EEG-System: Elektroden treffsicher platzieren

Wie schwierig es ist, Elektroden richtig zu platzieren, zeigt die obere Abbildung. Viel hängt vom Fingerspitzengefühl und der Erfahrung des Arztes ab. Links ist eine Elektrodenkapsel im Größen vergleich mit einer 1-Euro-Münze und einer handelsüblichen Klebeelektrode zu sehen. Fotos: Uni Duisburg

Bei der mobilen EEG-Hirnstromüberwachung müssen Neurologen die Elektroden am Kopf des Patienten exakt positionieren, damit die Messergebnisse stimmen. Erstmals haben Forscher der Universität Duisburg-Essen (UDE) nach eigenen Angaben eine Technik entwickelt, die Positionierfehler erkennt und per Funk Korrekturhinweise gibt. Bei dem Gerät handelt es sich um eine Gemeinschaftsarbeit zwischen dem Team um Dr.-Ing. Reinhard Viga und Dipl.-Ing Christian Lange, Fachgebiet Elektronische Bauelemente und Schaltungen, und dem Neurologen Dr. med. Erich Koletzki vom Duisburger Sankt-Anna-Krankenhaus. Ihr Verfahren basiert auf einem völlig neuen EEG-Systemkonzept: Bislang werden bei EEG-Untersuchungen elektrisch leitende Kontakte am Kopf des Patienten angebracht. Verkabelt mit einem EEG-Zentralgerät liefern sie Spannungssignale, die der Neurologe als Kurven auf einem Bildschirm sieht. Werden die Positionen auf dem Kopf falsch gewählt oder die Anschlüsse an das Zentralgerät vertauscht, sind die Signale meist unbrauchbar und können sogar zu falschen Diagnosen führen.

Im System der UDE-Wissenschaftler ersetzen mehrere kaum Daumen große, leichte Funkelektrodenkapseln die herkömmlichen unhandlichen EEG-Zentralgeräte. Damit ist auch eine Hirnstromüberwachung aus der Ferne möglich. Darüber hinaus ist die Elektro-denkapsel mit einem lichtempfindlichen Sensor mit „Rundumsicht“ ausgestattet, der für ihre Selbstortung sorgt. Nachdem der Arzt die Elektrodenkapsel platziert hat, wird diese mit einer speziellen Lichtmusterfolge bestrahlt. Dadurch kann sie ihre Position auf dem Kopf selbst bestimmen und per Funk an einen PC melden. Am Computer vergleicht der Mediziner die Istposition jeder Elektrode mit der „richtigen“ Position und kann, wenn nötig, korrigieren.

Bis zur Serienreife des Prototyps sind jedoch noch weitere Entwicklungsarbeiten erforderlich. Derzeit arbeiten die Forscher gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme daran, die Elektrodenkapseln weiter zu verkleinern. Solche Systeme sind dort interessant, wo man schnell und fehlerfrei hirnelektrische Aktivitäten messen und dabei größtmögliche Mobilität und hohen Bewegungsfreiraum haben muss, zum Beispiel im Notarztwagen, im Operationssaal oder auf der Intensivstation. EB