DE69634486T2 - Drathloses eeg system für eine effiziente schall-evozierte reaktion - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet von Hörprüf- (AER, „auditory evoked response") systemen und insbesondere von AER-Systemen, die ein drahtloses EEG-System verwenden.
  • Die Gelegenheit für eine erfolgreiche Intervention bei Sprach- und kognitiven Störungen wäre erhöht, wenn derartige Störungen im Leben eines Kindes früh erkannt werden würden. Eine Früherkennung würde es gestatten, die Ressourcen dann auf eine Heilung zu konzentrieren, wenn die Erfolgschancen am größten sind, nämlich in den ersten Lebensmonaten oder -jahren. Eine wirksame Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeiten von Kindern würde zu einem größeren Schulerfolg führen, der zu einem vergrößerten Schatz an Fertigkeiten, einem höheren Selbstbewusstsein und infolgedessen zu einer geringeren Armut führen. Derzeit findet eine Intervention jedoch erst dann statt, wenn das Kind eine Minderleistung gezeigt hat, nämlich typischerweise im Alter von 8–10 Jahren.
  • AER ist die genaueste Technik zum frühen Feststellen von derartigen Störungen. Wenn sie kurz nach der Geburt eingesetzt wird, kann sie die Sprach- und kognitiven Fertigkeiten voraussagen, die das Kind drei Jahre später haben wird. Bei der Geburt aufgenommene AER-Daten tragen zu 78% zu der gesamten Varianz bei der Vorhersage bei McCarthy-Punkten im Alter von drei Jahren bei. Entsprechend ist ein einfaches, einfach zu handhabendes und kostengünstiges System zum Erfassen von Sprach- und kognitiven Leistungseinschränkungen bei der Geburt erforderlich.
  • AER verwendet die grundlegende EEG-Technologie und -vorrichtungen zur Anzeige und Aufnahme der Antwort eines Subjekts, häufig eines Säuglings oder älteren Kindes, auf bestimmte Hörstimuli über eine bestimmte Zeitdauer. Ein Nachteil dieser Technologie liegt darin, dass herkömmliche EEG-Systeme Elektroden mit Drahtzuleitungen haben, um die Anzeige- und Aufnahmegeräte an zuschließen. Beim Durchführen von AER-Tests bei Säuglingen neigen die Säuglinge dazu, sich auf die Drahtzuleitungen zu konzentrieren und an diesen zu ziehen, was Artefakte hervorruft, die die Daten ungenau gestalten und die Kosten der Tests erhöhen oder möglicherweise den Test insgesamt unbrauchbar machen. Um das System zur Benutzung so einfach zu gestalten, dass es in typischen Krankenhaus- und Vorschulumgebungen eingesetzt werden kann, müssen die Drähte zu der Ausrüstung beseitigt werden. Ein drahtloses System wird diese Artefakte beseitigen, das Anbringen und das Abnehmen vereinfachen, es gestatten, den Säugling oder das Kind während des Tests für verschiedene Sitzungen zu bewegen, ohne das System erstmalig und dann wiederholt anbringen zu müssen, und es gestatten, die Tests über eine verhältnismäßig lange andauernde Zeit durchzuführen und dabei Mutter und Kind eine Nahrungsaufnahme zu ermöglichen und sich anderen Körperfunktionen zuzuwenden, ohne „verdrahtet" bleiben zu müssen.
  • Es wurden Systeme entwickelt, die drahtlose EEG-Signalübermittlung aufweisen. Das US-Patent Nr. 5,279,305 lehrt ein derartiges System. Während dieses Patent eine Vorrichtung zum Übermitteln und Empfangen von EEG-Daten durch Radiofrequenztelemetrie offenbart, erfordert es eine sogenannte Manchester-Enkodierung, was ein System zum Kombinieren von Daten mit ihrem zugehörigen Takt bei einem einmalig übermittelten Datenstrom ist. Die Manchester-Enkodierung ist zum Vermeiden einer inhärenten Frequenzinstabilität des in dem '305-Patent gelehrten Senders von wesentlicher Bedeutung, wobei die Instabilität zu einer Beeinträchtigung der gesamten Systemleistung und zu einem Verstoß gegen FCC-Vorschriften führen kann. Daher ist die Manchester-Enkodierung in dem Sinne beschränkt, dass sie keine Fehlerkorrektur der übermittelten Signale vorsieht und die effektive Datenübermittlungsrate auf die Hälfte beschränkt und dadurch den Datenübertragungswirkungsgrad und die Datenübermittlungseignung sowie die Integrität der übermittelten Daten einschränkt.
  • US-A-5 205 294 offenbart ein drahtloses Elektrokardiogrammsystem.
  • Für ein AER-System ist die Eignung zum Erzeugen und Vergleichen der Gehirnreaktion eines Subjekts auf bestimmte Hörstimuli von besonderer Bedeutung. Dies erfordert eine extrem genaue zeitliche Abstimmung der Gehirnwellenreaktion auf die Stimuli und daher einen hohen Grad an Integrität der übermittelten Daten. Das '305-Patent offenbart trotz der Lehre eines effektiven EEG-Systems nicht die genaue zeitliche Abfolge und Integrität der übermittelten Daten, was für ein effektives AER-System wesentlich ist.
  • Demnach besteht ein Bedarf nach einem effektiven AER-System, das die oben genannten Nachteile überwindet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung, die durch den beigefügten Satz von Patentansprüchen definiert ist, schafft ein System, um das vorgenannte Bedürfnis zu befriedigen.
  • Demnach ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein drahtloses EEG-System bereitzustellen, bei dem durch eine elektrische Gehirnaktivität einer Person erzeugte Spannungen durch eine an einer Person angebrachte, matrixartige Elektrodenanordnung erfasst werden und ein den Spannungen zugeordnetes Radiofrequenzsignal erzeugt und durch ein Übertragungsmittel zu einem Empfängermittel übermittelt wird. Das Übertragungsmittel enkodiert das Radiofrequenzsignal mit einer Enkodierung zur Fehlererkennung und -korrektur und verwendet einen eine Trägertrequenz umtastenden Schaltkreis („carrier frequency shift keyed circuitry"), um eine durch einen Phasenregelkreis synthetisierte Trägerfrequenz zu modulieren, und einen die Referenzfrequenz umtastenden Schaltkreis „(reference frequency shift keyed circuitry"), um eine Referenzfrequenz zu modulieren, um dem Radiofrequenzsignal ein nicht auf Null zurückgehendes Format zu verleihen, was die Notwendigkeit einer Manchester-Enkodierung vermeidet. Das Empfängermittel nimmt das Radiofrequenzsignal auf, dekodiert es und erzeugt einen hierzu entsprechenden Datenausgang. Es gibt den Datenausgang an eine Benutzerschnittstelle aus, die den Datenausgang grafisch darstellt.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein drahtloses EEG-System für eine effektive Hörprüfung zu schaffen, bei der die durch die elektrische Gehirnaktivität einer Person erzeugten Spannungen durch eine an einer Person angebrachte matrixartige Elektrodenanordnung erfasst werden und ein den erfassten Spannungen zugeordnetes Radiofrequenzsignal erzeugt sowie durch ein Übertragungsmittel an ein Empfängermittel übermittelt wird. Das Übertragungsmittel enkodiert das Radiofrequenzsignal mit einer Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturenkodierung und verwendet einen eine Trägerfrequenz umtastenden Schaltkreis, um eine durch einen Phasenregelkreis synthetisierte Trägertrequenz zu modulieren, und einen eine Referenzfrequenz umtastenden Schaltkreis, um eine Referenzfrequenz zu modulieren, um dem Radiofrequenzsignal ein nicht auf Null zurückgehendes Format zu verleihen, um die Notwendigkeit einer Manchester-Enkodierung zu vermeiden. Das Empfängermittel nimmt das Radiofrequenzsignal auf, dekodiert es und erzeugt einen hierzu entsprechenden Datenausgang. Der Datenausgang wird an eine Benutzerschnittstelle ausgegeben. Die Benutzerschnittstelle nimmt einen durch ein Individuum abgegebenen Ton auf und stellt einen Hörstimulus bereit. Die Benutzerschnittstelle zeigt den Datenausgang an, und diese Anzeige ermöglicht einen Vergleich der elektrischen Gehirnaktivität in Reaktion auf den bereitgestellten Stimulus.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für die Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, aus dem Studium der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich, bei denen
  • 1 eine Ansicht ist, die die vorliegende Erfindung mit der matrixartigen Elektrodenanordnung und den Übertragungsmitteln, die an dem Kopf eines Säuglings angebracht sind, dem Empfängermittel sowie der Benutzerschnittstelle zeigt,
  • 2 eine detaillierte Ansicht der matrixartigen Elektrodenanordnung und des Übertragungsmittels ist,
  • 3 ein Blockschaltbild der matrixartigen Elektrodenanordnung und des Übertragungsmittels ist,
  • 4 ein Blockschaltbild der Übertragungs- und Systemsteuereinrichtung ist und
  • 5 ein Blockschaltbild des Empfängermittels ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
  • Unter Bezug nunmehr auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist eine Ansicht der vorliegenden Erfindung 10 dargestellt. Die matrixartige Elektrodenanordnung 12 verfügt über wenigstens zwei Elektroden, wobei wenigstens eine Elektrode eine Referenzelektrode 14 und wenigstens eine Elektrode eine positive Elektrode 16 ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die matrixartige Elektrodenanordnung 12 mit drei positiven Elektroden 16 und mit einer Referenzelektrode 14 dargestellt. Die matrixartige Elektrodenanord nung 12 und ein Übertragungsmittel 18 sind als an dem Kopf einer Person angebracht gezeigt. In dieser Ansicht ist ein Säugling dargestellt, wobei es sich jedoch versteht, dass die vorliegende Erfindung 10 nicht auf einen Säugling beschränkt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die positiven Elektroden 16 und die Referenzelektrode 14 aus Gold, wobei es jedoch nicht notwendig ist, dass sie aus dieser Substanz hergestellt sind. Die matrixartige Elektrodenanordnung 12 ist durch Drahtzuleitungen 32 mit dem Übertragungsmittel 18 verbunden. Das Empfängermittel 20 und die Benutzerschnittstelle 22 sind als in einem Abstand von der Person angeordnet dargestellt. Das Empfängermittel 20 und die Benutzerschnittstelle 22 sind durch ein Schnittstellenkabel 60 miteinander verbunden. Die Benutzerschnittstelle 22 ist vorzugsweise ein Arbeitsplatzrechner. Die matrixartige Elektrodenanordnung 12 erfasst die durch die elektrische Gehirnaktivität einer Person erzeugten Spannungen. Das Übertragungsmittel 18 erzeugt ein den durch die matrixartige Elektrodenanordnung 12 erfassten Spannungen zugeordnetes Radiofrequenzsignal 24 und übermittelt das Radiofrequenzsignal 24 durch Radiofrequenztelemetrie über eine Sendeantenne 26 (in 1 nicht dargestellt). Das Empfängermittel 20 empfängt über eine Empfangsantenne 64 das durch das Übertragungsmittel 18 erzeugte und übermittelte Radiofrequenzsignal 24. Das Empfängermittel 20 erzeugt einen Datenausgang 58 (in 1 nicht dargestellt), der dem von ihm empfangenen Radiofrequenzsignal 24 entspricht. Die Benutzerschnittstelle 22 erhält über das Schnittstellenkabel 60 als Eingang den Datenausgang 58, der durch das Empfängermittel 20 erzeugt worden ist und stellt es grafisch dar.
  • Mit Bezug auf nunmehr 2 ist eine detailiierte Ansicht der matrixartigen Elektrodenanordnung 12 und des Empfängermittels 18 mit aufgeschnittenem Empfängermittel 18 dargestellt, um dessen interne Komponenten zu zeigen. Das Übertragungsmittel 18 verfügt über eine Sendeantenne 26, einen Sender 28, ein Verstärkermittel 30, einen Systemkontroller 44 und ein Batteriemittel 31. Bei dem bevor zugten Ausführungsbeispiel ist die Sendeantenne 26 eine auf eine Leiterplatte gedruckte Spiralantenne. Weiterhin ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Übertragungsmittel 18 durch das Batteriemittel 31 mit elektrischer Energie versorgt. Auch wenn bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Batteriemittel 31 drei Nickelmetallhydrid-Batterien mit 1,2 Volt aufweist, die in Serie geschaltet sind, um 3,6 Volt mit einer Kapazität von 65 mAh bereitzustellen, versteht es sich, dass eine beliebige Batterie verwendet werden kann, die eine ausreichende Spannung und Kapazität bereitstellt. Die matrixartige Elektrodenanordnung 12 ist mit Drahtzuleitungen 32 innerhalb des Übertragungsmittels 18 elektrisch mit dem Verstärkermittel 30 verbunden. Vorteilhafterweise sind die Drahtzuleitungen 32 etwa 2,5 bis 15 cm (1–6 inches) lang, also klein genug, um zuverlässig unter eine Bandagierung oder Kappe zu passen. Die positiven Elektroden 16 und die Referenzelektrode 14 werden in verschiedenen Bereichen des Kopfes so angeordnet, wie es der Forscher oder Kliniker für geeignet hält. Typischerweise ist die Referenzelektrode 14 unmittelbar hinter dem Ohr platziert, während die positiven Elektroden 16 an den Positionen C2, C3 und/oder C4 des Kopfes der Person angeordnet sind. Das Übertragungsmittel 18 kann unter Verwendung von Klebeband oder durch Ansaugung unmittelbar an dem Kopf der Person angebracht werden, während zum Halten der matrixartigen Elektrodenanordnung 12 an Ort und Stelle und zum Erzeugen eines elektrischen Kontaktes mit der Haut ein Elektrodengel oder eine Elektrodenpaste verwendet wird. Es kann eine Bandage oder Kappe (in 2 nicht dargestellt) verwendet werden, um den gesamten Bereich abzudecken, um die Person davon abzuhalten, auf die matrixartige Elektrodenanordnung 12 und das Übertragungsmittel 18 einen störenden Einfluss auszuüben.
  • Mit Bezug nunmehr auf 3 ist ein Blockschaltbild der matrixartigen Elektrodenanordnung 12 und des Übertragungsmittels 18 dargestellt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die matrixartige Elektrodenanordnung 12 dem Verstärkermittel 30 entweder ein differenzielles Eingangssignal, nämlich die Differenz zwischen dem Status der beiden positiven Elektroden 16 in Bezug auf eine Referenzelektrode 14, oder ein einseitig geerdetes Eingangssignal, nämlich der Zustand einer positiven Elektrode 16 in Bezug auf eine Referenzelektrode 14, bereitstellen. Das Verstärkermittel 30 ist aus wenigstens einem Eingangsverstärker 34 und wenigstens einem Bandpassfilter 36 zusammengesetzt. Das Verstärkermittel 30 nimmt ein Elektrodensignal 40 von der matrixartigen Elektrodenanordnung 12 auf. Das Elektrodensignal 40 ist eine Reaktion auf Änderungen in der elektrischen Aktivität des Gehirns der Person. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liefert der Eingangsverstärker 34 für das Elektrodensignal 40 eine Anfangsverstärkung von 100, während das Bandpassfilter 36 einen Bandpass von etwa 0,1 bis 36 Hz aufweist und für das Elektrodensignal 40 eine zusätzliche Verstärkung von etwa 50 bereitstellt, was ausgehend von dem Elektrodensignal 40 zu einer Gesamtverstärkung von etwa 5.000 führt. Mit jedem der Bandpassfilter 36 ist ein Systemkontroller 44 elektrisch verbunden. Das Ausgangssignal 42 jedes Bandpassfilters 36 wird dem Systemkontroller 44 eingespeist. Der Systemkontroller 44 schafft eine Signalanpassung an das Ausgangssignal 42, um ihm zu gestatten, telemetrisch übermittelt zu werden. Eine derartige Signalanpassung umfasst eine Analog-Digital-Wandlung und darauf aufbauend eine Datenenkodierung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet der Systemkontroller 44 eine Hamming-Enkodierung, wobei sich versteht, dass auch andere Arten von Fehlerkorrekturcodes verwendet werden können.
  • Mit Bezug nunmehr auf 4 ist ein Blockschaltbild des Senders 28 und des Systemkontrollers 44 dargestellt. Der Systemkontroller 44 regelt zusätzlich zu dem Durchführen einer Signalanpassung die Kanalfrequenz des Senders 28 und regelt damit die Frequenz des zu übertragenden Radiofrequenzsignals 24. Der Systemkontroller 44 gibt ein NowMod* genanntes Regelsignal 48 und ein Datensignal 50 an den Sender 28 aus. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verfügt der Sender 28 über einen Pufferverstärker 70 und ein Frequenzsynthesizermittel 52 mit einem spannungsgesteuerten Oszilla tor 68 (VCO), der einen Phasenregelkreis (PLL) aufweisenden Schaltkreis mit einem Synthesizer 38 verwendet, um das Erzeugen einer Trägerfrequenz durchzuführen. Ein die Trägerfrequenz umtastender Schaltkreis 62 moduliert die PLL-synthetisierte Trägerfrequenz des Radiofrequenzsignals 24 entsprechend dem Datensignal 50 und dem von dem Systemkontroller 44 ausgegebenen Steuersignal NowMod* 48. Das Steuersignal 48 beginnt mit einem hohen Pegel und geht in dem Moment, in dem die Modulation beginnt, auf einen niedrigen Pegel zurück. Dies führt in dem Moment, in dem die Modulation beginnt, zu einer Verschiebung von Positiv auf Null, um den Träger unterhalb des Nominalwertes zu verschieben, sodass es die Daten von diesem Punkt zu einer Frequenz verschieben können, die in gleichem Abstand auf der anderen Seite des Nominalwertes liegt. Die sich ergebende gesamte Frequenzverschiebung emuliert diejenige, die durch Verwendung eines Datensignals erhalten wird, das von einem negativen Pegel auf einen positiven Pegel übergeht. Daher werden lediglich logische Pegel für Null und Positiv benötigt, um die Trägerfrequenz sowohl oberhalb als auch unterhalb des Nominalwertes der nicht modulierten Trägerfrequenz zu modulieren, ohne jedoch eine negative Versorgung zu verwenden.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Referenzoszillator 66 ein spannungsgesteuerter Kristalloszillator (VCXO). Das Datensignal 50 und das Steuersignal 48 modulieren den Referenzoszillator 66 unter Verwendung eines die Referenzfrequenz umtastenden Schaltkreises 46 in der gleichen Art und Weise und mit dem gleichen Anteil, wie der die Trägerfrequenz umtastende Schaltkreis 62 die Trägerfrequenz des Radiofrequenzsignals 24 moduliert. Die Modulation des Referenzoszillators 66 wird so durchgeführt, dass die Daten nicht in einem Tastverhältnis von 50% vorliegen müssen, was ein herkömmliches, nicht auf Null zurückgehendes (non-return to zero, NRZ) Datenformat eines beliebigen Tastverhältnisses ermöglicht, um korrekt übermittelt zu werden. Durch Modulation der Referenzfrequenz beeinflussen die Daten Idealerweise nicht die Wirkung des Steuersystems auf den PLL, sodass der PLL die Modulation nicht als zu korrigierenden Frequenzfehler erfasst. Damit diese Vorgehensweise wirksam erfolgt, muss die Modulationsbandbreite des Referenzoszillators 66 die durch den Schleifenfilter 76 bestimmte Schleifenbandbreite des PLL-Synthesizers übersteigen. Ohne die Modulation der Referenzfrequenz würde der PLL auf die gewünschte Modulation reagieren und diese stören, sodass die Wirksamkeit des Senders 28 herabgesetzt oder sogar zerstört ist.
  • Das herkömmlicherweise bekannte Verfahren zum Verhindern einer derartigen Störung ohne Modulation der Referenzfrequenz ist die Manchester-Enkodierung der Daten. Die Manchester-Enkodierung führt zu einer Frequenzverschiebung im Mittel von Null und hindert den PLL an einer nicht angepassten Reaktion auf die Daten, jedoch mit dem Nachteil, dass die Datenrate um 50% herabgesetzt ist. Daher ist ein Ziel der Erfindung, die größtmögliche Datenrate innerhalb einer gegebenen Kanalbandbreite durch Beseitigen des Erfordernisses der Manchester-Enkodierung beizubehalten.
  • Der Sender 28 unterliegt einer Softwaresteuerung, und bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Frequenz in einem Frequenzbereich über das 902 bis 928 MHz-Band beweglich, auch wenn es sich versteht, dass andere Frequenzbänder verwendet werden können. Es ist der Senderanteil 28 des Übertragungsmittels 18, der das Radiofrequenzsignal 24 mittels der Sendeantenne 26 überträgt.
  • Mit Bezug nunmehr auf 5 ist ein Blockschaltbild des Empfängermittels 20 und der Benutzerschnittstelle 22 dargestellt. Auch wenn jedes geeignete Radiofrequenzempfängermittel verwendet werden kann, hat bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Empfängermittel 20 einen Empfänger 54, der vom Superheterodyn-Typ mit einer Vielzahl von Kanälen ist. Der gewünschte Kanal wird über Prozessorsteuerung der Frequenz eines PLL-Synthesizers ausgewählt, der als der erste Lokaloszillator dient. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet der Empfänger 54 ein abgestimmtes, frequenzverschobenes Demodulationsformat. Das Emp fängermittel 20 nimmt das Radiofrequenzsignal 24 über eine Empfangsantenne 64 auf. Das Empfängermittel 20 verfügt weiterhin über einen darin eingeschlossenen Mikrocontroller 56, der den PLL-Synthesizer programmiert. Der Empfänger 54 gibt Daten- und Fehlerkorrekturbits an den Mikrocontroller 56 aus, der Fehlerkorrekturbits entfernt und korrigierte Daten als einen Datenausgang 58 an die Benutzerschnittstelle 22 ausgibt. Der Datenausgang 58 entspricht dem durch den Empfänger 54 empfangenen Radiofrequenzsignal 24. Das Empfängermittel 20 gibt den Datenausgang 58 an die Benutzerschnittstelle 22 aus. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verfügt die Benutzerschnittstelle 22 über in ihr programmierte Software, um ein Hörsignal, vorzugsweise in Gestalt eines durch ein Individuum abgegebenes phänomenologisches Signal, aufzunehmen und einen Hörstimulus bereitzustellen. Sie nimmt den Datenausgang 58 auf, speichert ihn und zeigt ihn grafisch als Wellenform der Person an, die auf den Stimulus antwortet, wobei der zeitliche Verlauf der Wellenformen bei dem Einsetzen des Stimulus verglichen wird. Die Benutzerschnittstelle 22 verfügt über Software, die die vollständige Kontrolle über das Erzeugen von stimulierenden phänomenologischen Signalen während der Datenaufnahme gestattet, was eine automatische Synchronisation des Stimulus mit dem Datenausgang 58 gestattet. Vorteilhafterweise erzeugt die Software eine vorprogrammierte Abfolge von phänomenologischen Erscheinungen in geeigneten Intervallen zum AER-Testen.
  • Nachdem nunmehr die Erfindung beschrieben worden ist, ergeben sich für die Fachleute Variationen und Modifikationen. Es ist beabsichtigt, dass diese Variationen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims (15)

  1. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung mit a) einer Elektrodenanordnung (12) mit wenigstens zwei Elektroden, von denen eine eine Referenzelektrode (14) und von denen wenigstens eine weitere eine positive Elektrode (16) ist, wobei die Elektrodenanordnung an dem Kopf einer Person befestigbar und so eingerichtet ist, dass durch die elektrische Aktivität des Gehirnes der Person hervorgerufene Spannungen derart erfassbar sind, dass als Reaktion darauf ein Elektrodensignal erzeugbar ist, b) einem elektrisch mit der Elektrodenanordnung verbundenen Übertragungsmittel (18) zum Erzeugen eines den durch die Elektrodenanordnung (12) erfassten Spannungen entsprechenden Radiofrequenzsignales, zum Enkodieren des Radiofrequenzsignales mit einer Fehlererfassung und -korrektur sowie zum Enkodieren und Übermitteln des Radiofrequenzsignales durch Radiofrequenztelemetrie über eine Sendeantenne (26), die einen Teil des Übertragungsmittels bildet, wobei das Übertragungsmittel (18) einen eine Trägerfrequenz umtastenden Schaltkreis, um eine über einen Phasenregelkreis synthetisierte Trägerfrequenz zu modulieren, und einen eine Referenzfrequenz umtastenden Schaltkreis aufweist, um eine Referenzfrequenz zu modulieren, um dem Radiofrequenzsignal ein nicht auf Null zurückgehendes Format zu verleihen, c) einem eine Empfangsantenne (14) aufweisenden Empfängermittel (20), die zum Empfang des durch die Übertragungsmittel (18) erzeugten und übertragenen Radiofrequenzsignales eingerichtet ist, wobei das Empfängermittel zum Dekodieren des Radiofrequenzsignales und zum Erzeugen von dem Radiofrequenz signal entsprechenden Datenausgang (58) eingerichtet ist, und d) einer mit dem Empfängermittel (20) so verbundenen Benutzerschnittstelle (22), dass die Benutzerschnittstelle (22) als Eingang des durch das Empfängermittel (20) erzeugten Datenausgangs (58) erhält, wobei die Benutzerschnittstelle (22) so eingerichtet ist, dass ein Schallstimulus erzeugt wird und dass eine Anzeige vorhanden ist, die den Datenausgang (58) anzeigt, um einen Vergleich der elektrischen Aktivität des Gehirnes in Reaktion auf den Schallstimulus zu schaffen.
  2. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 1, das weiterhin innerhalb des Übertragungsmittels (18) einen Systemcontroller (44) zum Konditionieren des Radiofrequenzsignales vor dem das Radiofrequenzsignal übertragenden Übertragungsmittels (18).
  3. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 2, bei dem der Systemcontroller (44) zur Ausgabe eines Kontrollsignales (48) eingerichtet ist, das die Trägerfrequenz und die Referenzfrequenz um den einen Betrag der frequenzverschobenen abgestimmten Modulation verschiebt, sodass lediglich logische Pegel mit Null und einem positiven Wert erforderlich sind, um die Trägerfrequenz sowohl oberhalb als auch unterhalb der nominalen nicht modulierten Trägerfrequenz zu modulieren.
  4. Drahtloses EEG-System nach Anspruch 1, das weiterhin innerhalb das Empfängermittel (20) einen Mikrocontroller (56) zum Kontrollieren des Empfängermittels aufweist.
  5. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 1, bei dem die Fehlerkorrektur eine Hamming-Enkodierung verwendet.
  6. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 1, bei dem die Elektrodenanordnung (12) dem Übertragungsmittel (18) eine differenziellen Eingang liefert.
  7. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 1, bei dem die Elektrodenanordnung (12) dem Übertragungsmittel (18) einen Eingang mit einem signifikanten Signalpegel liefert.
  8. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Benutzerschnittstelle (22) programmierbar ist.
  9. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 1, bei der das Übertragungsmittel (18) durch eine darin befindliche Batterieeinheit mit Energie versorgt wird und eine Sendeantenne (26), einen Sender, einen Systemcontroller (44) und ein Verstärkungsmittel (30) aufweist, das zum Erhöhen des Verstärkungsgrades des Elektrodensignales ebenfalls darin angeordnet ist, wobei der Sender so eingerichtet ist, dass ein den durch die Elektrodenanordnung (12) erfassten Spannungen entsprechendes Radiofrequenzsignal erzeugt und der Systemcontroller (44) unter Betriebsbedingungen das Radiofrequenzsignal mit einer Fehlererfassungs- und Fehlerkorrekturenkodierung enkodiert, wobei das Übertragungsmittel (18) dazu eingerichtet ist, einen eine Trägerfrequenz umtastenden Schaltkreis, um eine aus der Trägerfrequenz über einen Phasenregelkreis gekoppelte synthetisierte Trägerfrequenz zu modulieren, und einen eine Referenzfrequenz umtastenden Schaltkreis zu verwenden, um eine Referenzfrequenz zu modulieren, um dem Radiofrequenzsignal ein nicht auf Null zurückgehendes Format zu verleihen.
  10. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, das weiterhin in dem Übertragungsmittel (18) eine Leiterplatte aufweist, auf die die Sendeantenne (26) durch Siebdruck aufgedruckt ist.
  11. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 10, bei der das Verstärkungsmittel (30) wenigstens einen Eingangsverstärker (34) aufweist.
  12. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 11, bei der das Verstärkungsmittel (30) wenigstens einen Bandpassfilter (36) aufweist.
  13. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach Anspruch 10, 11 oder 12, das weiterhin ein Schnittstellenkabel (58) aufweist, das das Empfängermittel (20) mit der Benutzerschnittstelle (22) verbindet.
  14. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Benutzerschnittstelle (22) ein Arbeitsplatzrechner ist.
  15. Drahtloses EEG-System für eine Hörprüfung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Übertragungsmittel (18) über eine Software steuerbar ist und bei der die Frequenz auf verschiedene zulässige Radiofrequenzbänder einstellbar ist.
DE69634486T 1995-09-18 1996-09-18 Drathloses eeg system für eine effiziente schall-evozierte reaktion Expired - Fee Related DE69634486T2 (de)

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US529646 1995-09-18
PCT/US1996/015231 WO1997010747A1 (en) 1995-09-18 1996-09-18 Wireless eeg system for effective auditory evoked response

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