EEG: Die elektrische Aktivität des Gehirns
Ein Elektroenzephalograph (abgekürzt EEGs, von griechisch enkephalos: Gehirn, graphein: schreiben) misst die elektrische Aktivität des Gehirns. Die Aktivitäten in den verschiedenen Hirnregionen unterscheiden sich, deshalb sind die Elektroden zur Messung der Hirnströme über den ganzen Kopf verteilt. EEG-Messungen dienen hauptsächlich der neurologischen Diagnostik und der Hirntodbestimmung.
Technik des EEG
Zur Aufnahme eines EEGs benötigt man Elektroden zur Messung der Hirnströme, einen Vorverstärker, auch Headbox genannt, und das EEG-Hauptgerät mit Verstärker und Schreibsystem. Die Elektroden bestehen aus gesintertem Silber- oder Silberchlorid. Die Anzahl der Elektroden ist von dem EEG-Verfahren abhängig und schwankt zwischen acht und 64, wobei Anordnungen aus acht, zwölf und 19 Elektroden am häufigsten vorkommen. Die Messzeiten variieren zwischen zehn Minuten und acht Stunden. Die typische Messzeit beträgt 20 Minuten. Die Headbox ist auf einem Stativ nahe am Kopf des Patienten angebracht. Es handelt sich dabei um einen Differenzverstärker, der neben den sehr schwachen EEG-Signalen (ungefähr zehn Mikrovolt) auch die Störspannungen im Raum misst und sie eliminiert. Nach der Messung verstärkt er die Signale und wandelt sie mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers in digitale Signale um, die ohne Verluste in das mehrere Meter entfernte Hauptgerät übertragen werden. Im Vorverstärker können auch weitere Signale erfasst und weitergeleitet werden, wie beispielsweise die Augenbewegung. Diese zusätzlichen Daten werden über polygraphische Kanäle übertragen.
Im EEG-Hauptgerät werden die Signale nochmals verstärkt und aufgezeichnet. Die konventionelle Speicherung der Signale auf Papier mit direkt schreibenden Systemen liefert EEG-Bücher, die bei einer 20-Minuten-Messung aus 120 Seiten bestehen. Neuerdings werden die Daten auf der Festplatte eines Computers zwischengespeichert und dann auf CD-ROMs archiviert.
EEG-Anwendungen
Bei einem Routine-EEG sitzt der Patient auf einem bequemen EEG-Stuhl, um Kopf und Nacken so gut wie möglich zu entspannen, da die elektrischen Signale von Muskelzuckungen um ein Vielfaches stärker sind als die EEG-Signale. Die Hautoberfläche des Kopfes wird entfettet, die Elektroden werden mit leitfähiger, klebender Elektrodenpaste aufgesetzt.
Langzeit-EEGs dienen dazu, selten auftretende Ereignisse im EEG aufzuzeichnen, die durch die konventionelle zwanzigminütige Registrierung nicht erfasst werden. Der Patient trägt hierzu bis zu 24 Stunden lang ein kleines Datenaufzeichnungsgerät von der Größe eines Walkmans mit sich herum. Das eigentliche Speichermedium ist eine Memorycard mit einer Speicherkapazität von 40 Megabyte. Alle physiologischen und technischen Artefakte werden bei dieser Art des EEGs mit aufgezeichnet, was die Auswertung erschwert.
Das Schlaf-EEG dient der Untersuchung neurologisch-pathologischer Schlafstörungen. Das EEG wird mindestens acht Stunden lang während des Nachtschlafs aufgenommen. Parallel dazu werden noch die Augenbewegungen, die Muskelspannung, die Atmung und das EKG mitregistriert. Bei einem Video-EEG wird parallel zum EEG eine Videoaufnahme des Patienten erstellt. Das Verfahren dient hauptsächlich zur Untersuchung von Epilepsiepatienten.
Die Auswertung von EEG-Messungen ist außerordentlich schwierig und kann nur von erfahrenen Neurologen durchgeführt werden. Für ein Routine-EEG benötigt ein Facharzt mindestens 15 Minuten Auswertezeit. Außer der visuellen Begutachtung gibt es derzeit noch kein anerkanntes Verfahren, um EEGs zu interpretieren. Auch moderne Computer dienen im Moment fast nur zur logistischen Unterstützung der Auswertung — vielleicht ein tröstlicher Gedanke: Der ärztliche Sachverstand kann immer noch nicht völlig durch die Medizintechnik ersetzt werden.
Sicherheit der Elektroenzephalographie
Patienten werden durch EEG-Messungen in keiner Weise geschädigt — im Gegenteil, es ist eher so, dass die Messung selbst leicht durch äußere Einflüsse, auch vom Patienten, gestört werden kann. Darüber hinaus beeinflussen große Stromverbraucher wie beispielsweise Fahrstühle, Radiosender, Magnetresonanztomographen und Computertomographen die Messung — ein Mindestabstand von zehn bis 15 Metern ist hier ratsam.
Die in diesem Kapitel vorgestellten medizintechnischen Diagnoseverfahren zeigen, wie groß mittlerweile die Fülle der Möglichkeiten ist, Einblicke in den Körper zu gewinnen und krankhafte Veränderungen frühzeitig festzustellen. Dabei sollte aber nie vergessen werden, dass diese Verfahren immer nur Hilfsmittel sind. Letztlich muss immer der Arzt oder die Ärztin verantwortlich entscheiden, welche Krankheit vorliegt, und vor allem, welche therapeutischen Maßnahmen zu ergreifen sind.
Dipl.-Phys. Jan Boese, Heidelberg und Dipl.-Phys. Renate Jerei, Heidelberg
Grundlegende Informationen finden Sie unter:
EKG: Elektrische Potenziale am Herzen