeitet und bewertet. Bei der Ausführungsform ist ein einzelnes Kabel
gezeigt, das sowohl eine Leitung zum Zuführen der elektrischen Stimulationssignale
als auch eine Leitung zum Leiten der vorverstärkten Gehirnstammpotentiale
von dem EEG-Verstärker
enthält. Natürlich können auch
getrennte Kabel oder drahtlose Übertragungspfade
für diesen
Zweck verwendet werden. In jedem Kopfhörer ist ein elektroakustischer Schallwandler
enthalten, mit anderen Worten ist ein Lautsprecher 4 inkorporiert.
Anstelle des Kopfhörers mit
dem Lautsprecher oder zusätzlich
zu diesem kann die Vorrichtung mit einem Knochen-Leit-Ohrteil ausgerüstet sein,
so daß die
akustische Stimulation des Ohres entweder über einen Leitvorgang durch Luft
hindurch oder einen Leitvorgang durch den Knochen hindurch erfolgen
kann.
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Die
in dem Gehirnstamm erzeugten elektrischen Potentiale aufgrund der
akustischen Stimulation des Ohres werden mit Hilfe der Elektroden
abgegriffen, die an den Ohrkissen des Kopfhörersatzes montiert sind als
auch an dem Kopfband des Ohrhörersatzes.
Gewöhnlich
werden drei Elektroden für
jedes Ohr verwendet, nämlich
eine Bezugselektrode zum Detektieren eines Bezugspotentials und
zwei Abgreifelektroden. Die Bezugselektrode wird in Kontakt mit
dem Kopf vor dem Ohr gebracht, und eine der zwei Abgreifelektroden
wird hinter dem Ohr placiert und die andere in dem Bereich des Scheitels
des Kopfes. Die Abgreifelektrode am Scheitel des Kopfes wird für die Messung
auf beiden Seiten verwendet.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 1 bildet
die Elektrode 7 die Abgreifelektrode, welche die Gehirnstammpotentiale
in der Nachbarschaft des Scheitels des Kopfes detektiert, und die
Elektrode 3 bildet die Bezugselektrode. Die zweite Abgreifelektrode 5 wird
an dem Kopf hinter dem Ohr angesetzt. Die letzteren Elektroden sind
in 5 gezeigt.
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Durch
das Integrieren der Elektroden in den Ohrkissen wird die Montage
der Vorrichtung in signifikanter Weise vereinfacht. Das Reinigen
der Vorrichtung wird darüber
hinaus ebenfalls stark vereinfacht. Im Falle des Bedarfs der Erneuerung
des Ohrkissens oder der Elektrode aufgrund eines Verschleißes, werden
die Kissen in bevorzugter Weise abnehmbar mit Hilfe eines leitenden
Kopplungskabels zum Übertragen
der erhaltenen Signale montiert.
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Der
Kopfhörer
mit dem Ohrkissen bietet den Vorteil, daß die Stimulation des Ohres
mit Hilfe des Lautsprechers unter Ausschluß von Umgebungsgeräuschen stattfinden
kann. Durch die Verwendung des Kopfhörers wird auch die Möglichkeit
gechaffen, ein Mikrofon innerhalb von dem Kopfhörer ebenfalls zu montieren,
wobei das Mikrofon den Schalldruck in dem Ohrhörer mißt. Als ein Ergebnis können während der
Auswertung die akustischen Signale, die dem Ohr als Istwert-Signal
angeboten werden, geprüft
werden und können
direkt auf die Zeit und die Quantität der Gehirnstammpotentiale
bezogen werden, die als Reaktion abgegriffen werden. Zur gleichen
Zeit wird der Einfluß von
irgendwelchen Umgebungsgeräuschen,
die in den Kopfhörer
eintreten, gemessen. Dieses Mikrofon kann auch zum Zwecke einer zusätzlichen
oder gleichzeitigen Messung der OAE (Otoakustische Emissionen) verwendet
werden.
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Der
Kopfhörer
ist natürlich
in seiner Gestalt und Ausrichtung an die längliche Gestalt des Ohres angepaßt und seine
räumliche
Orientierung ist relativ zu den Meßpunkten für die Gehirnstammpotentiale ausgelegt.
Um die Möglichkeit
zu schaffen, die einzelne Ohrmeßvorrichtung
sowohl für
das linke als auch für
das rechte Ohr verwenden zu können,
wird der Kopfhörer
in bevorzugter Weise drehbar an dem Kopfband befestigt, so daß seine
Orientierung relativ zu dem Rahmen eingestellt werden kann, und
zwar wie dies für
das rechte und das linke Ohr gefordert wird.
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Auch
ist eine Signalgenerator-/Signal-Bewertungseinheit, eine Elektrodeneinheit
und ein Stimulator offenbart.
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Ein
Kabel verbindet den EEG-Verstärker
und somit die Elektrodeneinheit mit einer Signalgenerator-/Signal-Bewertungseinheit,
die ebenfalls mit dem Stimulator an das Kabel angeschlossen ist.
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Die
Generator-Bewertungseinheit erzeugt und sendet elektrische Stimulationssignale
zu dem Stimulator, welcher die Folgen von akustischen Signalen umwandelt
und diese dann aussendet. Die Elektrodeneinheit, die am Kopf des
Subjektes montiert wird, greift die Potentiale ab, die durch den
Gehirnstamm wachgerufen werden, die dann durch den EEG-Verstärker verstärkt werden
und zu der Signalgenerator-/Bewertungseinheit 1 geleitet werden,
wo sie ausgewertet werden.
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Ein
anderes Beispiel des Stimulators, welches hier nicht gezeigt ist,
besteht aus einer getrennten Verwendung eines Knochen-Leit-Kopfhörers, der für sich bekannt
ist.
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Anstelle
von lediglich dem EEG-Verstärker kann
die vollständige
Vorrichtung zum Messen der abgeleiteten Gehirnpotentiale an dem
Rahmen der Elektrodeneinheit montiert sein. Die Signalübertragung
zwischen der Elektrodeneinheit und der Signalgenerator-/Bewertungseinheit
kann ebenso ohne Verdrahtung durchgeführt werden, also anstelle der Verwendung
einer Kabelverbindung, die bei der Ausführungsform gezeigt ist. Zusätzlich können Folgen von
stimulierenden Klicks und der Erwerb der gemessenen Werte in einer
drahtlosen Weise getriggert werden, indem ein Schalter an der Elektrodeneinheit betätigt wird.