Erzeugung, Erfassung und interindividuelle Übertragung von Biosignalen

Beschreibung

Die Messung der Gehirnströme mittels Elektroenzophalographie (EEG) ist ein Standardverfahren in der heutigen medizinischen Diagnostik. Neben der diagnostischen Anwendung werden aktuell Brain-Computer-Interface-Anwendungen (BCIs) entwickelt, welche EEG als Eingabemöglichkeit am PC nutzen. Dies ist insbesondere für Patienten mit Locked-In-Syndrom, welche keine Möglichkeit zur Kommunikation haben, wie ALS-Patienten, eine Chance, sich in Zukunft verständigen zu können. In dieser Arbeit wird mit einem kapazitiven EEG-Helmsystem das Potential visueller Stimulation via Schachbrettmusterumkehr bei unterschiedlichen Frequenzbereichen und Farbkombinationen analysiert. Dabei wurde der Bereich der Stimulationsfrequenzen, welcher standardmäßig im Bereich zwischen 8 und 20 Hz liegt, auf 40 Hz erweitert, um in einer störungs- und rauscharmen Frequenzumgebung bessere Ergebnisse zu erzielen. Neben dem gewünschten Resultat, dass diese zusätzlichen Frequenzen ein nutzbares Signal mit individuellen Unterschieden in der Signalstärke zeigen, wurde beobachtet, dass die Signalfrequenzen im aufgenommenen EEG von der im Stimulationsprogramm eingestellten abweichen. Dadurch wurden neben den EEGMessungen auch u. a. Messungen der real dargestellten Frequenzen mittels eines am Monitor angebrachten Phototransistors durchgeführt, um die Ursache dieser Abweichung zu finden. Dabei wurde beobachtet, dass die Anzeige zwischen zwei Frequenzen wechselt und das EEG einen Peak bei der gemittelten Frequenz aufweist. Die Hauptursache für die Abweichung wurde in dem bislang verwendeten Programm zur Stimulationserzeugung in Kombination mit dem nicht echtzeitfähigen Windows als Betriebssystem gefunden. Zum Vergleich wurde ein alternatives Stimulationsprogramm mittels DirectX entwickelt und getestet. Die eingestellten Frequenzen wurden exakt angezeigt, bei keiner Messung gab es Abweichungen. Als zweites Thema wurden Haut- und Übergangswiderstände zwischen zwei Menschen unter diversen Randbedingungen behandelt und das Übertragungsverhalten elektrischer Signale zwischen Personen untersucht.

Autor*in

Katharina Olze

Themen in »Erzeugung, Erfassung und interindividuelle Übertragung von Biosignalen«

DirectX Hautwiderstand Kapazitives EEG Monitor SSVEP measurements SSVEP-Messungen Stimulationsfrequenzen capacitive EEG resistance skin stimulation frequencies

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