17.02.2014 3EEGuPeri Version 1.6

PRAKTIKUM HUMANBIOLOGIE

Elektroenzephalogramm (EEG) und Perimetrie Versuch 3

Inhaltsverzeichnis:

1. Erläuterungen ........................................................................................................................... 1 1.1 Geräte EEG ........................................................................................................................... 2 1.2 Geräte Perimetrie: ................................................................................................................ 2

1. EEG .......................................................................................................................................... 3 F8 ......................................................................................................................................................... 3 CZ......................................................................................................................................................... 3

Delta-Wellen ................................................................................................................................ 4 Als Theta-Welle wird ein Signal im Frequenzbereich zwischen 4 und 7 Hz bezeichnet. Sie treten vermehrt in den leichten Schlafphasen auf und man reagiert nur noch auf starke Umweltreize. Theta-Wellen 4 Als Alpha-Welle wird ein Signal im Frequenzbereich zwischen 8 und 13 Hz bezeichnet. Ein verstärkter Anteil von Alpha-Wellen wird mit leichter Entspannung, bzw. Wachheit assoziiert. Alpha-Wellen 4 Beta-Wellen nehmen einen Frequenzbereich zwischen 14 und 30 Hz ein. Das Auftreten von Betawellen hat verschiedene Ursachen z.B. REM Phase, aber auch als Folge der Einwirkung bestimmter Psychopharmaka. Beta- Wellen 4 2.1 Versuchsvorbereitung ........................................................................................................... 5 2.2 Ausmessen der Elektrodenpositionen ................................................................................... 5 2.3 Versuche................................................................................................................................ 7 2.4 Auswertung ........................................................................................................................... 8 3. Gesichtsfeldmessung ............................................................................................................ 11 3.1 Informationen zum Auge des Menschen ............................................................................ 11 3.2 Das Perimeter ...................................................................................................................... 12 3.3 Bedienung des Perimeters ................................................................................................... 13

1. Erläuterungen 1924 entwickelte Hans Berger die Elektroenzephalographie des Menschen. Er entdeckte auch das Phänomen des Alpha-Blocks. Hierbei handelt es sich um eine sehr auffällige Veränderung des EEGs, die einsetzt, wenn ein gesunder Proband seine Augen öffnet oder zu erhöhter mentaler Aktivität angehalten wird. Die Ableitung des EEG gewinnt in der Hirnforschung der diagnostischen und der überwachenden Medizin immer stärker an Bedeutung. Insbesondere die rechnergestützte Auswertung des EEG hat große Fortschritte gebracht. Bei allen Fortschritten in der Auswertung darf jedoch nicht übersehen

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werden, dass die eigentliche Problematik der Messaufgabe EEG in der Gewinnung verlässlicher, reproduzierbarer Rohdaten besteht. Dieser Praktikumsversuch konzentriert sich im Wesentlichen auf diesen Aspekt. Eine weitverbreitete Methode zur Analyse des EEGs ist die Fouriertransformation der Daten aus dem Zeitbereich (also der gewohnten Darstellung von Spannungsänderungen) in den Frequenzbereich. Im ersten Teil des Laborversuchs sollen Sie das EEG des wachen, gesunden Menschen untersuchen und einige typische Veränderungen kennen lernen. Im zweiten Teil des Versuchs soll eine Gesichtsfeldmessung durchgeführt werden. Die Gesichtsfeldmessung wird mit Hilfe eines Perimeters durchgeführt.

1.1 Geräte EEG 1 PC mit Elektroenzephalograph Neurofax EEG-1100G 1Trenntransformator mit Sicherheitsanschlüssen für externe Geräte (Grundgerät, beinhaltet auch die Verstärker) Elektrodeneingangsbox JE – 425A Elektrodenleitungen, Kopfelektroden (Ringelektroden), Elektrodenpaste Ohrelektroden, Kopfhaube mit Kinnriemen , Elektrodengel für die Ohrelektroden, Maßband, Markierungsstift (Kajal), Radierstift,

1.2 Geräte Perimetrie: Oculus Centerfield 2 mit Handtaster, Augenklappe, Korrekturgläser und PC mit dem Messprogramm 1.3 Themenschwerpunkte zur Versuchsvorbereitung Damit Sie die Versuche sachgerecht durchführen, und die Ergebnisse interpretieren können, orientieren Sie sich für diesen Versuch bitte über folgende Themenbereiche:

♦ Methode der EEG Aufnahme/ Ableitung der Signale ♦ Physiologische Grundlagen ♦ Wellenformen, Amplituden und Frequenzen im EEG, ♦ Artefakte bei der Signalaufnahme ♦ 10/ 20 System ♦ Funktionsprinzip des Perimeters ♦ Goldmann-Standard ♦ Gesichtsfeld des Menschen

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1. EEG

Der Frequenzbereich des EEG liegt zwischen 0,5 Hz (δ-Wellen) und 40 Hz (β-Wellen). Zur Registrierung werden daher Frequenzfilter eingesetzt. Üblich sind ein Bandpass zwischen 0,53 und 70 Hz (3 dB Punkt) und zusätzlich ein 50 Hz - Keilfilter. In der klinischen Elektroenzephalogramm wird beim Erwachsenen gewöhnlich von 21 Elektroden auf der Kopfhaut in unterschiedlichen Kombinationen " uni und bipolar " abgeleitet. Das im Praktikum verwendete System Neurofax EEG-1100G benötigt grundsätzlich die Elektroden Z, C3, C4, A1 und A2 zusätzlich zu den Ableitelektroden, da alle Elektrodeneingänge über die Elektrodeneingangsbox geschaltet werden.

- Die Z-Elektrode dient als Ersatz für eine Erdelektrode und wird für die Messung der Haut-Elektrodenimpedanz benötigt.

- C3 und C4 dienen als interne Referenz. - A1 und A2 werden ebenfalls als interne Referenz zur Messung der Haut-

Elektrodenimpedanz benötigt.

Die im Versuch angewendeten Elektrodenanordnungen entsprechen einer unipolaren Ableitung, da die Ableitelektroden gegen Cz gemessen werden. Da die zu messenden Signale in der Größenordnung von 5 bis 150 μV liegen, wird ein empfindlicher Messverstärker benötigt. Zur Unterdrückung des allgegenwärtigen Netzbrummens und anderer Störungen wird ein Differenzverstärker mit hoher Gleichtaktunterdrückung benutzt.

Abb. 1: Blockschaltbild der Elektrodenschaltung am Beispiel von F Grundlage der Elektrodenanordnung ist das "10 - 20 System", das sich an den 4 Standardpunkten orientiert:

- Nasion (Furche über der Nasenwurzel), - Inion (Knochenrauhigkeit, die am Hinterhaupt zu tasten ist), - Jochbeinbeginn re. und li. (Punkt unmittelbar frontal der Öffnung des Gehörganges).

Als Ableitelektroden werden Ringelektroden verwendet, die an einer Kopfhaube befestigt werden. Der Kontakt zur Kopfhaut wird über eine Elektrodenpaste hergestellt.

G2

F8

CZ Elektrodeneingang

Differenzverstärker (im EEG-System)

G1 -

+

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Die Schwierigkeit bei der EEG-Registrierung besteht in der exakten Darstellung der im µV-Bereich liegenden Signale. Gerätetechnische und biologische Störeinwirkungen überlagern häufig die echten EEG-Signale und müssen entweder vermieden oder erkannt werden. Das Neurofax-System macht eine professionelle Aufnahme, Wiedergabe, Verarbeitung und Archivierung von EEG-Ableitungen möglich. Es wird im als Papierloses EEG bezeichnet. Die EEG-Auswertung erfolgt traditionell durch Mustererkennung des geschulten Auswerters. Insbesondere für Langzeit- und Schlaf-EEGs werden auch Software-Algorithmen zur assistierten oder automatischen Auswertung eingesetzt. EEG-Signal von 1 Sec. Dauer Delta-Wellen weisen eine niedrige Frequenz von 0,3 bis 3,5 Hz auf. Sie sind typisch für die traumlose Tiefschlafphase

Delta-Wellen

Als Theta-Welle wird ein Signal im Frequenzbereich zwischen 4 und 7 Hz bezeichnet. Sie treten vermehrt in den leichten Schlafphasen auf und man reagiert nur noch auf starke Umweltreize. Theta-Wellen

Als Alpha-Welle wird ein Signal im Frequenzbereich zwischen 8 und 13 Hz bezeichnet. Ein verstärkter Anteil von Alpha-Wellen wird mit leichter Entspannung, bzw. Wachheit assoziiert. Alpha-Wellen

Beta-Wellen nehmen einen Frequenzbereich zwischen 14 und 30 Hz ein. Das Auftreten von Betawellen hat verschiedene Ursachen z.B. REM Phase, aber auch als Folge der Einwirkung bestimmter Psychopharmaka. Beta- Wellen Als Gamma-Welle wird ein Signal im Frequenzbereich über 30 Hz bezeichnet. Sie treten zum Beispiel bei starker Konzentration oder Lernprozessen auf. Gamma-Welle Steile Wellen ("Sharp Waves") bezeichnen, wie ihr Name sagt, steil ansteigende/abfallende EEG-Linien. Steile Wellen sind epilepsietypische Potentiale. Sie dauern etwa 70-200 ms an, ragen aus der Grundaktivität hervor und sind von den kürzeren Spikes abzugrenzen

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2.1 Versuchsvorbereitung Starten Sie das Messsystem mit dem Aufruf von DMS von der Desktop-Oberfläche. Es erscheint die Patientenliste der Datenbank. Legen Sie mit Neuer Patient eine neue Datei an. Mit MESSDATEN, danach AUFNAHME gelangen Sie in das Messprogramm: Neurofax EEG-1100G. Die Elektrodenbelegungen sind bereits voreingestellt und im Ableitprogramm PRAK01 hinterlegt. Auch die Verstärkerempfindlichkeit und die Grenzfrequenzen, sowie das Kalibriersignal sind fest eingestellt.

Bitte hier keinerlei Veränderungen vornehmen! In dem Versuch sollen die Elektroden F7, F8, O1 und O2 als Ableitelektroden gesetzt werden. Alle Elektroden werden zu CZ abgeleitet. Mit den entsprechenden Referenzelektroden müssen folgende Elektrodenpunkte nach dem 10-20-System ausgemessen und angelegt werden:

F7 F8 O1 O2 C3 C4 CZ A1 und A2 werden mit Hilfe der Ohrelektroden entsprechend dem Schaltbild

der Elektrodenbox gesetzt. Die Z-Elektrode wird in die Mitte der Stirn platziert.

Eine weitere Kanalaufzeichnung ist für das EOG-Signal vorgesehen. Setzen

Sie dafür zwei Elektroden rechts und links der Augen.

Bitte waschen Sie sich am Abend vor dem Versuch die Haare (nicht erst am Morgen!)

Machen Sie sich vor Setzen der Elektroden mit dem Programm vertraut! Durch Schalten in den Aufnahmemodus, Hinzuschalten des EEG-Lineals bei eingefrorenem Bild können die Funktionen des Lineals erarbeitet werden. Der Abschnitt aus dem Handbuch „Vermessung von Amplituden und Zeitintervallen“ liegt als Auszug in der Arbeitsmappe bereit.

2.2 Ausmessen der Elektrodenpositionen Die Elektrodenpositionen sind im Wesentlichen von der Kopfhaube vorgegeben, die Vermessung nach dem 10/20 System erfolgt daher zum Auffinden der entsprechenden Messpunkte. Setzen Sie der Versuchsperson die Kopfhaube auf. Bestimmen Sie zunächst die 4 Standardpunkte: Nasion, Inion und die präaurikulären Punkte.

Nasion: Vertiefung zwischen Stirn und Nase in der Mitte zwischen den Augen. Inion: Knochenhöcker in der Mittelllinie des Hinterkopfes am Ansatz der Nackenmuskeln Präaurikuläre Punkte: Fühlbar als Vertiefungen vor dem äußeren Gehörgang, etwa unterhalb des Unterkiefergelenkes, Mund öffnen und schließen lassen und dabei tasten.

Messen Sie jetzt mit dem Bandmaß vom Nasion zum Inion und ermitteln Sie die Punkte Fpz, Cz, und Oz .

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Für die Bestimmung der Punkte F7, F8, 01 und 02 muss jetzt der Halbumfang des Kopfes rechts und links gemessen werden. Das Bandmaß führt dabei von Fpz nach Oz mit der unteren Kante 10 % oberhalb der präaurikulären Punkte. Auf jeder Seite von Fpz nach Oz sind auf der Halbumfanglinie jetzt die Punkte F7, F8 (ca. 30 % von Fpz nach li. und re.), C3, C4 (ca. 20% von CZ nach li. und re.) und O1, O2 (ca. 10 % von Oz nach li. und re.). Abb. 2: Elektrodenanordnung

Abb. 2a: Seitl. u. vordere Ansicht der Elektrodenanordnung Nehmen Sie die Ringelektroden und setzen Sie diese auf die in Tabelle 1 vorgegebenen Punkte. Scheiteln Sie das Haar unter der Elektrodenposition mit Hilfe des Radierstiftes, so dass die Elektroden wirklich Kontakt zur Kopfhaut haben. Bringen Sie alle Elektroden an ihre Position. Füllen Sie nun an den Elektroden die Elektrodenpaste ein und stellen den Kontakt zur Kopfhaut her. Geben Sie etwas Kontaktgel auf die Ohrelektroden.

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Für die zusätzliche Aufzeichnung des EOG’s verwenden Sie 2 sog. Kinderelektroden. Mit Hilfe eines Kleberinges und etwas Kontaktgel werden diese re. und li. vom Auge auf die Hautoberfläche geklebt. Stellen Sie nun mit Hilfe der Elektrodenkabel eine Verbindung zum entsprechenden Elektrodeneingang der Eingangsbox her. Die Elektrodenkabel der Ohrelektroden und der Z-Elektrode sollten zur besseren Haftung mit Leukosilk auf der Haut fixiert werden. Die Ableitkabel sind entsprechend der dargestellten Kanalfarben auszuwählen. Tabelle 1: Elektrodenzuordnung im Messprogramm

Kanal gesetzte Elektrode Farbe Erläuterung

1 F7 Grün Ableitelektrode 2 F8 Grün Ableitelektrode 3 O1 Blau Ableitelektrode 4 O2 Blau Ableitelektrode 5 X1-X2 Rot EOG wird nicht angezeigt Cz

alle Ableitungen werden gegen Cz gemessen

wird nicht angezeigt Z Gelb interne Referenz

wird nicht angezeigt C3 Schwarz interne Referenz

wird nicht angezeigt C4 Schwarz interne Referenz

wird nicht angezeigt A1 Rot interne Referenz

wird nicht angezeigt A2 Rot interne Referenz

Sind die Verbindungen hergestellt und das Messprogramm NEUROFAX geöffnet, kann der Impedanztest durchgeführt werden:

- R-Test-Taste auf der Elektrodeneingangsbox einen kurzen Moment drücken. Die Übergangswiderstände werden angezeigt.

Wenn eine Elektrode den voreingestellten Wert von 20 kΩ überschreitet wird dies angezeigt. In diesem Fall muss mechanisch oder korrigieren der Skalpberührung der Elektrode der Impedanzwert herabgesetzt werden. Die Widerstände sollten alle etwa gleich groß (max. Abweichung bis 5 KΩ). Zur zusätzlichen Geräuschabschottung kann die Tür geschlossen werden

2.3 Versuche Die Versuchsperson (VP) sitzt entspannt (seelisch wie körperlich so gut wie möglich) auf dem Stuhl. Sie ist vom Aufzeichnungsgerät abgewandt, insbesondere von der Sicht auf den Monitor. Die Augen sind geschlossen. Schalten sie mit die Darstellung der eingehenden Signale ein. Erst wenn einwandfreie Signale vorliegen wird die Taste Start/Stopp-Taste

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(Icon re. oben) durch Farbänderung aktiviert.

Die Aufzeichnung des EEGs erfolgt durch Druck auf die Start/Stopp-Taste. Für jede Aufgabe sollen die EEG-Signale über einen Zeitraum von 30 s registriert werden. Um den zeitlichen Verlauf zu beobachten kann die Stoppuhr über die Menüleiste hinzugeschaltet werden. Mit der Start/Stopp-Taste kann die Aufzeichnung anhalten werden.

1. Registrieren Sie das EEG Grundmuster bei geschlossenen Augen der VP. 2. Starten Sie eine erneute Registrierung. Fordern Sie während des Registrierens dann

die VP auf, die Augen zu öffnen. Zeitpunkt des Augenöffnens markieren. 3. Fordern Sie dann die VP auf

a) die Augen kurz hintereinander zu öffnen und zu schließen, b) die Zähne zusammenzubeißen. Jeweils Markierung anbringen!

Am unteren Bildrand sind die Ereignismarker eingeblendet, die bei der Aufzeichnung bei Bedarf durch Anklicken gesetzt werden können. Mit einem re. Mausklick können weitere Ereignisse in eine Markerbox eingetragen werden. Über den Unterpunkt des Menüs Datei Schließen werden die registrierten Signale abgespeichert. Dafür wird die Dialogbox des Patienten geöffnet und Sie zur Bestätigung aufgefordert. Das Aufnahme-Programm wird geschlossen.

2.4 Auswertung Aus der Patientendatei müssen die Aufzeichnungen zur Wiedergabe aufgerufen werden. Für die Berechnung von Amplituden und Frequenzen benutzen Sie die Cursor zum Auswerten und das EEG-Lineal des Programms. Ausgewählte Auszüge des Bedienungshandbuches finden Sie in der Arbeitsmappe.

- Werten Sie das EEG nach frontal, occipital und Seitenvergleich (re. gegen li.) aus. - Werten Sie Amplituden und Frequenzen aus. - Versuchen Sie die Signale in die übliche EEG - Bezeichnung (DEUTSCHEN GESELLSCHAFT

FÜR KLINISCHE NEUROPHYSIOLOGIE) zu bringen. - Wählen sie einen gelungenen Bereich der Grundaktivität bei geschlossenen Augen für den

Druck einer Seite aus. Beenden:

- Die Elektroden reinigen, - Programme ordnungsgemäß schließen, - PC herunterfahren, - Trenntransformator ausschalten.

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Auszug aus den Richtlinien der DGKN zur Auswertung von EEGs DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR KLINISCHE NEUROPHYSIOLOGIE (DEUTSCHE EEG-GESELLSCHAFT); DEUTSCHE SECTION INTERNATIONAL FEDERATION OF CLINICAL NEUROPHYSIOLOGY

Eine vom Vorstand der DEUTSCHEN GESELLSCHAFT FÜR KLINISCHE NEUROPHYSIOLOGIE eingesetzte Kommission hat die folgenden Richtlinien zur Beschreibung und Beurteilung des EEG erarbeitet. In der Vergangenheit hatte sich immer wieder im Zusammenhang mit Problemen der Befundvergleichbarkeit, bei Ausbildungs- und Fortbildungsfragen sowie den Prüfungen zur Erlangung des EEG-Zertifikats die Notwendigkeit gezeigt, grundlegende Kriterien für das Vorgehen bei der Beschreibung und Beurteilung des EEG zusammenzustellen und als allgemeine Empfehlung herauszugeben. Die Vorstellung ist dabei, dass ein solcher Katalog zu einer einheitlicheren Sprache bei der Befundung beitragen kann, einzelne unklare Ausdrucksweisen zu vermeiden hilft und eine klare Orientierung für die Kurvenauswertung, besonders auch bei der Ausbildung, anbietet. Die vorgeschlagenen Formulierungen sollen nicht als starre Regeln verstanden werden, sondern als allgemeine Anleitung, die zur Erfassung besonderer Situationen entsprechend angepasst und ergänzt werden kann. A. Beschreibung des EEG

1. Grundtätigkeit ist jede relativ kontinuierliche EEG-Tätigkeit. Von ihr können sich hinzutretende normale und abnorme EEG-Wellen abheben. Die Grundtätigkeit ist über den einzelnen Hemisphärenregionen verschieden und sollte getrennt beschrieben werden.

Ihre Form wird erfasst durch Beschreiben von:

1. Frequenzen 2. Amplituden 3. Häufigkeit 4. Modulation 5. Symmetrie und 6. Reagibilität Synonym: Grundaktivität (abzulehnen: Hintergrundtätigkeit)

Für die Vergleichbarkeit der EEG-Kurven wird das 10-20-System vorausgesetzt Abweichungen davon müssen deshalb definiert werden. Grundrhythmus wird vielfach für regelmäßige EEG-Tätigkeit über den hinteren Schädelregionen benützt und erfasst damit nur einen Teil der Grundtätigkeit. Beim Bestehen mehrerer Frequenzanteile sollte jeder Anteil nach den oben angegebenen Kriterien beschrieben werden. ad 1.1. Frequenzen : Anzugeben sind die unteren und oberen Grenzfrequenzen innerhalb der einzelnen

Frequenzbereiche, wobei seltene Abweichungen vernachlässigt werden. ad 1.2. Amplituden: Anzugeben sind die Amplituden-Minima und -Maxima der einzelnen

Frequenzbereiche, wobei seltene Abweichungen vernachlässigt werden. ad 1.3. Häufigkeit: Geschätzt wird der prozentuale Anteil der EEG-Wellen von beschriebenen

Frequenzbereichen in einem repräsentativen Kurvenabschnitt (kann als Prozentzeit oder Index angegeben werden). Synonym: Ausprägung

ad 1.4. Modulation: Betrifft das Anwachsen und Abnehmen der Amplituden und bisweilen auch der

Frequenzen im Bereich von Sekunden. ad 1.5. Symmetrie: Ist die Obereinstimmung der EEG-Tätigkeiten über homologen Hirnregionen zur

gleichen Zeit. Asymmetrien können kontinuierlich, diskontinuierlich oder alternierend sein.

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ad 1.6. Reagibilität: Beschreibt die Änderung einzelner EEG-Tätigkeiten oder des gesamten EEG nach Sinnesreizen oder bei bestimmten anderen physiologischen Tätigkeiten, z.B. Blockierungsreaktion nach Augenöffnen, µ-wave-Blockade bei Fingerbewegung.

Synonym: Reaktivität

2. Von der Grundtätigkeit können sich lokalisierte und generalisierte EEG Tätigkeiten abheben. Diese sind nach den Kriterien der Grundtätigkeit zu beschreiben.

1. Die lokalisierten EEG-Aktivitäten können eng umschrieben oder ausgedehnt bis unilateral sein.

2. Bei diskontinuierlichen EEG-Tätigkeiten sollte, wenn vorhanden, deren Periodik beschrieben werden.

3. Besondere Wellenformen

1. Spitze (Synonym: Spike). 2. Steile Welle (Synonym: Sharp wave). 3. Komplex aus einer spitzen bzw. steilen Welle und einer langsamen Welle (Synonym: Spike

and wave-Komplex [SW-Komplex], Sharp and slow wave-Komplex). 4. Bestimmte definierte Wellenformen mit typischer zeitlicher oder örtlicher Verteilung sind

als solche anzugeben (z.B. µ-Wellen, Vertex-Wellen). Die besonderen Wellenformen sind analog den Kriterien der Grundtätigkeit zu beschreiben, dabei muss auch deren Lokalisation und Polarität angegeben werden (z.B. okzipitale positive steile Welle = Lambda-Welle).

4. Provokationsmethoden Zu beschreiben sind:

1. Morphologische, örtliche und zeitliche Veränderungen der Grundtätigkeit. 2. Das Auftreten besonderer Wellenformen.

B. Beurteilung des EEG Die Beurteilung des EEG hat unter klinischen Gesichtspunkten zu erfolgen. Dabei ist Stellung zu nehmen zu:

1. Regelmaß. 2. Dominierender Frequenz. 3. Auffällig hohen oder niedrigen Amplituden. 4. Altersabhängigkeit der Grundtätigkeit bei Kindern. 5. Vigilanzniveau, 6. Abweichungen von der physiologischen örtlichen Verteilung. 7. Abweichungen von der physiologischen Reagibilität. 8. Von der Grundtätigkeit unterscheidbaren kontinuierlichen und diskontinuierlichen,

generalisierten oder lokalisierten EEG-Tätigkeiten.

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3. Gesichtsfeldmessung

3.1 Informationen zum Auge des Menschen Funktionell lassen sich am Auge des Menschen zwei Anteile unterscheiden: Ein Anteil, der für das Entwerfen des Abbildes verantwortlich ist (dioptrischer Apparat) und der Rezeptoranteil (Netzhaut), in dem der optische Reiz in eine Erregung umgesetzt wird, die über Nervenbahnen zum Sehzentrum im Gehirn geleitet wird Abb. 3: Das Auge aus : SCHMIDT u. THEWS : Einf. i. d. Physiologie d. Menschen, Springer Verlag, Berlin

Der dioptrische Apparat. Das optische System des Auges ist ein nicht exakt zentriertes, zusammengesetztes Linsensystem, das auf der Netzhaut ein umgekehrtes und verkleinertes Bild der Umwelt projiziert. Der dioptrische Apparat besteht aus der durchsichtigen Cornea (Hornhaut), den mit Kammerwasser gefüllten vorderen und hinteren Augenkammern, der die Pupille bildenden Iris, der von einer durchsichtigen

Linsenkapsel umgebenen Linse und dem Glaskörper, der den größten Raum des Augapfels ausfüllt. Der Die Retina: Die sensorische Empfangsfläche des Auges, Sie kleidet die hintere, innere Oberfläche des Auges aus und besteht aus folgenden Schichten(von außen nach innen): Pigmentepithelzellen, Photosensoren (Zapfen(photoptisches Sehen) und Stäbchen(skotopsiches Sehen)), Horizontalzellen, Bipolarzellen, amakrine Zellen und Ganglienzellen. Bevor das Licht die Photosensoren erreicht muss es zunächst mehrere Zellschichten (senkrechte Ebene): Horizontalzellen, Bipolarzellen, amakrine Zellen und Ganglienzellen durchdringen. Die elektrische Information wird dem Lichteinfall entgegen weitergegeben: die Innenglieder der Photosensoren bilden Synapsen mit den Bipolarzellen, die wiederum mit den Ganglienzellen in Verbindung stehen. Dabei kommt es zu einer Konvergenz, d.h. viele Photozellen sind mit mehreren Bipolarzellen verschaltet, die wiederum ihre Information an wenige Ganglienzellen weitergeben. Auch auf der horizontalen Ebene bestehen über inhibitorische Neurone Querverbindungen: Horizontalzellen verschalten die Photozellen untereinander, die amakrinen Zellen die Ganglienzellen. Auf diese Weise kann ein Teil der optischen Information bereits im Auge verarbeitet werden. Erst in den Axonen der Ganglienzellen, zunächst marklos, kommen Aktionspotentiale zu Stande, hingegen die übrigen retinalen Neuronen ihre Informationen elektrotonisch und über chemische Synapsen weitergeben. Die Axone der Ganglienzellen bilden die innerste Schicht der Retina und ziehen innerhalb der Netzhaut durch die Lamina cribosa der Sclera des Auges und bilden dahinter den Sehnerven (Nervus opticus). Durch das Heraustreten an an der Papilla n. optici, resultiert im Gesichtsfeld der blinde Fleck. Dieser enthält keine Photozellen(Zäpfen und Stäbchen) und ist daher für Lichtreize nicht empfindlich. Am hinteren Teil des Auges hat die menschliche Retina eine kleine Grube (Fovea centralis), an der im Gegensatz zum Rest der Retina, die Rezeptorschicht vom Glaskörper her betrachtet nicht durch andere Neurone der Netzhaut bedeckt ist. Die Fovea centralis ist die Stelle schärfsten Sehens, auf die der jeweils fixierte Gegenstand abgebildet wird.

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Die Gesichtsfeldmessung Das Gesichtsfeld ist der Teil der Umwelt, der von einem unbewegten Auge wahrgenommen werden kann. Mit Hilfe eines Perimeters kann man das Gesichtsfeld bestimmen. Zu diesem Zweck fixiert die zu untersuchende Person mit einem Auge und ohne Kopfbewegungen auszuführen einen Punkt in Zentrum des halbkugelförmigen Perimeters. Nun werden der untersuchenden Person an verschiedenen Stellen Lichtreize dargeboten und notiert. Man kann getrennte Gesichtsfelder für weißes und farbiges Licht bestimmen. Da in der Netzhautperipherie nur noch die Stäbchen zu finden sind, sind die Gesichtsfelder für farbiges Licht kleiner als für Hell-Dunkel-Reize. Jedoch sind auch die drei Zapfensorten nicht gleichmäßig über die Retina verteilt, so dass das Gesichtsfeld für blaues Licht größer als für rotes Licht ist. Partielle Ausfälle nennt man Skotome. Ein Skotom ist auch bei allen normalsichtigen Menschen zu finden. Dieses ist etwa bei 15° temporal vom Fixationspunkt gelegene Blinde Fleck. Da sich der blinde Fleck von jedem Auge auf nicht-korrespondierenden Netzhautstellen befindet, wird dieser beim binokularen Sehen jeweils durch das andere Auge kompensiert. *Aus: Physiologie des Menschen von Schmidt und Thews und Kurzlehrbuch Physiologie von Huppelsberg undWalter, Thieme Verlag

3.2 Das Perimeter Das Centerfield-Perimeter von Oculus ist ein Halbkugel-Projektionsperimeter für die Gesichtsfelduntersuchung. Im Gerät wird das Prinzip der Rückflächenprojektion eingesetzt. Verschiedene Projektoren sind auf einem beweglichen Arm montiert, sodass jede Position der Perimeterkugel angesteuert werden kann. Die Perimeterkugel hat einen Radius von 30 cm und wird entsprechend des Goldmann-Standards homogen ausgeleuchtet. Die Stimuli werden exakt abgebildet mit genauer Reproduzierbarkeit der Prüfpunktorte – unbedingte Voraussetzung für verlässliche Gesichtsfeldbefunde. Das Gerät ist computergesteuert, welches den Vorteil hat, dass die Prüfpunkte automatisch anhand eines Programmes abgefahren werden.

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3.3 Bedienung des Perimeters Öffnen Sie auf dem Desktop das Programm Centerfield. Legen Sie einen Patienten für die Untersuchung an, geben Sie unbedingt Vor-und Nachname und das Geburtsdatum an.

Klicken Sie den Button „Neu“(A) an und geben sie dann den Vor- und Nachname und das Geburtsdatum an, beeenden Sie die Eingabe mit „Speichern“ Es wurde jetzt der Patient angelegt und Sie finden diesen im darunter liegenden Feld „Patientenliste“ wieder (B). Danach können Sie das Centerfieldprogramm über „Centerfield“ rechts im Bildschirm(C) oder über Doppelklick auf den ausgewählten Patientennamen starten.

Abb.6 Centerfield Software

1 2

3

2

4

A

B

C

Abb. 5 Patientenmaske

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Unbedingt beachten! Stellen Sie sicher, dass kein Störlicht in den Einblick des Perimeters fällt. Dunkeln Sie den Raum für ein optimales Ergebnis leicht ab. Der Proband soll in einer für ihn angenehmen Position vor dem Gerät Platz nehmen. Dabei sollte er nach Möglichkeit aufrecht sitzen und unbedingt seine Stirn gegen die Stütze lehnen. Bedecken Sie das nicht zu untersuchende Auge mit der Augenklappe! Optimal wäre eine Überprüfung der Untersuchungsparameter(2) vorzunehmen. Folgende Parameter sind es: Auge, Pupille und die Korrektur des Auges. Auge: Überprüfen Sie, ob Sie das richtige Auge ausgewählt haben. Durch Anklicken unter (2) des Kastens könne Sie gegebenenfalls die Seite korrigieren. Pupille: Hier können Sie den Durchmesser der Pupille mit Hilfe von Cursor ausmessen. Dazu mit der linken Maustaste den Kasten aktivieren. Liegt die Pupille in roten Kästchen des Kamerabildes(4), klicken Sie nun den linken Pupillenrand mit der Maus an und ziehen sie mit gedrückter linker Maustaste bis zum rechten Pupillenrand. Korrektur: Die korrekte Messung der Lichtunterschiedsempfindlichkeit ist nur optimal möglich, wenn die einzelnen Prüfpunkte auf der Netzhaut scharf abgebildet werden. Hierzu benötigt der Patient bei Nichtnormalsichtigkeit eine entsprechende Korrekturhilfe. Bei Brillenträgern kann bei uns auch die eigene Brille während der Untersuchung genutzt werden. Wichtig : Achten Sie darauf, das zwischen Brillenglas und Auge oder Perimeter und Auge nicht mehr als 1cm Abstand besteht. Bitte unter (2)“Korrektur“ die Brillenwerte eingeben, bei Kontaktlinsenträgern den Haken setzen! Haben Sie die Untersuchungsparameter an ihrem Probanden überprüft, wählen Sie nun bitte unter „Programme“ (3) das Untersuchungsprogramm „ Fahrerlaubnis-Verordnung“ aus und weisen Sie ihren Probanden an, im Perimeter die Mitte der vier roten Punkte zu fixieren. Der Proband sitzt richtig, wenn das Auge im Positionsfenster(4) zu sehen ist und das Auge im roten Rechteck liegt. Geben Sie dem Probanden noch den Handtaster in die Hand und weisen Sie ihn an, den Taster nur zu drücken, wenn er einen Lichtreiz wahrnimmt. Drücken Sie auf den Button „Unt. starten“. Es wird nun eine Lichtdichtenmessung (Schwellenmessung) durchgeführt. Darauf erscheint ein kleines Kontrollfenster, bestätigen Sie dort ebenfalls mit „Unt. Starten“ wenn die bestimmte Schwelle mit der Alterssollschwelle übereinstimmt und der Proband bereit ist. Die nun ablaufende Messung für jedes Auge ist in drei Teile gegliedert:

- Fixation Mitte : der Proband fixiert die Mitte der vier roten Punkte - Fixation rechts: der Proband fixiert den Punkt in der rechten Kugelhälfte - Fixation links: der Proband fixiert den roten Punkt in der linken Kugelhälfte

Ist es während der Messung notwendig zu unterbrechen so kann der Proband durch Gedrückt- halten des Tasters die Messung unterbrechen( nur so lange wie der Taster gedrückt ist, danach läuft die Messung automatisch weiter. Ist die Messung vollständig durchlaufen, bitte die Messung durch bestätigen mit „Ja“ speichern. Die Messung kann später über „Untersuchungen“ (1) geladen und ausgedruckt werden. Bitte gönnen Sie dem Probanden eine kleine Pause bevor Sie mit dem anderen Auge fortfahren. Das Programm über (1) „NeuerPatient/Ende“ verlassen.

Praktikum Humanbiologie, Versuch 3: EEG und Perimetrie Seite 15

Protokollbogen

Versuch 3

EEG und EOG

Teilnehmergruppe: 1. 2. Protokoll bearbeitet von:

Matrikelnr. 1. 2.

Datum Testat

2.3. EEG

EEG in Ruhe (geschlossene Augen) Fügen Sie bitte den Ausdruck einer Seite der Grundaktivität den Tabellenwerten hinzu! gewählter Grenzwert R-Test KΩ

α - Aktivität β - Aktivität

Frequenz HZ

Amplitude µV

Frequenz Hz

Amplitude µV

BBmin.BB BBmax.BB BBmin.BB BBmax.BB

FBBreBB FBBli BB OBBreBB OBBli BB

Augen öffnen nach Ruhe (offene Augen)

α - Aktivität β - Aktivität Frequenz

Hz Amplitude

µV Frequenz

Hz Amplitude

µV BBminBB BBmax.BB BBmin.BB BBmax.BB

FBBreBB FBBli BB OBBreBB OBBli BB

UUErläuterungen zu Augenbewegungen ,Muskelanspannung und Seitenvergleich rechts/links .:

Praktikum Humanbiologie, Versuch 3: EEG und Perimetrie Seite 16

3. Messung des Blickfeldes des linken und rechten Auges Drucken Sie die Untersuchungsergebnisse beider Augen aus. Gibt es Unterschiede zwischen dem rechten und dem linken Auge? Ursache?