Gehirnsignale einfacher mit dem neuen EEG-Helm messen
Gehirnsignale können künftig ohne direkten elektrischen Kontakt zum Kopf gemessen werden. Wissenschaftler der TU Braunschweig haben die dritte Generation eines Elektroden-Helms gebaut, der eine neue Technologie vorweisen kann.
Neuer leichter EEG-Helm zur kapazitiven Messung von Gehirnsignalen.
Foto: EMG/TU Braunschweig
Langwierige Untersuchungsvorbereitungen mit Kontaktgel, wie sie bisher notwendig waren, sind mit dem neuen EEG-Helm nicht mehr erforderlich. Der Patient bekommt ihn einfach auf den Kopf gesetzt und das EEG kann aufgenommen werden. Die elektrische Aktivität des Gehirns kann mobil und drahtlos übertragen werden. Dadurch wird die Diagnostik stark vereinfacht.
Forscher des Institutes für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (EMG) und Neurologen der Charité in Berlin haben gemeinsam die dritte Generation dieses Helms entwickelt und gebaut. Das Gewicht des EEG-Helms mit 24 eingebauten Elektroden beträgt jetzt nur noch 500 Gramm.
Kapazitive Elektroden ermöglichen einfache Messung
Es sind die kapazitiven Elektroden, die den neuen Helm ausmachen. Sie bieten ein gutes Signal-Rauschverhältnis. Dabei werden elektrische Störungen aus der Umgebung durch spezielle Maßnahmen unterdrückt. Und der Helm kann jedem Patienten individuell angepasst werden.
Bisher war das Messverfahren komplizierter: Etwa 21 Elektroden wurden für ein Routine-EEG zunächst mit Kontaktgel bestrichen und dann auf die Kopfhaut des Patienten aufgebracht. Dies kann einige Zeit dauern, da eine perfekte Platzierung der verkabelten Elektroden kompliziert ist. Die einheitliche Platzierung der Elektroden kann dann die Gehirnaktivitäten genau erfassen und miteinander vergleichen.
Die Elektroenzephalografie, kurz EEG, wurde schon 1929 von dem Neurologen Hans Berger entwickelt und wird zum Einsatz diagnostischer Verfahren in der Neurologie eingesetzt. Für die Entwicklung der Computertomographie (CT) sowie der Tumordiagnostik spielt das EEG eine wichtige Rolle.
Messung der Konzentration im Cockpit
Die Wissenschaftler haben sich das Ziel gesteckt, für die medizinische Diagnostik eine schnelle, einfache und drahtlose Aufnahme der Gehirnsignale zu ermöglichen wie bei der Schnelldiagnostik von Epilepsie oder bei der Schlafforschung. Ganz neu sind die Schnittstellen von Mensch und Maschine. So könnten etwa die Steuerung von Computerspielen und anderen Geräten aber auch die Einsatzmöglichkeiten in der Neuro-Ergonomie untersucht werden. Vorstellbar sind auch Orte wie das Cockpit eines Flugzeugs oder der Leitstand großer Industrieanlagen, wo Menschen in der Lage sein müssen blitzschnell zu reagieren. Hier könnte der Konzentrationszustand gemessen werden.
Einfache Herstellung mit 3D-Drucker
Die Herstellung des EEG-Helms kann mit einem 3D-Drucker schnell und in hoher Stückzahl erfolgen. „Der Helm ist zwar noch nicht marktreif, aber er kann bereits für Studien in Kliniken und Arztpraxen eingesetzt werden“, so Professor Meinhard Schilling vom EMG.
Wichtigste Einsatzgebiete des EEGs sind hauptsächlich die Epilepsiediagnostik, die Diagnose von Schlafstörungen sowie die Überwachung von Patienten auf Intensivstationen und während operativer Eingriffe. Sie kann jedoch auch helfen, diagnostische Hinweise zu geben, wenn andere Erkrankungen vorliegen.
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