Die Bewertung einzelner kortikaler Reizantworten im EEG mittels Computer^[*)]

Es wird eine Methode der Signal-Störverbesserung beschrieben, die es erlaubt, die Gesamtamplitude der langsamen Komponenten einer kortikalen Reizantwort, die von der Reizbzw. Empfindungsstärke abhängig ist, auch bei EEG-Ableitung vom unverletzten menschlichen Schädel in ihrer Größe und Latenz zu schätzen. Das geschieht dadurch, daß jedes einzelne reizsynchrone EEG-Muster mit einer sogenannten Modellfunktion korreliert wird, wobei das Maximum derKreuzkorrelationsfunktion in der näheren Umgebung des Nullpunktes (t = 0) ein Maß für die Amplitude, und der Abstand dieses Maximums von T = 0 ein Maß für die Latenz jeder einzelnen Reizantwort darstellt. Die Modellfunktion wird am besten durch additive Mittelung einer größeren Zahl reizsynchroner EEG-Muster gewonnen. Die Bestimmung der Ausfallsquote einzelner Reizantworten und die Erstellung von Häufigkeitsverteilungen für die geschätzten Amplitudenfaktoren und Latenzen zeigen neue Wege bei der Erforschung informationsverarbeitender Prozesse im Menschen auf. Klinisch von Bedeutung sind vor allem bei der Untersuchung des Hörvermögens der Zeitgewinn gegenüber der herkömmlichen Average-Methode und die objektivere Gestaltung der Meßergebnisse durch Vermeidung größerer ermüdungsbedingter und ähnlicher Fehler.

Die Verarbeitung der elektrophysiologischen Daten erfolgt vollautomatisch mit dem Computer-Programm DOSER.

A method for the improvement of the signal-to-noise-ratio is described which permits an estimation of the value and the latency of the overall amplitude of the slow components of cortical evoked response (evoked potential), also if the EEG is recorded from the intact human skull. The amplitude of the evoked responses depends on the intensity of the stimulus resp. the intensity of the sensation. The method is based on the correlation of every single EEG-pattern, synchronous to the stimulus, with a model function; the maximum of the cross-correlation function near the zero point is proportional to the amplitude, and the distance of this maximum from the zero point is proportional to the latency of a single evoked response. The model function is best obtained by averaging a number of EEG-patterns synchronous to the stimulus. The determination of the »black out« of single evoked responses and of amplitude and latency histograms shows new possibilities for the study of information processing on the human being. What is important to the clinic is the fact that, especially when the hearing capacity is to be tested, ihe method described takes up less time than the averaging method and that the results are more objective because errors due to fatigue, habituation etc. are avoided.

The electrophysiological data is automatically processed with the computer program DOSER.

Schlüssel-Wörter

EEG-Analyse - evozierte Potentiale - Korrelationsanalyse - additive Mittelung - objektive Audiometrie - Elektrophysiologie

Key-Words

EEG Analysis - Evoked Potentials - Correlation Analysis - Additive Averaging - Objective Audiometry - Electrophysiology

^*) Mit Unterstutzung seitens des Osterreichischen Fonds zur F5rderung der wissenschaftlichen Forschung, Projekt Nr. 1429.

• Literaturverzeichnis

• 1 Buhian K, Gestring G, Hruby S. Die klinische EEG-Computer-Audiometrie als objektive Funktionsprüfung des Hörorganes. Wien. klin. Wschr 79 1967; 535-539.
• 2 CiGANEK L. The EEG-response (evoked potential) to light stimulus in man. Electroenceph. clin. Neurophysiol 13 1961; 165-172.
• 3 Derbyshire A, Osenar S, Hamilton L, Joseph M. Analysis of acoustically evoked scalp potentials by cross correlation of EEG with prescribed template. Electroenceph. clin. Neurophysiol 27 1969; 547-548.
• 4 Finkenzeller P. Gemittelte EEG-Potentiale bei olfactorischer Reizung. Pflügers Arch. ges. Physiol 292 1966; 76-80.
• 5 Keidel W. D. Neuere Ergebnisse der Physiologie des Hörens. Arch. Ohr.-, Nas.u. Kehlk.-Heilk 185 1965; 548-575.
• 6 Keidel W. D, Spreng M. Neurophysiological evidence for the Stevens power function in man. J. acoust. Soc. Amer 38 1965; 191-195.
• 7 Pfurtscheller G. Informationsverarbeitung im Menschen: Das Verhalten kortikaler Reizantworten bei konstanter und variabler Reizintensität. Acta biol. med. germ 26 1971; 779-790.
• 8 Pfurtscheller G. Die simultane Mehrkanal-EEG-Analyse mit dem Großrechner. IFAC-Symposium, Automatisierung und Datenverarbeitungsanlagen in der Medizin, Brüssel. 1971
• 9 Pfurtscheller G, Groll-Knapp E, Werner G, Haider M. Die automatische Computer-Bewertung einzelner Reizantworten vor und nach Lärmbelastung. (In Vorbereitung).
• 10 Spreng M. über die Messung der Frequenzgruppe und Integrationszeit des menschlichen Gehörs durch vom Schall abhängige Hirnspannungen längs der Kopfhaut. Diss. Üniv. Erlangen. 1967
• 11 Woody D. Characterization of an adaptive filter for the analysis of variable latency neuroelectric signals. Med. biol. Engng 05 1967; 539-553.