WO2004028365A2 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung eines schlafprofiles - Google Patents

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Matthias Schwaibold
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    • A61B5/398—Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a sleep profile, in which at least one signal is detected via three electrodes and fed to an evaluation device, in which a first electrode is positioned in the area of a person's head, and in which mixed signals with proportions of EEG are used by the electrodes. Signals, EOG signals and EMG signals are recorded and fed to the evaluation device.
  • the invention further relates to a device for determining a sleep profile, which has at least three electrodes for recording mixed signals with portions of an EEG signal, an EOG signal and an EMG signal, and in which the electrodes are connected to an evaluation device.
  • a device for determining a sleep profile which has at least three electrodes for recording mixed signals with portions of an EEG signal, an EOG signal and an EMG signal, and in which the electrodes are connected to an evaluation device.
  • DE-OS 100 42 813 describes an arrangement with three electrodes which are arranged together in a forehead area of a patient.
  • DE 198 82 266 T 1 explains an arrangement using two electrodes.
  • a major problem when using the devices and methods according to the prior art is that the electrodes used are arranged at a relatively short distance from one another.
  • the dense arrangement of the electrodes relative to one another means that only small potential differences are measured. Due to the superimposition of interference signals, the detection of sleep states is only possible with imprecision.
  • the object of the present invention is to improve a method of the type mentioned in the introduction in such a way that both ease of use and high measuring accuracy are supported.
  • a first electrode is positioned in the area of a person's forehead, a second electrode in the area laterally below an eye and a third electrode as a reference electrode and in that the signals are subjected to signal processing by the evaluation device under program control.
  • Another object of the present invention is to construct a device of the type mentioned in the introduction in such a way that ease of use is achieved and high measuring accuracy is supported.
  • This object is achieved in that at least two of the electrodes are positioned relative to one another by a head holder, the contour of which is adapted to a head contour of a person such that a first electrode after the head holder has been placed on the head of the person in the area of a forehead, a second electrode is arranged in the area below an eye and a third electrode as a reference electrode and that the evaluation device is provided with a signal processing module.
  • the electrodes By positioning the electrodes in the area of the forehead, the area laterally below an eye and the neck, a relatively large distance between the electrodes is provided, which leads to increased potential differences.
  • the areas in question are usually only weakly or not at all hairy, so that good contact of the electrodes with a skin surface is provided.
  • the signal processing in the area of the evaluation device makes it possible to differentiate between different signal types and to evaluate them separately or in combination with one another. The evaluation leads to a high quality of information with regard to the respective sleep states being achieved.
  • Good measurement technology is also supported by positioning the electrode in an area above an eye of the person.
  • Advantageous potential differences can be detected by using the electrode below the eye as the active electrode.
  • Electrode positioning is provided in that the electrode is positioned below the eye relative to a center line of the head of the person with respect to the electrode in the forehead region diagonally and opposite.
  • Electrodes are arranged such that they can be moved relative to one another.
  • Electrodes are connected relative to one another by headbands.
  • electrical signal amplification be carried out at a short distance from the electrodes.
  • a fail-safe data transmission method that can be carried out with little energy expenditure is realized in that the Bluetooth method is used for signal transmission.
  • a high quality of information is also supported in that a pattern recognition is carried out for signal processing.
  • FIG. 2 shows a representation to illustrate a positioning of a head holder with three electrodes in the area of a patient's head
  • FIG. 3 shows a block diagram for further illustration of the overall device
  • 4 shows a block diagram to illustrate a first embodiment of a signal detection part
  • 5 is a block diagram illustrating a second embodiment of the signal detection part
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a third embodiment of the signal detection part
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of the signal detection part
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a fifth embodiment of the signal detection part
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a structure of a diagnostic part
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a second embodiment of a diagnostic part
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a third embodiment of a diagnostic part
  • FIG. 12 is a block diagram to illustrate signal processing when creating a sleep profile
  • FIG. 13 is a diagram to illustrate a first sleep profile
  • 15 is an illustration to illustrate a third sleep profile
  • 16 is an illustration to illustrate a fourth sleep profile
  • Fig. 18 is a diagram illustrating a sixth sleep profile
  • Fig. 19 is a diagram illustrating a seventh sleep profile.
  • a head holder (2) with electrodes (3, 4, 5) is positioned in the area of a person (1).
  • a transmitter (6) is also arranged in the area of the head holder (2) and is wirelessly coupled to a receiver (7).
  • the receiver (7) is arranged in the area of a base station (8).
  • the base station (8) records the signals transmitted to the receiver (7).
  • the base station (8) can contain a graphic user interface (9) and can be equipped with software modules for automatic signal analysis.
  • the base station (8) is equipped with a device for transmitting data to a central storage device (10).
  • the storage device (10) can be implemented, for example, as an electronic patient file.
  • Fig. 2 also shows a special embodiment of the arrangement of the head holder (2) in the region of a head (12) of the person (1). It can be seen that the electrode (3) in the area of a forehead (13), the electrode (4) in an area laterally below an eye (14) and the electrode (5) in the area of a neck (15) of the person (1). The area of the neck (15) also includes the neck area of the person (1).
  • the head holder (2) is made from strips, two horizontal strips and two essentially vertical strips being used.
  • Fig. 2 illustrates that the electrode (3) is laterally offset relative to a head center line such that the positioning takes place approximately above an eye of the person (1).
  • the electrode (4) is arranged laterally offset below the eye (14) and on the outside in such a way that a diagonally opposite arrangement is realized with respect to a center line of the head (12) relative to the electrode (3).
  • the electrode (3) in the area of the forehead (13) and the electrode (4) below the eye (14) are generally designed as active electrodes.
  • the electrode (5) in the area of the neck (15) or the neck serves as a reference electrode.
  • the potential differences between the electrodes (3, 4, 5) provide mixed signals with parts of EEG signals, EOG signals and EMG signals.
  • the evaluation unit (11) a distinction is made between the individual signals, for example by pattern recognition or digital filtering.
  • the signal processing can in particular be carried out using fuzzy logic.
  • the headgear (2) with a quick-release fastener so that the person (1) can easily put the headgear (2) on before going to bed.
  • Fig. 2 shows schematically an amplifier (16) arranged at a short distance from the electrodes (3, 4, 5).
  • an amplifier (16) arranged at a short distance from the electrodes (3, 4, 5).
  • Electrodes 3, 4, 5
  • adhesive electrodes or dry electrodes are contemplated.
  • a wireless short-range telemetry element can be used as the transmitter (6), which carries out a signal transmission using Bluetooth technology.
  • the transmitter (6) which carries out a signal transmission using Bluetooth technology.
  • the battery can be implemented as a disposable battery or as a rechargeable battery.
  • the base station (8) serves to receive and record the transmitted signals.
  • a relatively simple constructional implementation of the base station (8) can be achieved using a data logger with interface for reading out the data via network, memory card or with a direct connection to an evaluation PC.
  • the evaluation unit (11) for signal analysis can be implemented in the base station, but it is also possible to implement the evaluation unit (11) as an independent device. It is also conceivable to equip the base station (8) with an interface for reading out the data via mobile / telephone landline or data networks or to use storage media.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram to illustrate the overall arrangement.
  • the electrodes (3, 4, 5) are connected to a digitization or impedance measurement via amplifiers (16) and / or analog filters.
  • a connection to signal processing is established via a first buffer.
  • the signal quality is checked and an error is detected.
  • Corresponding evaluation information is fed to a user interface for users.
  • the output signals of the signal processing are fed to a second buffer and then forwarded to a display device. A diagnosis can be made here by experts. Finally, the data can be archived.
  • the overall arrangement in FIG. 3 is basically divided into the three components of the head holder (2), the mobile or stationary recording unit and the evaluation unit.
  • the mobile or stationary recording unit can be wholly or partly integrated in the area of the head holder (2) or in the area of the evaluation unit. So between the components probably wired couplings or decoupled wireless connections can be realized.
  • the recording unit can basically be implemented as a data logger, a PDA-like system and as a mobile or stationary computer.
  • a computer with independent or Internet-based software and data storage can be used to implement the evaluation unit.
  • FIGS. 9 to 11 shows a first embodiment variant for the signal detection part. Some parts of this are only explained optionally, since these parts can also be integrated into the diagnostic part shown in FIGS. 9 to 11.
  • the signal processing includes the creation of the sleep profile.
  • Simple signal processing parts such as filtering, compression and threshold value checks can be integrated in all modules.
  • FIG. 4 corresponds to the system shown in FIG. 3 in the left part of the drawing.
  • An analog cable connection between the electrodes (3, 4, 5) and the amplifier (16) is provided here. Only the electrodes are arranged in the area of the head holder (2), the amplifier (16) is arranged in the area of the base station (8) as a mobile or stationary recording unit.
  • the arrangement of the amplifier (16) and any analog filters in the area of the head holder (2) is connected to the mobile or stationary recording unit in a similar manner via a cable connection.
  • the digitization or the impedance measurement is also arranged in the area of the head holder (2).
  • a connection to the mobile or stationary recording unit is made, for example, via a cable with digital data transmission or via short-range wireless communication.
  • the control of the signal quality as well as an error detection and a first temporary storage in the area of the head holder (2) are implemented.
  • Another buffer and a module for carrying out remote telemetry or for feeding data into data networks is arranged in the area of the mobile or stationary recording unit.
  • a data transfer between the buffers can be digitally wired, it is also conceivable to use wireless short-range communication or remote telemetry here as well.
  • the use of data or telephone networks, mobile radio or the Internet is also possible.
  • data can also be exchanged using storage media.
  • the signal processing is also implemented in the area of the head holder (2).
  • the same methods and devices that have already been described in connection with FIG. 7 can be used for the data transmission between the respective buffers.
  • FIG. 9 essentially shows the right part of the overall system according to FIG. 3, the mobile or stationary recording unit being equipped with a module for carrying out remote telemetry, feeding data into data networks and for generating a direct digital connection. Communication between the recording unit and the evaluation unit can in turn take place using all technical methods and devices that have already been described in connection with FIG. 7.
  • the signal processing was transferred from the evaluation unit to the mobile or stationary recording unit. Otherwise, the structure essentially corresponds to the illustration in FIG. 9.
  • a pattern recognition by a classifier can take place, for example, using artificial neural networks. Even after the pattern recognition, a standardization, conditioning and plausibility check as well as, if necessary, an artifact recognition and elimination are carried out.
  • the information about the context is compiled, in particular about parameters and patterns in a time window.
  • a transparent set of rules for creating the sleep profile can be generated from this data, for example using neural networks or fuzzy systems.
  • FIG. 13 shows an exemplary sleep profile in which a distinction is made between waking states, light sleep (LS), deep sleep (SWS) and REM or paradoxical sleep.
  • Modified sleep profiles are also shown in FIGS. 14, 15, 16, 17, 18 and 19. The sleep profiles differ essentially in the way they are displayed in order to facilitate evaluations based on different criteria.
  • the base station (8) can be connected to an evaluation PC by cable or via a Bluetooth interface. Indirect connections via telephone networks, for example analog, via ISDN or via mobile radio are also possible. There is also an integration into local ones Networks or data transfer possible using the Internet.
  • the measurement signals of other sensors can relate to breathing, the cardiovascular system and the execution of movements.
  • additional sensors can relate to breathing, the cardiovascular system and the execution of movements.
  • 3 electrodes (3, 4, 5) two unipolar or one bipolar lead can be obtained, for example.
  • each of the electrodes (3, 4, 5) can be used as a passive electrode, but the structure described above proves to be advantageous.
  • the reference electrode shown in the region of the neck (15) it can also be arranged in the neck behind the ear or above the mastoid.
  • the method explained includes both signal acquisition using the electrodes, signal processing, the presentation of the results, and support in producing a diagnostic statement.
  • the device explained can be used to screen measurement data, to support the establishment of a diagnosis by the attending doctor and to carry out a therapy check for the most common sleep disorders.
  • sleep disorders such as OSAS, insomnia, periodic limb movements and narcolepsy.
  • the sleep profile As an alternative to evaluating only the sleep profile generated, it is also possible to combine the sleep profile with one or more parameters of respiration, oxygen saturation of the blood, heart, or. Pulse rate, body position as well as arm and / or leg movement to carry out.
  • the device explained and the method enable use under clinical conditions, within a sleep laboratory and in particular also on an outpatient basis.
  • these are in particular the performance of the activity in the EEG frequency bands, for example the alpha activity, the spindle density and the SEM density. Determining these parameters supports the detection and differentiation of neurological sleep disorders, for example insomnia.
  • a further increase in user convenience when using the device can be achieved by transparently visualizing the recognized patterns or applied rules. Plausibility checks and post-correction of the data are supported by the display of the measured or filtered raw data.
  • Another field of application for the use of the device and the use of the method is the monitoring of hypersomnia and vigilance during the day and the objective detection of falling asleep while performing sleep latency or monotony intolerance tests.
  • a number of further patterns can be determined from the mixed signals by feature extraction, in particular by extraction of the frequency and amplitude distributions.
  • these are fast and slow eye movements, alpha, theta and delta activities in the EEG, sleep spin yours and movements.
  • Feature extraction can be supported through the use of artificial neural networks.
  • Pre-processing of the measurement signals has proven to be advantageous in order to dampen higher-frequency signal components, in particular network disturbances of 50 Hz or 60 Hz.
  • the use of digital filters has also proven to be advantageous.
  • high-frequency signal components with a frequency above 25 Hz can be evaluated to measure muscle tone.
  • the evaluation of the muscle tone supports in particular the detection of REM sleep and deep sleep.
  • the strength of the performance of the individual EEG frequency bands, the frequency of the occurrence of the patterns and the strength of the muscle tone can be individually standardized using the value distribution.
  • a sleep depth is assigned to a measurement phase to be evaluated, for example a measurement phase with a duration of one second. This is done by looking at the frequency, strength as well as the.
  • the sequence of the recognized patterns can be viewed in a time window which is greater than or equal to the duration of the measurement phase in question.
  • the assignment carried out can be based on rules using fuzzy logic.
  • a discrete sleep profile a so-called hypnogram
  • hypnogram can be generated from the results of the signal processing, according to righteousness and Kales.
  • a novel sleep profile is provided, which in particular also reproduces continuous transitions from waking to light sleep to deep sleep.
  • deep sleep is characterized by the fact that activities in the delta frequency range of the EEG are detected with sufficient frequency. If deep sleep is detected, the amplitude or the power of this delta activity in the sleep profile can be recognized by the strength of the rash in the direction of deep sleep.
  • REM sleep begins and ends at fixed times, there is no continuous transition here. By defining threshold values, it can be determined which areas are clearly evaluated as waking sleep, light sleep, deep sleep or as an unclear sleep state. This helps in particular to specify the time periods of the occurrence of these states in absolute or percentage.
  • the electrode arranged in the region of the patient's neck when the measuring method was carried out it is also possible to position this electrode in the region of the patient's chin, neck, upper body or earlobe.
  • the reference electrode in the region of the patient's neck, it is also possible to position it differently, for example on the earlobe, neck, chin or on the patient's upper body.

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Ermittlung eines Schlafprofils. Über mindestens drei Elektroden wird mindestens ein Signal erfasst und einer Auswertungseinrichtung zugeführt. Die Signalerfassung bezieht sich auf Mischsignale mit Anteilen von EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen. Eine erste Elektrode ist im Bereich einer Stirn der Person angeordnet, eine zweite Elektrode ist im Bereich seitlich unterhalb eines Auges und eine dritte Elektrode im Nackenbereich der Person positioniert. Die Signale werden von der Auswertungseinrichtung programmgesteuert einer Signalverarbeitung unterzogen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Schlafprofiles
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Schlafprofils, bei dem über drei Elektroden mindestens ein Signal erfaßt und einer Auswertungseinrichtung zugeführt wird sowie bei dem eine erste Elektrode im Bereich eines Kopfes einer Person positioniert wird sowie bei dem durch die Elektroden Mischsignale mit Anteilen von EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen erfaßt und der Auswertungs- einrichtung zugeführt werden.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Schlafprofils, die mindestens, drei Elektroden zur Erfassung von Mischsignalen mit Anteilen eines EEG-Signals, eines EOG-Signals sowie eines EMG-Signals aufweist sowie bei der die Elektroden an eine Auswertungseinrichtung angeschlossen sind. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bereits in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. In der DE-OS 100 42 813 wird eine Anordnung mit drei Elektroden beschrieben, die gemeinsam in einem Stirnbereich eines Patienten angeordnet sind. In der DE 198 82 266 T 1 wird eine Anordnung unter Verwendung von zwei Elektroden erläutert .
Ein wesentliches Problem bei einer Anwendung der Vorrichtungen und Verfahren gemäß zum Stand der Technik besteht darin, daß hier die verwendeten Elektroden mit einem relativ geringen Abstand zueinander angeordnet sind. Die dichte Anordnung der Elektroden relativ zueinander führt dazu, daß nur geringe Potentialdifferenzen meßtechnisch erfaßt werden. Durch die Überlagerung von Störsignalen ist hierdurch die Detektion von Schlafzuständen nur ungenau möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß sowohl eine einfache Anwendbarkeit als auch eine hohe Meßgenauigkeit unterstützt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Elektrode im Bereich einer Stirn der Person, eine zweite Elektrode im Bereich seitlich unterhalb eines Auges und eine dritte Elektrode als Bezugselektrode positioniert wird und daß die Signale von der Auswertungseinrichtung programmgesteuert einer Signalverarbeitung unterzogen werden.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine einfache Bedienbarkeit erreicht und eine hohe Meßgenauigkeit unterstützt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei der Elektroden relativ zueinander von einer Kopfhalterung positioniert werden, deren Kontur an eine Kopfkontur einer Person derart angepaßt ist, daß eine erste Elektrode nach einem Anlegen der Kopfhalterung an den Kopf der Person im Bereich einer Stirn, eine zweite Elektrode im Bereich seitlich unterhalb eines Auges und eine dritte Elektrode als Bezugselektrode angeordnet ist und daß die Auswertungseinrichtung mit einem Signalverarbeitungsmodul versehen ist .
Durch die Positionierung der Elektroden im Bereich der Stirn, des Bereiches seitlich unterhalb eines Auges sowie des Nackens wird ein relativ großer Abstand der Elektroden bereitgestellt, der zu vergrößerten Potentialdifferenzen führt. Darüber hinaus sind die betreffenden Bereiche in der Regel nur schwach oder überhaupt nicht behaart, so daß ein guter Kontakt der Elektroden mit einer Hautoberfläche bereitgestellt wird. Durch die Signalverarbeitung im Bereich der Auswertungseinrichtung ist es möglich, unterschiedliche Signaltypen voneinander zu unterscheiden sowie separat bzw. in Kombination miteinander auszuwerten. Die Auswertung führt dazu, daß eine hohe Aussagegüte im Hinblick auf die jeweiligen Schlafzustände erreicht wird.
Ein guter Zugang zu den zu erfassenden Signalen wird dadurch bereitgestellt, daß die Elektrode im Bereich der Stirn der Person als aktive Elektrode verwendet wird.
Ebenfalls wird eine gute meßtechnische Erfassung dadurch unterstützt, daß die Elektrode in einem Bereich oberhalb eines Auges der Person positioniert wird. Vorteilhafte Potentialdifferenzen können dadurch erfaßt werden, daß die Elektrode unterhalb des Auges als aktive Elektrode verwendet wird.
Eine günstige Elektrodenpositionierung wird dadurch bereitgestellt, daß die Elektrode unterhalb des Auges relativ zu einer Mittellinie des Kopfes der Person bezüglich der Elektrode im Stirnbereich diagonal und gegenüberliegend positioniert wird.
Zur Gewährleistung einer guten Analysequalität im Hinblick auf die zu ermittelnden Schlafzustände wird vorgeschlagen, daß eine Signalverarbeitung zur Unterscheidung zwischen EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen durchgeführt wird.
Eine Anpaßbarkeit an patientenindividuelle Gegebenheiten wird dadurch unterstützt, daß die Elektroden relativ zueinander positionsveränderlich angeordnet werden.
Ein verbesserter Benutzungskomfort für den Patienten wird dadurch bereitgestellt, daß die Elektroden relativ zueinander von Kopfbändern verbunden werden.
Zur weiteren Verbesserung der Störsicherheit wird vorgeschlagen, daß eine elektrische Signalverstärkung mit einem geringen Abstand zu den Elektroden durchgeführt wird.
Den Patienten störende Leitungen können dadurch vermieden werden, daß eine drahtlose Signalübertragung durchgeführt wird. Eine effektive Datenübertragung wird auch dadurch unterstützt, daß zur Signalübertragung ein drahtloses Kurzstrek- kentelemetrieverfahren angewendet wird.
Ein störungssicheres und mit geringem Energieaufwand durchführbares Datenübertragungsverfahren wird dadurch realisiert, daß zur Signalübertragung das Bluetooth-Verfahren angewendet wird.
Eine hohe Aussagequalität wird auch dadurch unterstützt, daß zur Signalverarbeitung eine Mustererkennung durchgeführt wird.
Eine Auswertung innerhalb eines großen Parameterbereiches wird dadurch erleichtert, daß eine Signalverarbeitung unter Einsatz einer Fuzzy-Logik durchgeführt wird.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Gesamteinrichtung,
Fig. 2 Eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Positionierung einer Kopfhalterung mit drei Elektroden im Bereich eines Patientenkopfes,
Fig. 3 Ein Blockschaltbild zur weiteren Veranschaulichung der Gesamteinrichtung,
Fig. 4 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform eines Signalerfassungs- teils, Fig. 5 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
Fig. 6 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
Fig. 7 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer vierten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
Fig. 8 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer fünften Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
Fig. 9 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Aufbaues eines Befundungsteils,
Fig. 10 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform eines Befundungsteils,
Fig. 11 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform eines Befundungsteils,
Fig. 12 Ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Signalverarbeitung bei der Erstellung eines Schlaf- profils,
Fig. 13 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines ersten Schlaf rofils,
Fig. 14 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines zweiten Schlafprofils,
Fig. 15 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines dritten Schlafprofils, Fig. 16 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines vierten Schlafprofils,
Fig. 17 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines fünften Schlafprofils,
Fig. 18 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines sechsten Schlafprofils und
Fig. 19 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines siebten Schlafprofils.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines speziellen Ausführungsbeispiels einer Gesamtanordnung zur Ermittlung eines Schlafprofils. Im Bereich einer Person (1) ist eine Kopfhalterung (2) mit Elektroden (3, 4, 5) positioniert. Ebenfalls ist im Bereich der Kopfhalterung (2) ein Sender (6) angeordnet, der drahtlos mit einem Empfänger (7) gekoppelt ist. Der Empfänger (7) ist im Bereich einer Basisstation (8) angeordnet. Die Basisstation (8) zeichnet die zum Empfänger (7) übermittelten Signale auf. Die Basisstation (8) kann ein graphisches Benutzerinterface (9) enthalten und mit Softwaremodulen zur automatischen Signalanalyse ausgestattet sein.
Die Basisstation (8) ist mit einer Einrichtung ausgestattet, um Daten zu einer zentralen Speichereinrichtung (10) zu übertragen. Die Speichereinrichtung (10) kann beispielsweise als eine elektronische Patientenakte realisiert sein.
Fig. 2 zeigt ebenfalls als spezielles Ausführungsbeispiel die Anordnung der Kopfhalterung (2) im Bereich eines Kopfes (12) der Person (1) . Es ist zu erkennen, daß die Elektrode (3) im Bereich einer Stirn (13) , die Elektrode (4) in einem Bereich seitlich unterhalb eines Auges (14) und die Elektrode (5) im Bereich eines Nackens (15) der Person (1) positioniert ist. Der Bereich des Nackens (15) umfaßt hierbei auch den Halsbereich der Person (1) .
Die Kopfhalterung (2) ist beim Ausführungsbeispiel aus Bändern realisiert, wobei zwei horizontal verlaufende Bänder und zwei im wesentlichen vertikal verlaufende Bänder verwendet sind.
Fig. 2 veranschaulicht, daß die Elektrode (3) relativ zu einer Kopfmittellinie seitlich derart versetzt angeordnet ist, daß die eine Positionierung etwa oberhalb eines Auges der Person (1) erfolgt. Die Elektrode (4) ist unterhalb des Auges (14) und außen seitlich versetzt derart angeordnet, daß bezüglich einer Mittellinie des Kopfes (12) relativ zur Elektrode (3) eine diagonal gegenüberliegende Anordnung realisiert ist.
Die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) und die Elektrode (4) unterhalb des Auges (14) sind in der Regel als aktive Elektroden ausgebildet. Die Elektrode (5) im Bereich des Nackens (15) bzw. des Halses dient als Bezugselektrode. Durch die Potentialdifferenzen zwischen den Elektroden (3, 4, 5) werden Mischsignale mit Anteilen von EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen bereitgestellt. Unter Verwendung der Auswertungseinheit (11) erfolgt beispielsweise durch Mustererkennung oder digitale Filterung eine Unterscheidung zwischen den einzelnen Signalen. Die Signalverarbeitung kann insbesondere unter Verwendung einer Fuzzy- Logik erfolgen. Zur Ermöglichung einer individuellen' Positionierung der Elektroden (3, 4, 5) im Bereich der Kopfhalterung (2) ist es möglich, die Kopfhalterung (2) mit Versteileinrichtungen auszustatten. Beispielsweise ist es möglich, die Position der dargestellten Bänder relativ zueinander zu verändern oder die Elektroden (3, 4, 5) entlang der Bänder zu verschieben. Ebenfalls ist daran gedacht, die Kopfhalterung (2) mit einem Schnellverschluß zu versehen, damit die Person (1) die Kopfhalterung (2) vor einem Zubettgehen in einfacher Weise anlegen kann.
Fig. 2 zeigt schematisch einen mit geringem Abstand zu den Elektroden (3, 4, 5) angeordneten Verstärker (16). Grundsätzlich ist es möglich, sowohl einen gemeinsamen Verstärker (16) für alle Elektroden (3, 4, 5) oder jeweils individuell den einzelnen der Elektroden (3, 4, 5) zugeordnete Verstärker (16) zu verwenden.
Als Elektroden (3, 4, 5) können unterschiedliche Elektrodentypen eingesetzt werden. Beispielsweise ist an die Verwendung von Klebeelektroden oder trockenen Elektroden gedacht .
Als Sender (6) kann ein drahtloses Kurzstreckentelemetriee- lement eingesetzt werden, das eine Signalübertragung unter Verwendung der Bluetooth-Technik durchführt. Insbesondere ist auch daran gedacht, die Kopfhalterung (2) mit einer Batterie für einen netzunabhängigen Betrieb auszustatten. Die Batterie kann sowohl als Einwegbatterie oder als auf- ladbare Batterie realisiert sein.
Die Basisstation (8) dient zum Empfang und Aufzeichnen der übermittelten Signale. Eine relativ einfach konstruktive Realisierung der Basisstation (8) kann durch einen Data- logger mit Schnittstelle zum Auslesen der Daten per Netzwerk, Speicherkarte oder mit direkter Verbindung zu einem Auswertungs-PC erfolgen. In die Basisstation kann die Aus- wertungseinheit (11) zur Signalanalyse implementiert werden, es ist aber ebenfalls möglich, die Auswertungseinheit (11) als eigenständige Einrichtung zu realisieren. Ebenfalls ist es denkbar, die Basisstation (8) mit einer Schnittstelle zum Auslesen der Daten über Mobilfunk/Telefon-Festnetz oder Datennetze auszustatten oder Speichermedien zu verwenden.
Fig. 3 zeigt ein schematisiertes Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Gesamtanordnung. Die Elektroden (3, 4, 5) sind dabei über Verstärker (16) und/oder analoge Filter mit einer Digitalisierung bzw. Impedanzmessung verbunden. Über einen ersten Zwischenspeicher erfolgt eine Verbindung mit einer Signalverarbeitung. Im Zusammenhang mit der Digitalisierung erfolgt eine Kontrolle der Signalqualität sowie eine Fehlererkennung. Entsprechende Auswertungsinformationen werden einem Benutzerinterface für Anwender zugeführt . Die AusgangsSignale der Signalverarbeitung werden einem zweiten Zwischenspeicher zugeführt und anschließend an eine Darstellungseinrichtung weitergeleitet . Hier kann eine Diagnose durch Experten erfolgen. Abschließend können die Daten einer Datenarchivierung zugeführt werden.
Die Gesamtanordnung in Fig. 3 ist grundsätzlich in die drei Komponenten der Kopfhalterung (2) , der mobilen oder stationären AufZeichnungseinheit und der Auswertungseinheit unterteilt. Wie in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert wird, kann die mobile oder stationäre AufZeichnungseinheit ganz oder teilweise in den Bereich der Kopfhalterung (2) oder in den Bereich der Auswertungseinheit integriert werden. Zwischen den Komponenten können so- wohl drahtgebundene Kopplungen oder auch entkoppelte drahtlose Verbindungen realisiert werden. Die Aufzeichnungsein- heit kann grundsätzlich als ein Daten-Logger, PDA-ähnliches System sowie als ein mobiler oder stationärer Computer realisiert werden. Zur Realisierung der Auswerteeinheit kann ein Computer mit einer eigenständigen oder Internet- basierten Software und Datenspeicherung verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsvariante für das Signalerfassungsteil. Einige Teile hiervon werden lediglich optional erläutert, da diese Teile auch in das in den Fig. 9 bis Fig. 11 dargestellte Befundungsteil integriert werden können.
Die Signalverarbeitung umfaßt die Erstellung des Schlafprofils. Einfache Signalverarbeitungsteile wie Filterung, Komprimierung und Schwellwertkontrollen können in alle Module integriert sein.
Die Ausführungsform in Fig. 4 entspricht dem in Fig. 3 im linken Zeichnungsteil dargestellten System. Es ist hier eine analoge Kabelverbindung zwischen den Elektroden (3, 4, 5) und dem Verstärker (16) vorgesehen. Lediglich die Elektroden sind im Bereich der Kopfhalterung (2) angeordnet, der Verstärker (16) ist im Bereich der Basisstation (8) als mobile oder stationäre AufZeichnungseinheit angeordnet.
Bei der modifizierten Ausführungsform in Fig. 5 erfolgt die Anordnung des Verstärkers (16) sowie eventueller analoger Filter im Bereich der Kopfhalterung (2) . Eine Verbindung der Verstärker (16) mit der mobilen oder stationären Aufzeichnungseinheit erfolgt analog über eine Kabelverbindung. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist auch die Digitalisierung bzw. die Impedanzmessung im Bereich der Kopfhalterung (2) angeordnet. Eine Verbindung zur mobilen oder stationären AufZeichnungseinheit erfolgt beispielsweise kabel- gebunden mit einer digitalen Datenübertragung oder über eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 7 sind auch die Kontrolle der Signalqualität sowie eine Fehlererkennung und eine erste Zwischenspeicherung im Bereich der Kopfhalterung (2) implementiert . Ein weiterer Zwischenspeicher sowie ein Modul zur Durchführung einer Ferntelemetrie oder zur Einspeisung von Daten in Datennetze ist im Bereich der mobilen oder stationären AufZeichnungseinheit angeordnet. Eine Datenübertragung zwischen den Zwischenspeichern kann kabelgebunden digital erfolgen, ebenfalls ist es denkbar, auch hier eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation oder Ferntelemetrie einzusetzen. Ebenfalls ist die Verwendung von Daten- oder Telefonnetzen, Mobilfunk oder Internet möglich. Schließlich kann ein Datenaustausch auch unter Verwendung von Speichermedien erfolgen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist zusätzlich auch die Signalverarbeitung im Bereich der Kopfhalterung (2) implementiert. Für die Datenübertragung zwischen den jeweiligen Zwischenspeichern können dieselben Verfahren und Vorrichtungen zum Einsatz kommen, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurden.
Fig. 9 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante für das Befundungsteil. Auch hier sind einige Teile nur optional dargestellt, da auch eine Integration in das bereits erläuterte Signalerfassungsteil erfolgen kann. Unter der Signalverarbeitung wird die Erstellung des Schlafprofils verstanden. Einfache Signalverarbeitungsteile wie Filterung, Komprimierung und Schwellwertkontrollen können auch hier in alle Module integriert sein.
Fig. 9 zeigt im wesentlichen den rechten Teil des Gesamtsystems nach Fig. 3, wobei die mobile oder stationäre Auf- zeichnungseinheit mit einem Modul zur Durchführung einer Ferntelemetrie, einer Einspeisung von Daten in Datennetze sowie zur Erzeugung einer direkten digitalen Verbindung ausgestattet wurde. Eine Kommunikation zwischen der Auf- zeichnungseinheit und der Auswerteeinheit kann wiederum unter Einsatz aller technischen Verfahren und Geräte erfolgen, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurden.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 10 wurde die Signalverarbeitung von der Auswerteeinheit zur mobilen oder stationären AufZeichnungseinheit überführt. Ansonsten entspricht der Aufbau im wesentlichen der Darstellung in Fig. 9.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 11 sind mit Ausnahme der Datenarchivierung alle Funktionskomponenten im Bereich der mobilen oder stationären AufZeichnungseinheit angeordnet. Ein Anschluß an die Datenarchivierung erfolgt über geeignete Datennetze.
Der Verfahrensablauf bei der Durchführung der Signalverarbeitung zur Erstellung eines Schlafprofils mit diskreten und/oder kontinuierlichen Übergängen wird in Fig. 12 weiter erläutert. Als Eingangssignale können die bereits beschriebenen Mischsignale oder auch separate Signale für EEG, EOG und EMG verwertet werden. Nach einer Parameterextraktion erfolgt eine Normierung, Konditionierung und Plausibili- tätskontrolle. Darüber hinaus ist es möglich, eine Artefakterkennung und Beseitigung durchzuführen.
Eine Mustererkennung durch einen Klassifikator kann beispielsweise unter Einsatz von künstlichen neuronalen Netzen erfolgen. Auch nach der Mustererkennung wird typischerweise eine Normierung, Konditionierung und Plausibilitätskontrol- le sowie gegebenenfalls eine Artefakterkennung und Beseitigung durchgeführt .
Nach der Auswertung der Daten erfolgt eine Zusammenstellung der Informationen über den Kontext, insbesondere zu Parametern und Mustern in einem Zeitfenster. Aus diesen Daten kann ein transparentes Regelwerk zur Erstellung des Schlaf- profils erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung von neuronalen Netzen oder Fuzzy-Systemen. Abschließend erfolgt eine Nachkorrektur, Plausibilitätskontrolle wie Glättung der erzeugten Verläufe .
Fig. 13 zeigt ein beispielhaftes Schlafprofil, bei dem zwischen Wachzuständen, Leichtschlaf (LS) , Tiefschlaf (SWS) sowie REM- oder paradoxem Schlaf unterschieden wird. Modifizierte Schlafprofile sind auch in Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16, Fig. 17, Fig. 18 und Fig. 19 dargestellt. Die Schlaf- profile unterscheiden sich im wesentlichen durch die Art und Weise der Darstellung um Auswertungen nach unterschiedlichen Kriterien zu erleichtern.
Eine Verbindung der Basisstation (8) mit einem Auswertungs- PC kann kabelgebunden oder über eine Bluetooth-Schnittstelle erfolgen. Ebenfalls sind indirekte Verbindungen über Telefonnetze, beispielsweise analog, über ISDN oder über Mobilfunk möglich. Ebenfalls ist eine Integration in lokale Netzwerke oder ein Datentransfer unter Verwendung des Internet möglich.
Grundsätzlich ist es möglich, aus den Signalen mit der beschriebenen Signalverarbeitung ein klassisches Hypnogramm nach den Autoren Rechtschaffen und Kales oder auch andersartige Schlafprofile zu erstellen. Insbesondere ist es auch möglich, Schlafprofile mit diskreten oder kontinuierlich ineinanderübergehenden Zuständen zu generieren. Es werden bei der Erzeugung der Schlafprofile Wach- und Schlafzustände unterschieden. Im Falle von Schlafzuständen wird zwischen Leichtschlaf, Tiefschlaf sowie REM-Schlaf unterschieden. Eine quasi kontinuierliche Errechnung und Darstellung ermöglicht eine gleichzeitige Aussage über die Mikro- sowie Makrostruktur des Schlafes und verbessert damit die manuelle oder automatische Beurteilung der Schlafqualität . Die Errechnung und Darstellung kann mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 10 ms und einem zumindest teilweise fließenden Übergang zwischen den Schlafzuständen erfolgen. Die MikroStruktur läßt sich insbesondere über eine Fragmentierung analysieren, die eine Detektierung von Aronals und Mikroaronals umfaßt .
Grundsätzlich ist es möglich, bei der Signalauswertung die Meßsignale weiterer Sensoren zu verwenden und hierdurch Informationen über zusätzliche Körperfunktionen auszuwerten. Derartige zusätzliche Sensoren können sich auf die Atmung, das Herz-KreislaufSystem sowie auf die Durchführung von Bewegungen beziehen. Unter Verwendung der 3 Elektroden (3, 4, 5) können beispielsweise zwei unipolare oder eine bipolare Ableitung gewonnen werden. Theoretisch kann jede der Elektroden (3, 4, 5) als passive Elektrode verwendet werden, der vorstehend beschriebene Aufbau erweist sich jedoch als vorteilhaft. Für den Fall, daß nur eine einzelne unipolare Ableitung ermittelt werden soll, ist es möglich, zwei der Elektroden (3, 4, 5) kurzzuschließen. Für die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) der Person (1) erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, diese in einem Bereich zwischen einer Augenbraue und dem Haaransatz anzuordnen. Für die Elektrode (4) seitlich unterhalb des Auges (14) erweist es sich als zweckmäßig, diese etwa 3 cm oberhalb des Jochbeins zu positionieren. Alternativ zur dargestellten Anordnung der Referenzelektrode im Bereich des Nackens (15) kann diese auch im Nacken hinter dem Ohr oder oberhalb des Ma- stoids angeordnet sein.
Alternativ zu dem beispielhaft beschriebenen Bluetooth- Verfahren zur Realisierung des KurzStreckentelemetriever- fahrens ist es auch möglich die DECT-Verfahren, IrDA- Verfahren einzusetzen oder ein Funkmodul zu verwenden.
Allgemein umfaßt das erläuterte Verfahren sowohl die Signalerfassung unter Verwendung der Elektroden, die Signalverarbeitung, die Ergebnisdarstellung sowie die Unterstützung bei der Erstellung einer diagnostischen Aussage. Die erläuterte Vorrichtung kann zu einem Screening von Meßdaten, zur Unterstützung der Erstellung einer Diagnose durch den behandelnden Arzt sowie zur Durchführung einer Therapiekontrolle der häufigsten Schlafstörungen verwendet werden. Insbesondere ist an eine Anwendung im Zusammenhang mit Schlafstörungen wie OSAS, Insomnie, Periodic Limb Movements sowie der Narkolepsie gedacht.
Alternativ zu einer Auswertung nur des erzeugten Schlafprofils ist es auch möglich, eine Kombination des Schlafprofils mit einem oder mehreren meßtechnisch erfaßten Parametern von Atmung-, SauerstoffSättigung des Blutes, Herzbzw. Pulsfrequenz, Körperlage sowie Arm- und/oder Beinbewe- gungen vorzunehmen. Die erläuterte Vorrichtung sowie das Verfahren ermöglichen eine Anwendung unter klinischen Bedingungen, innerhalb eines Schlaflabors sowie insbesondere auch ambulant .
Zusätzlich oder alternativ zu den bereits erläuterten Eigenschaften des Verfahrens kann dieses auch dazu eingesetzt werden, eine Reihe weiterer Parameter zu ermitteln. Dies sind insbesondere die Leistung der Aktivität in den EEG- Frequenzbändern, beispielsweise die Alphaaktivität, die Spindeldichte sowie die REM-Dichte. Eine Bestimmung dieser Parameter unterstützt die Erkennung und Differenzierung neurologischer Schlafstörungen, beispielsweise der Insom- nie.
Ein nochmals gesteigerter Benutzungskomfort bei einer Anwendung der Vorrichtung kann dadurch erreicht werden, daß die erkannten Muster bzw. angewandte Regeln transparent vi- sualisiert werden. Durch die Darstellung der gemessenen bzw. von gefilterten Rohdaten wird eine Plausibilitätskon- trolle sowie eine Nachkorrektur der Daten unterstützt.
Ein weiteres Anwendungsfeld für den Einsatz der Vorrichtung sowie die Nutzung des Verfahrens ist das Monitoring von Hy- persomnie und Vigilanz am Tage und die objektive Erfassung des Einschlafens während der Durchführung von Schlaflatenz- oder Monotonie-Intoleranztests.
Hinsichtlich der Durchführung der Signalverarbeitung können aus den Mischsignalen durch Merkmalsextraktion eine Reihe weiterer Muster insbesondere durch eine Extraktion der Frequenz- und Amplitudenverteilungen ermittelt werden. Insbesondere sind dies schnelle und langsame Augenbewegungen, Alpha-, Theta- sowie Delta-Aktivitäten im EEG, Schlafspin- dein und Bewegungen. Die Merkmalsextraktion kann durch die Anwendung von künstlichen neuronalen Netzen unterstützt werden. Als vorteilhaft erweist sich eine Vorverarbeitung der Meßsignale, um höherfrequente Signalanteile, insbesondere NetzStörungen von 50 Hz bzw. 60 Hz zu dämpfen. Vorteilhaft erweist sich auch die Anwendung von digitalen Filtern.
Nach einer Ausblendung der 50 Hz bzw. 60 Hz NetzStörungen können hochfrequente Signalanteile mit einer Frequenz oberhalb von 25 Hz zur Messung des Muskeltonus ausgewertet werden. Die Auswertung des Muskeltonus unterstützt insbesondere die Erkennung von REM-Schlaf sowie von Tiefschlaf. Die Stärke der Leistung der einzelnen EEG-Frequenzbänder, die Häufigkeit des Auftretens der Muster sowie die Stärke des Muskeltonus können individuell anhand der Werteverteilung normiert werden.
Einer auszuwertenden Meßphase, beispielsweise einer Meßphase mit einer Dauer von einer Sekunde, wird eine Schlaftiefe zugeordnet. Dies erfolgt dadurch, indem die Häufigkeit, die Stärke sowie die . Abfolge der erkannten Muster in einem Zeitfenster betrachtet werden, welches größer oder gleich der Dauer der betreffenden Meßphase ist . Die durchgeführte Zuordnung kann regelbasiert unter Verwendung einer Fuzzy- Logik erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch daran gedacht, daß aus den Ergebnissen der Signalverarbeitung ein diskretes Schlafprofil, ein sogenanntes Hypnogramm, nach Rechtschaffen und Kales generiert werden kann.
Durch die Anwendung des erläuterten Verfahrens wird ein neuartiges Schlafprofil bereitgestellt, das insbesondere auch kontinuierliche Übergänge von Wach- über Leichtschlaf bis zum Tiefschlaf wiedergibt. Meßtechnisch ist der Tief- schlaf dadurch charakterisiert, daß hinreichend häufig Aktivitäten im Delta-Frequenzbereich des EEG's detektiert werden. Erfolgt eine Tiefschlaferkennung, so ist die Amplitude bzw. die Leistung dieser Deltaaktivität im Schlafpro- fil durch die Stärke des Ausschlages in Richtung des Tiefschlafes erkennbar. Der REM-Schlaf beginnt und endet zu festen Zeitpunkten, es gibt hier keinen kontinuierlichen Übergang. Durch eine Festlegung von Schwellwerten kann ermittelt werden, welche Bereiche eindeutig als Wachschlaf, Leichtschlaf, Tiefschlaf oder als unklarer Schlafzustand gewertet werden. Dies unterstützt es insbesondere, die Zeitdauern des Auftretens dieser Zustände absolut oder prozentual anzugeben.
Alternativ zu der bei der Durchführung des Meßverfahrens bereits erläuterten Positionierung der im Bereich des Nak- kens des Patienten angeordneten Elektrode ist es auch möglich, diese Elektrode im Bereich des Kinns, des Halses, des Oberkörpers oder des Ohrläppchens des Patienten zu positionieren.
Alternativ oder ergänzend zur beispielhaft erläuterten Anordnung der Referenzelektrode im Bereich des Nackens des Patienten ist es auch möglich, diese anderweitig zu positionieren, beispielsweise am Ohrläppchen, am Hals, am Kinn oder am Oberkörper des Patienten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zur Ermittlung eines Schlafprofils, bei dem über mindestens drei Elektroden mindestens ein Signal erfaßt und einer Auswertungseinrichtung zugeführt wird sowie bei dem eine erste Elektrode im Bereich eines Kopfes einer Person positioniert wird sowie bei dem durch die Elektroden Mischsignale mit Anteilen von EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen erfaßt und der Auswertungseinrichtung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Elektrode (3) im Bereich einer Stirn (13) der Person (1) , eine zweite Elektrode (4) im Bereich seitlich unterhalb eines Auges (14) und eine dritte Elektrode (5) als Bezugselektrode positioniert wird und daß die Signale von der Auswertungseinrichtung (11) programmgesteuert einer Signalverarbeitung unterzogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) der Person (1) als aktive Elektrode verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) in einem Bereich oberhalb eines Auges (14) der Person (1) positioniert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges (14) als aktive Elektrode verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges relativ zu einer Mittellinie des Kopfes (12) der Person (1) bezüglich der Elektrode (3) im Stirnbereich diagonal und gegenüberliegend positioniert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalverarbeitung zur Unterscheidung zwischen EEG-Signalen, EOG-Signalen sowie EMG-Signalen durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) relativ zueinander positionsveränderlich angeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) durch Kopfbänder verbunden werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Signalverstärkung mit einem geringen Abstand zu den Elektroden (3, 4, 5) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine drahtlose Signalübertragung durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung ein drahtloses Kurzstreckentelemetrieverfahren angewendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung das Bluetooth-Verfahren angewendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalverarbeitung eine Mustererkennung durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalverarbeitung unter Einsatz einer Fuzzy-Logik durchgeführt wird.
15. Vorrichtung zur Ermittlung eines Schlafprofils, die mindestens 3 Elektroden zur Erfassung von Mischsignalen mit Anteilen eines EEG-Signals, eines EOG-Signals sowie eines EMG-Signals aufweist sowie bei der die Elektroden an eine Auswertungseinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Elektroden (3, 4, 5) relativ zueinander von einer Kopfhalterung (2) positioniert werden, deren Kontur an eine Kopfkontur einer Person (1) angepaßt ist, daß eine erste Elektrode (3) nach einem Anlegen der Kopfhalterung (2) an den Kopf (12) der Person (1) im Bereich einer Stirn (13) , eine zweite Elektrode (4) im Bereich seitlich unterhalb eines Auges (14) und eine dritte Elektrode (5) als Bezugselektrode angeordnet ist und daß die Auswertungseinrichtung (11) mit einem Signalverarbeitungsmodul versehen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) als eine aktive Elektrode ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) im Bereich der Stirn relativ zu einer Mittellinie des Kopfes (12) seitlich versetzt angeordnet ist .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges (14) als eine aktive Elektrode ausgebildet ist .
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges relativ zu einer Mittellinie des Kopfes (12) diagonal und gegenüberliegend zur Elektrode (3) im Bereich der Stirn positioniert ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalverarbeitungsmodul mindestens bereichsweise als eine Software ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Software zur Signalunterscheidung ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) im Bereich der Kopfhalterung (2) positionsveränderlich angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhalterung (2) aus Kopfbändern ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem geringen Abstand mindestens einer der Elektroden (3, 4, 5) ein Verstärker (16) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem im Bereich der Kopfhalterung (2) angeordneten Sender (6) und einem im Bereich einer Basisstation (8) angeordneten Empfänger (7) eine drahtlose Signalübertragungsstrek- ke ausgebildet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalüberträger mit einem Funktionsablauf entsprechend einem drahtlosen Kurzstreckentelemetrieverfahren ausgebildet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Datenübertragungsstrecke mit einer Schnittstelle entsprechend der Bluetooth-Technik ausgestattet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (11) mit einer Fuzzy-Logik versehen ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) zur Erfassung einer unipolaren Ableitung verschaltet sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (3, 4, 5) im Mastoidbereich angeordnet und als passive Elektrode geschaltet ist.
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