DE10243937A1

DE10243937A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Schlafprofiles

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Publication number: DE10243937A1
Application number: DE10243937A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schöller; Matthias Schwaibold
Original assignee: Mcc Gesellschaft fur Diagnosesysteme In Medizin und Technik Mbh & Co KG; MCC Gesellschaft fur Diagnosesysteme in Medizin und Technik mbH and Co KG
Current assignee: Mcc Gesellschaft fur Diagnosesysteme In Medizin und Technik Mbh & Co KG; MCC Gesellschaft fur Diagnosesysteme in Medizin und Technik mbH and Co KG
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-01
Also published as: WO2004028365A2; WO2004028365A3; EP1542585A2; AU2003275922A1

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

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 0erfaßt und der Auswertungseinrichtung 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 T1 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 geringem 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 im Nackenbereich der Person 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 die 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 in einem Nackenbereich der Person 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 Kurzstreckentelemetrieverfahren 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:
1 Eine schematische Darstellung einer Gesamteinrichtung,
2 Eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Positionierung einer Kopfhalterung mit drei Elektroden im Bereich eines Patientenkopfes,
3 Ein Blockschaltbild zur weiteren Veranschaulichung der Gesamteinrichtung,
4 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform eines Signalerfassungsteils,
5 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
6 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
7 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer vierten Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
8 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer fünften Ausführungsform des Signalerfassungsteils,
9 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Aufbaues eines Befundungsteils,
10 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform eines Befundungsteils,
11 Ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform eines Befundungsteils,
12 Ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Signalverarbeitung bei der Erstellung eines Schlafprofils,
13 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines ersten Schlafprofils,
14 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines zweiten Schlafprofils,
15 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines dritten Schlafprofils,
16 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines vierten Schlafprofils,
17 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines fünften Schlafprofils,
18 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines sechsten Schlafprofils und
19 Eine Darstellung zur Veranschaulichung eines siebten Schlafprofils.
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.
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.
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) stellen aktive Elektroden bereit. 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 Verstelleinrichtungen 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.
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 Kurzstreckentelemetrieelement 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 aufladbare 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 Auswertungseinheit (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.
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 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 sowohl drahtgebundene Kopplungen oder auch entkoppelte drahtlose Verbindungen realisiert werden. Die Aufzeichnungseinheit 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.
4 zeigt eine erste Ausführungsvariante für das Signalerfassungsteil. Einige Teile hiervon werden lediglich optional erläutert, da diese Teile auch in das in den 9 bis 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 4 entspricht dem in 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 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 6 ist auch die Digitalisierung bzw, die Impedanzmessung im Bereich der Kopfhalterung (2) angeordnet. Eine Verbindung zur mobilen oder stationären Aufzeichnungseinheit erfolgt beispielsweise kabelgebunden mit einer digitalen Datenübertragung oder über eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation.
Gemäß der Ausführungsform in 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 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 7 beschrieben wurden.
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.
9 zeigt im wesentlichen den rechten Teil des Gesamtsystems nach 3, wobei die mobile oder stationäre Aufzeichnungseinheit 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 Aufzeichnungseinheit und der Auswerteeinheit kann wiederum unter Einsatz aller technischen Verfahren und Geräte erfolgen, die bereits im Zusammenhang mit 7 beschrieben wurden.
Gemäß der Ausführungsform in 10 wurde die Signalverarbeitung von der Auswerteeinheit zur mobilen oder stationären Aufzeichnungseinheit überführt. Ansonsten entspricht der Aufbau im wesentlichen der Darstellung in 9.
Gemäß der Ausführungsform in 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 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 Plausibilitätskontrolle. 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 Plausibilitätskontrolle 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 Schlafprofils erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung von neuronalen Netzen oder Fuzzy-Systemen. Abschließend erfolgt eine Nachkorrektur, Plausibilitätskontrolle wie Glättung der erzeugten Verläufe.
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 14, 15, 16, 17, 18 und 19 dargestellt. Die Schlafprofile 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.
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 Mastoids angeordnet sein.
Alternativ zu dem beispielhaft beschriebenen Bluetooth-Verfahren zur Realisierung des Kurzstreckentelemetrieverfahrens ist es auch möglich die DECTverfahren, IrDA-Verfahren einzusetzen oder ein Funkmodul zu verwenden.

Claims

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) im Nackenbereich der Person positioniert wird und daß die Signale von der Auswertungseinrichtung (11) programmgesteuert einer Signalverarbeitung unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) der Person (1) als aktive Elektrode verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) in einem Bereich oberhalb eines Auges (14) der Person (1) positioniert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges (14) als aktive Elektrode verwendet wird.
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.
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.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) relativ zueinander positionsveränderlich angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) relativ zueinander von Kopfbändern verbunden werden.
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.
verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine drahtlose Signalübertragung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung ein drahtloses Kurzstreckentelemetrieverfahren angewendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung das Bluetooth-Verfahren angewendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalverarbeitung eine Mustererkennung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalverarbeitung unter Einsatz einer Fuzzy-Logik durchgeführt wird.
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 die 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) in einem Nackenbereich der Person (1) angeordnet ist und daß die Auswertungseinrichtung (11) mit einem Signalverarbeitungsmodul versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) im Bereich der Stirn (13) als eine aktive Elektrode ausgebildet ist.
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.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) unterhalb des Auges (14) als eine aktive Elektrode ausgebildet ist.
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.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalverarbeitungsmodul mindestens bereichsweise als eine Software ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Software zur Signalunterscheidung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) im Bereich der Kopfhalterung (2) positionsveränderlich angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhalterung (2) aus Kopfbändern ausgebildet ist.
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.
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 Signalübertragungsstrecke ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalüberträger mit einem Funktionsablauf entsprechend einem drahtlosen Kurzstreckentelemetrieverfahren ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Datenübertragungsstrecke mit einer Schnittstelle entsprechend der Bluetooth-Technik ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (11) mit einer Fuzzy-Logik versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4, 5) zur Erfassung einer unipolaren Ableitung verschaltet sind.
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.