DE202006021009U1 - Device for stimulating the brain of a person - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Stimulieren des Gehirns (3B) einer Person (2), Folgendes umfassend: (a) einen Detektor (10) zum Erfassen eines induzierten oder eines vom Gehirn (3B) erzeugten spontanen physiologischen Signals; (b) eine Steuereinheit (12), die an den Detektor (10) angeschlossen ist, um das erfasste physiologische Signal mit einem Kriterium zu vergleichen, um eine optimale Einstellung eines variablen Signalparameters zu bestimmen; (c) einen Signalgeber (8) zum Anlegen eines elektrischen Stimulationssignals (ESS) an die Person (2), wobei mindestens ein Signalparameter des Stimulationssignals (ESS) durch schrittweises Annähern auf einen Optimalwert ermittelt und in einem für die Person angelegten Speicher oder Speicherbereich abgelegt wird.A device for stimulating the brain (3B) of a person (2), comprising: (a) a detector (10) for detecting an induced or a spontaneous physiological signal generated by the brain (3B); (b) a control unit (12) connected to the detector (10) to compare the sensed physiological signal with a criterion to determine an optimal setting of a variable signal parameter; (c) a signal transmitter (8) for applying an electrical stimulation signal (ESS) to the person (2), at least one signal parameter of the stimulation signal (ESS) being determined by step-wise approximation to an optimum value and stored in a memory or memory area created for the person becomes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stimulieren des Gehirns einer Person, insbesondere über ein Sinnesorgan, insbesondere ein Auge der Person, um beeinträchtigte Bereiche des Sinnesorgans oder Bereiche im Gehirn wiederherzustellen, die sensorische oder andere Informationen verarbeiten.The invention relates to a device for stimulating the brain of a person, in particular via a sensory organ, in particular an eye of the person, in order to restore impaired areas of the sensory organ or areas in the brain which process sensory or other information.

Sinnesorgane einer Person wie etwa die Augen, die Ohren oder der Tastsinn einer Person können beeinträchtigt sein oder gänzlich versagen. Alternativ können Gehirnstrukturen, die sowohl sensorische als auch andere Informationen verarbeiten, infolge einer Schädigung beeinträchtigt sein. Insbesondere können Augen oder Ohren einer Person durch äußere Einflüsse wie Unfälle oder durch Krankheiten geschädigt sein, was eine Beeinträchtigung des jeweiligen Sinnesorgans verursacht.Sensory organs of a person, such as a person's eyes, ears or sense of touch, may be impaired or completely fail. Alternatively, brain structures that process both sensory and other information may be compromised as a result of injury. In particular, eyes or ears of a person may be damaged by external influences such as accidents or illnesses, causing an impairment of the respective sensory organs.

1a, 1b zeigt als Beispiel verschiedene Arten von Läsionen im visuellen System des Gehirns und die entsprechende Art von Sehfelddefekt (VFD – visual field defect) einer Person. Eine Läsion des Sehnervs eines Auges bewirkt zum Beispiel eine monokulare Blindheit in diesem Auge, wie in 1b gezeigt ist. In Bereichen in der Sehbahn hinter dem Chiasma ergibt sich hingegen ein biokularer Sehverlust. Es gibt viele verschiedene Sehfehler, die durch eine Schädigung der Retina der Augen hervorgerufen werden, wie etwa Makuladegeneration und Glaukom. 1a . 1b shows as an example different types of lesions in the visual system of the brain and the corresponding type of visual field defect (VFD) of a person. For example, a lesion of the optic nerve of an eye causes a monocular blindness in that eye, as in 1b is shown. In areas in the visual pathway behind the chiasm, however, results in a biocular vision loss. There are many different vision defects that are caused by damage to the eye's retina, such as macular degeneration and glaucoma.

Im Stand der Technik, z. B. aus der WO 2005/000153 A , ist es bekannt, dass eine Stimulation von Netzhautzellen Phosphene erzeugen kann. Die US 5,944,747 beschreibt ein Verfahren zur Phosphenerzeugung in Netzhautgeweben durch Elektrostimulation tieferliegender Zwischennetzhautzellen, wobei eine Stimulationselektrode in der Nähe des Netzhautgewebes positioniert und ein langanhaltendes Stimulationssignal durch eine Elektrode angelegt wird, so dass tieferliegende Zwischenretinazellen bevorzugt über retinalen Ganglionzellen und proximalen darüberliegenden Oberflächenaxonen stimuliert werden.In the prior art, for. B. from the WO 2005/000153 A , it is known that stimulation of retinal cells can produce phosphenes. The US 5,944,747 describes a method for generating phosgene in retinal tissues by electrostimulation of deeper intervertebral cell cells, positioning a stimulation electrode near the retinal tissue and applying a long-lasting stimulation signal through an electrode such that deeper-lying intermediate retina cells are preferentially stimulated via retinal ganglion cells and proximal overlying surface axons.

Auch kann das Gehirn direkt stimuliert werden, um Phosphene zu erzeugen. Die Abhandlung von Gothe et al. ( Gothe, J., Brandt, S. A., Irlbacher, K., Röricht, S., Sabel, B. A. und Meyer, B.-U. (2002). Changes in visual cortex excitability in blind subjects as demonstrated by transcranial magnetic stimulation [Veränderungen der Erregbarkeit des visuellen Cortex bei Blinden, wie sie sich durch transkranielle Magnetstimulation zeigen]. Brain 125: 479–490 ) beschreibt einen solchen Lösungsansatz.Also, the brain can be directly stimulated to produce phosphenes. The treatise by Gothe et al. ( Gothe, J., Brandt, SA, Irlbacher, K., Röricht, S., Sabel, BA and Meyer, B.-U. (2002). Transcranial magnetic stimulation [Changes in the excitability of the visual cortex in the blind, as shown by transcranial magnetic stimulation]. Brain 125: 479-490 ) describes such an approach.

Darüber hinaus beschreibt die US 5,522,864 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Augenbehandlung, wobei eine erste Elektrode einer Gleichstromquelle in direkten elektrischen Kontakt mit dem Augenlid einer Person gebracht wird, und eine zweite Elektrode der Stromquelle in direkten elektrischen Kontakt mit einer Hautstelle der Person gebracht wird, so dass ein elektrischer Gleichstrom mit einer Amplitude von 5–1.000 μAmp eine bestimmte Zeit lang zwischen beiden Elektroden fließen kann, um Fehler des Auges zu behandeln.In addition, the describes US 5,522,864 an apparatus and method for treating the eye, wherein a first electrode of a DC power source is brought into direct electrical contact with the eyelid of a person, and a second electrode of the power source is brought into direct electrical contact with a skin location of the person, so that a DC electric current an amplitude of 5-1,000 μAmp can flow between both electrodes for a certain time to treat errors of the eye.

Somit ist die Elektrostimulation im Stand der Technik gut bekannt, wobei ein elektrisches Signal mit variablen Frequenzen an eine Person über Elektroden angelegt wird, die an einem Auge oder am Gehirn der Person angebracht sind. Jedoch erfolgt bei den herkömmlichen Elektrostimulationsverfahren die elektrische Stimulierung ohne zusätzliche Stimulierung des Sinnesorgans wie etwa des Auges mit einem sensorischen Stimulationssignal. Darüber hinaus erfolgen die Einstellungen der Signalparameter des elektrischen Stimulationssignals bei diesen herkömmlichen Elektrostimulationsverfahren mit der Hand. Deshalb ist ein Anlegen des elektrischen Stimulationssignals sowohl mühselig als auch variabel, weil verschiedene Bedienpersonen verschiedene Parameterauswahlkriterien verwenden. Darüber hinaus ist die herkömmliche Elektrostimulation eines Sinnesorgans in den herkömmlichen Elektrostimulationsverfahren nicht mit eigentlichen sensorischen Funktionen verknüpft. Dies bewirkt eine künstliche Stimulierung des Gehirns der Person mit einer allgemeinen elektrischen Stimulierung ohne auf irgendeine sinnvolle Weise mit funktionalen sensorischen Parametern in Zusammenhang zu stehen.Thus, electrostimulation is well known in the art wherein a variable frequency electrical signal is applied to a person via electrodes attached to an eye or brain of the subject. However, in conventional electrostimulation techniques, electrical stimulation occurs without additional stimulation of the sense organ, such as the eye, with a sensory stimulation signal. In addition, the settings of the signal parameters of the electrical stimulation signal are made by hand in these conventional electrostimulation methods. Therefore, applying the electrical stimulation signal is both cumbersome and variable because different operators use different parameter selection criteria. In addition, traditional electrical stimulation of a sensory organ in conventional electrostimulation techniques is not associated with actual sensory functions. This causes artificial stimulation of the subject's brain with general electrical stimulation without in any meaningful way being related to functional sensory parameters.

In Elektrostimulationsverfahren aus dem Stand der Technik erfolgt die Einstellung der Stimulationsparameter des Elektrostimulationssignals zum Stimulieren eines Sinnesorgans manuell durch eine Bedienperson ohne zu berücksichtigen, dass jeder Einzelne, d. h. jede Person unterschiedlich auf dasselbe elektrische Stimulationssignal reagiert. In herkömmlichen Elektrostimulationsverfahren muss die Bedienperson auf die subjektive Rückmeldung der behandelten Person reagieren, die angeben könnte, ob sie durch das elektrische Stimulationssignal hervorgerufene Phosphene im behandelten Bereich des Auges sieht oder nicht. Im Ansprechen auf die durch den Patienten erteilte Information wird die Bedienperson die Parameter des elektrischen Stimulationssignals anpassen, um eine Einstellung zu finden, die eine optimale Reaktion des Patienten bewirkt. Zum Beispiel wird eine Bedienperson die Frequenz eines gepulsten elektrischen Stimulationssignals verändern und die behandelte Person bitten, anzugeben, warm eine Höchstmenge an Phosphenen durch das elektrische Stimulationssignal bewirkt wird. Natürlich braucht eine manuelle Einstellung der Frequenz des eingesetzten Stimulationssignals eine gewisse Zeit und hängt stark von der subjektiven Einschätzung der behandelten Person und der die Behandlung anwendenden Person ab.In prior art electrical stimulation methods, the adjustment of the stimulation parameters of the electrostimulation signal to stimulate a sensory organ is done manually by an operator without considering that each individual, ie, each person reacts differently to the same electrical stimulation signal. In conventional electrostimulation procedures, the operator must respond to the subject's subjective feedback, which might indicate whether or not she sees phosphenes caused by the electrical stimulation signal in the treated area of the eye. In response to the information provided by the patient, the operator will adjust the parameters of the electrical stimulation signal to find a setting that will cause the patient to respond optimally. For example, an operator will alter the frequency of a pulsed electrical stimulation signal and ask the treated person to indicate that a maximum amount of phosphenes is caused by the electrical stimulation signal. Of course, a manual adjustment of the frequency of the stimulation signal used needs a certain amount of time and depends heavily on the subjective one Assessment of the person treated and the person administering the treatment.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die automatisch optimale Stimulationssignale über ein Sinnesorgan einer Person an das Gehirn der Person entsprechend einem auswählbaren und automatisch steuerbaren objektiven Kriterium anlegt.Accordingly, the object of the present invention is to provide a device which automatically applies optimal stimulation signals via a sensory organ of a person to the brain of the person in accordance with a selectable and automatically controllable objective criterion.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 erfüllt.This object is achieved by a device having the features of the main claim 1.

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Stimulieren des Gehirns einer Person bereit, wobei die Vorrichtung einen Detektor zum Erfassen eines induzierten oder eines vom Gehirn erzeugten spontanen physiologischen Signals, eine Steuereinheit, die an den Detektor angeschlossen ist, um das erfasste physiologische Signal mit einem Kriterium zu vergleichen, um eine optimale Einstellung eines variablen Signalparameters zu bestimmen, einen ersten Signalgeber zum Anlegen eines elektrischen Stimulationssignals an die Person und/oder mindestens einen zweiten Signalgeber zum Anlegen eines sensorischen Stimulationssignals an ein Sinnesorgan der Person umfasst, wobei ein Signalparameter der Stimulationssignale auf die bestimmte optimale Einstellung des Signalparameters eingestellt ist.The invention provides a device for stimulating the brain of a person, the device comprising a detector for detecting an induced or a brain-generated spontaneous physiological signal, a control unit connected to the detector, for the detected physiological signal with a criterion to determine an optimal setting of a variable signal parameter comprises a first transducer for applying an electrical stimulation signal to the person and / or at least one second signal generator for applying a sensory stimulation signal to a sensory organ of the person, wherein a signal parameter of the stimulation signals to the particular optimal setting of the signal parameter is set.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem erfassten physiologischen Signal um ein Elektroenzephalogrammsignal (EEG-Signal), ein Magnetenzephalogrammsignal oder ein BOLD-Signal, das durch funktionelle Magnetresonanztomographie gemessen wird.In one embodiment of the device according to the invention, the detected physiological signal is an electroencephalogram signal (EEG signal), a magneto-encephalogram signal or a BOLD signal, which is measured by functional magnetic resonance tomography.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem induzierten physiologischen Signal um eine Reaktion auf mindestens ein durch einen Signalgeber erzeugtes Stimulationssignal, wobei ein Signalparameter des Stimulationssignals verändert wird.In one embodiment of the device according to the invention, the induced physiological signal is a response to at least one stimulation signal generated by a signal generator, wherein a signal parameter of the stimulation signal is changed.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Detektor um einen EEG-Detektor (Elektroenzephalogrammdetektor).In one embodiment of the device according to the present invention, the detector is an EEG detector (electroencephalogram detector).

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Signalparameter um die Frequenz f des Stimulationssignals.In an embodiment of the device according to the invention, the signal parameter is the frequency f of the stimulation signal.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Kriterium um die maximale Amplitude des physiologischen Signals, wobei die optimale Einstellung der veränderten Frequenz f durch eine Resonanzfrequenz (fR) beispielsweise des EEG-Signals hergestellt wird. Die Resonanzfrequenz fR ist die Frequenz, die die größtmögliche Reaktion, zum Beispiel die größtmögliche EEG-Amplitude hervorbringt.In one embodiment of the device according to the invention, the criterion is the maximum amplitude of the physiological signal, the optimum setting of the changed frequency f being established by a resonance frequency (f R ), for example of the EEG signal. The resonant frequency f R is the frequency that produces the largest possible response, for example the highest possible EEG amplitude.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die Resonanzfrequenz fR dadurch bestimmt, dass die Frequenz f des sensorischen Stimulationssignals SSS verändert wird, das an das Sinnesorgan der Person angelegt wird, und dann diejenige spezifische Frequenz ausgewählt wird, die das vorbestimmte Kriterium erreicht.In an embodiment of the device according to the invention, the resonant frequency f R is determined by changing the frequency f of the sensory stimulation signal SSS applied to the sensory organ of the person and then selecting the specific frequency which reaches the predetermined criterion ,

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem sensorischen Stimulationssignal SSS um ein optisches (visuelles) Stimulationssignal, ein akustisches Stimulationssignal oder ein mechanisches Stimulationssignal (Schwingung), um den Tastsinn der Hautoberfläche anzuregen.In one embodiment of the device according to the invention, the sensory stimulation signal SSS is an optical (visual) stimulation signal, an acoustic stimulation signal or a mechanical stimulation signal (oscillation) in order to stimulate the sense of touch of the skin surface.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die Resonanzfrequenz fR dadurch bestimmt, dass die Frequenz f eines elektrischen Stimulationssignals ESS, das an die Person angelegt wird, automatisch innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs verändert wird.In an embodiment of the device according to the invention, the resonance frequency f R is determined by automatically changing the frequency f of an electrical stimulation signal ESS applied to the person within a predetermined frequency range.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Stimulationssignal um ein Sinuswellensignal.In an embodiment of the device according to the invention, the stimulation signal is a sine wave signal.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Stimulationssignal um ein Rechtecksignal.In an embodiment of the device according to the invention, the stimulation signal is a square wave signal.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die Frequenz f des Stimulationssignals automatisch in einem Frequenzbereich von 0–100 Hz verändert, um eine Resonanzfrequenz fR des Elektroenzephalogrammsignals (EEG) zu bestimmen.In an embodiment of the device according to the invention, the frequency f of the stimulation signal is automatically varied in a frequency range of 0-100 Hz to determine a resonance frequency f R of the electroencephalogram signal (EEG).

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die bestimmte optimale Einstellung des Signalparameters des Stimulationssignals in einer Speichereinheit gespeichert.In an embodiment of the device according to the invention, the determined optimal setting of the signal parameter of the stimulation signal is stored in a memory unit.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinheit über Steuerleitungen an den Signalgeber angeschlossen, um den Signalgeber so zu steuern, dass das elektrische Stimulationssignal ESS und das sensorische Stimulationssignal SSS ein vorbestimmtes Phasenverhältnis haben. In one embodiment of the device according to the invention, the control unit is connected to the signal generator via control lines in order to control the signal generator in such a way that the electrical stimulation signal ESS and the sensory stimulation signal SSS have a predetermined phase relationship.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird das elektrische Stimulationssignal ESS über Elektroden an die Person angelegt, wobei mindestens eine Elektrode nahe dem Sinnesorgan der Person oder direkt am Schädel befestigt ist.In one embodiment of the device according to the present invention, the electrical stimulation signal ESS is applied to the person via electrodes, at least one electrode being fastened near the sensory organ of the person or directly at the skull.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird das elektrische Stimulationssignal ESS über Magnetstimulationsspulen an die Person angelegt, wobei mindestens eine Stimulationsspule nahe dem Sinnesorgan der Person oder direkt am Schädel der Person befestigt ist.In a further embodiment of the device according to the present invention, the electrical stimulation signal ESS is applied to the person via magnetic stimulation coils, at least one stimulation coil being fastened near the sensory organ of the person or directly on the person's skull.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das Sinnesorgan aus einem Auge der Person.In one embodiment of the device according to the present invention, the sensory organ consists of an eye of the person.

In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das Sinnesorgan aus einem Ohr der Person.In an alternative embodiment of the device according to the invention, the sensory organ consists of one ear of the person.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das Sinnesorgan aus einem Tastsinnesorgan der Person.In one embodiment of the device according to the invention, the sensory organ consists of a person's sense of touch organ.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das optische sensorische Stimulationssignal aus einem gepulsten Blitzlicht, das von einer Glühlampe erzeugt wird.In one embodiment of the device according to the present invention, the optical sensory stimulation signal consists of a pulsed flash light generated by an incandescent lamp.

In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das optische sensorische Stimulationssignal aus einem optischen Signal, das von einer lichtemittierenden Diode erzeugt wird.In an alternative embodiment of the device according to the invention, the optical sensory stimulation signal consists of an optical signal generated by a light-emitting diode.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht das optische sensorische Stimulationssignal aus einem vorbestimmten Stimulusmuster, das auf einem Anzeigemonitor angezeigt wird.In a further alternative embodiment of the device according to the present invention, the visual sensory stimulation signal consists of a predetermined stimulus pattern displayed on a display monitor.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird das optische sensorische Stimulationssignal an einen beeinträchtigten Bereich des Sehfelds des Auges oder des Gehirns angelegt.In an embodiment of the device according to the present invention, the visual sensory stimulation signal is applied to an affected area of the visual field of the eye or brain.

Die Erfindung zielt ergänzend auf ein Trainingsgerät zur Ermittlung optimaler Behandlungsparameter.The invention additionally aims at a training device for determining optimal treatment parameters.

Mit der Vorrichtung wird ein Verfahren zum Stimulieren des Gehirns einer Person bereit gestellt, das die Schritte des Erfassens eines physiologischen Signals, das vom Gehirn erzeugt wird, des Vergleichens des erfassten physiologischen Signals mit einem vorausgewählten Kriterium, um eine optimale Einstellung eines variablen Signalparameters zu bestimmen, und des Anlegens eines elektrischen Stimulationssignals und/oder mindestens eines weiteren sensorischen Stimulationssignals an ein Sinnesorgan umfasst, wobei der Signalparameter der Stimulationssignale auf die bestimmte optimale Einstellung des Signalparameters eingestellt wird.The apparatus provides a method for stimulating a subject's brain comprising the steps of detecting a physiological signal generated by the brain, comparing the sensed physiological signal with a preselected criterion to determine an optimal setting of a variable signal parameter , and applying an electrical stimulation signal and / or at least one further sensory stimulation signal to a sensory organ, wherein the signal parameter of the stimulation signals is set to the particular optimum setting of the signal parameter.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.Embodiments of the apparatus and method of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

Die 1a, 1b zeigen verschiedene Arten von Sehfelddefekten bei verschiedenen Arten von Läsionen;The 1a . 1b show different types of visual field defects in different types of lesions;

2 zeigt eine Ausführungsform einer Stimulationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung; 2 shows an embodiment of a stimulation device according to the present invention;

3 zeigt ein Ablaufschema zur Darstellung einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung; 3 shows a flow chart illustrating a possible embodiment of the method according to the present invention;

4 zeigt ein weiteres Ablaufschema zur Darstellung einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung; 4 shows a further flow chart for illustrating a possible embodiment of the method according to the present invention;

5 zeigt ein Beispiel für einen Sehfelddefekt VFD einer Person; 5 shows an example of a visual field defect VFD of a person;

die 6a, 6b zeigen ein Beispiel für die Bestimmung von Bereichen mit beeinträchtigter Sehkraft einer Person;the 6a . 6b show an example of determining areas of impaired eyesight of a person;

die 7a, 7b zeigen ein Beispiel für ein Sehfelddefektdiagramm und ein entsprechendes Signalmuster wie es von einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird; the 7a . 7b show an example of a field of view defect diagram and a corresponding signal pattern as used by an embodiment of the device according to the present invention;

die 8a bis 8d zeigen ein Sehfelddefektdiagramm VFC und Beispiele für Stimulationssignale, die durch die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an das Sinnesorgan angelegt werden.the 8a to 8d Figure 4 shows a field of view defect diagram VFC and examples of stimulation signals applied to the sensory organ by the device of the present invention.

Wie aus 2 ersichtlich ist, ist eine Stimulationsvorrichtung 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um ein Sinnesorgan 3A einer Person 2 zu stimulieren, wobei in der in 2 gezeigten Ausführungsform das stimulierte Sinnesorgan 3A aus einem Auge der Person 2 besteht, wobei jedes Sinnesorgan 3A das Gehirn 3B der Person 2 stimuliert.How out 2 is apparent, is a stimulation device 1 according to an embodiment of the present invention, provided to a sense organ 3A one person 2 to stimulate, in which in 2 embodiment shown the stimulated sense organ 3A from an eye of the person 2 exists, with each sensory organ 3A the brain 3B the person 2 stimulated.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist mindestens eine erste Elektrode 4 nahe am oder um das Auge 3A herum angebracht, und eine zweite Elektrode 5 ist als Referenzelektrode am Schädel der Person 2 angebracht. Beide Elektroden 4, 5 sind durch Signalleitungen 6, 7 an einen Stimulationssignalgeber 8 angeschlossen, der ein elektrisches Stimulationssignal ESS erzeugt. Ein weiterer sensorischer Stimulationssignalgeber 9 ist vorgesehen, um ein sensorisches Stimulationssignal SSS zu erzeugen, das in der in 2 gezeigten Ausführungsform aus einem optischen Signal besteht.In the in 2 shown embodiment is at least a first electrode 4 close to or around the eye 3A attached around, and one second electrode 5 is as a reference electrode on the skull of the person 2 appropriate. Both electrodes 4 . 5 are through signal lines 6 . 7 to a stimulation signal generator 8th connected, which generates an electrical stimulation signal ESS. Another sensory stimulation signal generator 9 is provided to generate a sensory stimulation signal SSS which is included in the in 2 shown embodiment consists of an optical signal.

Ein Signaldetektor 10 ist vorgesehen, um ein induziertes oder spontanes physiologisches Signal zu erfassen. Der Signaldetektor 10 besteht zum Beispiel aus einem EEG-Detektor 10, der ein Elektroenzephalogrammsignal EEG mit einer oder mehreren Elektroden erfasst, die am Schädel der Person 2 angebracht ist bzw. sind. Das EEG-Signal wird über eine Signalleitung 11 an eine Steuereinheit 12 ausgegeben. Die Steuereinheit 12 vergleicht das erfasste Elektroenzephalogrammsignal mit einem Kriterium, das von einer Bedienperson über eine Eingabevorrichtung 13 eingegeben wird. Die Steuereinheit 12 steuert den sensorischen Stimulationssignalgeber 9 über eine Steuerleitung 14 und den elektrischen Stimulationssignalgeber 8 über eine Steuerleitung 15. In einem ersten Schritt legt einer der beiden Signalgeber 8, 9 oder legen beide Signalgeber 8, 9 ein Stimulationssignal an die Person 2 an, wobei ein Signalparameter des jeweiligen Stimulationssignals wie etwa die Frequenz f des Stimulationssignals automatisch in einem vorbestimmten Frequenzbereich Δf verändert wird. Die Steuereinheit 12 überwacht das vom EEG-Signalgeber 10 gemessene Elektroenzephalogrammsignal und vergleicht das erfasste Elektroenzephalogrammsignal EEG mit dem ausgewählten Kriterium, um eine optimale Einstellung des veränderten Signalparameters zu bestimmen.A signal detector 10 is intended to detect an induced or spontaneous physiological signal. The signal detector 10 consists for example of an EEG detector 10 , which detects an electroencephalogram signal EEG with one or more electrodes attached to the person's skull 2 is attached or are. The EEG signal is sent via a signal line 11 to a control unit 12 output. The control unit 12 compares the detected electroencephalogram signal to a criterion received from an operator via an input device 13 is entered. The control unit 12 controls the sensory stimulation signal generator 9 via a control line 14 and the electrical stimulation signal generator 8th via a control line 15 , In a first step puts one of the two signalers 8th . 9 or put both signalers 8th . 9 a stimulation signal to the person 2 at, wherein a signal parameter of the respective stimulation signal, such as the frequency f of the stimulation signal is automatically changed in a predetermined frequency range .DELTA.f. The control unit 12 monitors this from the EEG signaling device 10 measured electroencephalogram signal and compares the detected electroencephalogram signal EEG with the selected criterion to determine an optimal adjustment of the changed signal parameter.

In anderen Ausführungsformen erfasst der Detektor 10 andere physiologische Signale des Gehirns 3B wie etwa ein Magnetenzephalogrammsignal oder ein BOLD-Signal, das durch funktionelle Magnetresonanztomographie gemessen wird.In other embodiments, the detector detects 10 other physiological signals of the brain 3B such as a magneto-encephalogram signal or a BOLD signal measured by functional magnetic resonance imaging.

In einer möglichen Ausführungsform ist das ausgewählte Kriterium eine maximale Amplitude des physiologischen Signals, z. B. des Elektroenzephalogrammsignals EEG, die durch eine spezifische Frequenz der angelegten Stimulationssignale bewirkt wird. In dieser Ausführungsform wird die optimale Einstellung der veränderten Frequenz f durch eine Resonanzfrequenz fR des erfassten physiologischen Signals hergestellt. Bei der Resonanzfrequenz fR hat das physiologische Signal eine maximale Amplitude Amax.In one possible embodiment, the selected criterion is a maximum amplitude of the physiological signal, e.g. B. the electroencephalogram signal EEG, which is caused by a specific frequency of the applied stimulation signals. In this embodiment, the optimum adjustment of the changed frequency f is established by a resonance frequency f R of the detected physiological signal. At the resonance frequency f R , the physiological signal has a maximum amplitude A max .

In einer Ausführungsform wird die Resonanzfrequenz fR dadurch bestimmt, dass die Frequenz f des sensorischen Stimulationssignals SSS verändert wird, das durch den sensorischen Stimulationssignalgeber 9 an das Sinnesorgan 3A der Person 2 angelegt wird.In one embodiment, the resonant frequency f R is determined by changing the frequency f of the sensory stimulation signal SSS generated by the sensory stimulation signal generator 9 to the sense organ 3A the person 2 is created.

In einer alternativen Ausführungsform wird die Resonanzfrequenz fR dadurch bestimmt, dass die Frequenz f des elektrischen Stimulationssignals ESS, das vom Stimulationssignalgeber 8 erzeugt wird, innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs Δf verändert wird. Typischerweise liegt das elektrische Stimulationssignal ESS, das an den Kopf der Person 2 angelegt wird, im Bereich von 0–100 Hz, vorzugsweise um 10 Hz, und bei einem Strom von 0–5,0 mAmp, vorzugsweise 0,5 mAmp. Das Signal des angelegten elektrischen Stimulationssignals ESS kann aus Rechteckimpulsen oder Sinuswellenimpulsen bestehen. Die Signalimpulse werden entweder als Einzelimpulse oder als Impulsfolgen angelegt, die aus vielen sich wiederholenden Impulsen bestehen. Darüber hinaus kann die Form des Impulses variieren, zum Beispiel kann auf eine hohe Amplitudenpositivität eine geringe Amplitude aber mit verlängerter Negativität folgen. Vorzugsweise kommt die Summe von beiden Null gleich.In an alternative embodiment, the resonant frequency f R is determined by the fact that the frequency f of the electrical stimulation signal ESS, that of the stimulation signal generator 8th is generated within a predetermined frequency range .DELTA.f is changed. Typically, the electrical stimulation signal ESS is applied to the person's head 2 is applied, in the range of 0-100 Hz, preferably around 10 Hz, and at a current of 0-5.0 mAmp, preferably 0.5 mAmp. The signal of the applied electrical stimulation signal ESS may consist of rectangular pulses or sine wave pulses. The signal pulses are applied either as single pulses or as pulse trains consisting of many repetitive pulses. In addition, the shape of the pulse may vary, for example, high amplitude positivity may be followed by low amplitude but with prolonged negativity. Preferably, the sum of both equals zero.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird das elektrische Stimulationssignal ESS über Elektroden 4, 5 an den Schädel der Person 2 angelegt. Eine oder mehrere Elektrode/n wird/werden an dem Bereich nahe des Augapfels angebracht und die neutrale Referenzelektrode 5 wird am Schädel oder auf der Haut eines anderen Körperteils angesetzt.In the in 2 In the embodiment shown, the electrical stimulation signal ESS is transmitted via electrodes 4 . 5 to the skull of the person 2 created. One or more electrodes are attached to the area near the eyeball and the neutral reference electrode 5 is applied to the skull or on the skin of another part of the body.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung werden die Elektroden 4, 5 direkt am Schädel der Person 2 angebracht.In one embodiment of the device according to the invention, the electrodes become 4 . 5 directly on the skull of the person 2 appropriate.

In einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung wird das elektrische Stimulationssignal ESS mittels Magnetsspulen (transkranielle Magnetstimulation), die durch eine Haltevorrichtung in Position gehalten werden, an die Person 2 angelegt.In an alternative embodiment of the device 1 According to the present invention, the electrical stimulation signal ESS by means of magnetic coils (transcranial magnetic stimulation), which are held by a holding device in position, to the person 2 created.

Während das Sinnesorgan 3A der Person 2 stimuliert wird, erfasst der EEG-Signaldetektor 10 ein Elektroenzephalogrammsignal der Person 2, wobei der EEG-Signaldetektor 10 Informationen aus einer oder mehr als einer Aufzeichnungsstimulationselektrode zusammentragen kann.While the sense organ 3A the person 2 is stimulated, detects the EEG signal detector 10 an electroencephalogram signal of the person 2 , wherein the EEG signal detector 10 Can gather information from one or more than one recording stimulation electrode.

In einer möglichen Ausführungsform werden EEG-Elektroden am Schädel der Person angebracht und Hirnstromwellensignale vorzugsweise als Reizantwortsignale gemessen. Die Frequenz f des angelegten Stimulationssignals, das aus dem elektrischen Stimulationssignal ESS oder sowohl aus dem elektrischen als auch dem sensorischen Stimulationssignal bestehen könnte, wird in einem vorbestimmten Frequenzbereich Δf verändert, um eine optimale Einstellung der Frequenz f zu bestimmen, die eine maximale Amplitude Amax des Elektroenzephalogrammsignals hervorbringt. Diese optimale Frequenz bildet die Resonanzfrequenz fR, die von der Steuereinheit 12 als EEG-Parameter in einer Speichereinheit 16 der Stimulationsvorrichtung 1 gespeichert wird. Jede Einzelperson 2 hat zu einem bestimmten Zeitpunkt ihre eigene individuelle Resonanzfrequenz fR.In one possible embodiment, EEG electrodes are attached to the subject's skull and brainwave signals are preferably measured as stimulus responses. The frequency f of the applied stimulation signal, which could consist of the electrical stimulation signal ESS or both of the electrical and the sensory stimulation signal, is varied in a predetermined frequency range Δf to determine an optimal setting of the frequency f, which is a maximum amplitude A max of the electroencephalogram signal. This optimum frequency forms the resonant frequency f R generated by the control unit 12 as EEG parameters in a storage unit 16 the stimulation device 1 is stored. Every single person 2 has its own individual resonant frequency f R at some point in time.

In einer ersten Betriebsart wird die Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung in einen Messablauf geschaltet, um die jeweilige Resonanzfrequenz fR der Person 2 zu bestimmen. Die Steuereinheit 12 wird durch die Bedienperson mittels eines Betriebsartregelschalters 17 in diese Betriebsart geschaltet, wie in 2 gezeigt ist. Die Stimulationsvorrichtung 1 zeigt es auf einer Anzeige an, wenn die Resonanzfrequenz fR der Person 2 ermittelt wurde und in der Speichereinheit 16 eingespeichert ist.In a first mode of operation, the stimulation device becomes 1 switched according to the present invention in a measurement sequence to the respective resonant frequency f R of the person 2 to determine. The control unit 12 is by the operator by means of a mode switch 17 switched to this mode, as in 2 is shown. The stimulation device 1 it indicates on a display when the resonant frequency f R of the person 2 was determined and in the storage unit 16 is stored.

Wenn die Resonanzfrequenz fR der jeweiligen Person 2 ermittelt ist, schaltet die Stimulationsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform automatisch auf eine andere Betriebsart um, wobei das elektrische Stimulationssignal ESS und mindestens ein weiteres sensorisches Stimulationssignal SSS beide an das Sinnesorgan 3A mit einer Frequenz f angelegt werden, die an die bestimmte optimale Einstellung des Signalparameters, d. h. auf die in der Speichereinheit 16 gespeicherte Resonanzfrequenz fR der Person angepasst ist.If the resonant frequency f R of each person 2 is determined, the stimulation device switches 1 in one embodiment automatically to another mode of operation, wherein the electrical stimulation signal ESS and at least one further sensory stimulation signal SSS both to the sensory organ 3A are applied at a frequency f which corresponds to the particular optimum setting of the signal parameter, ie that in the memory unit 16 stored resonant frequency f R of the person is adjusted.

In einer alternativen Ausführungsform schaltet die Bedienperson die Stimulationsvorrichtung 1 in die andere Betriebsart, wenn die Resonanzfrequenz fR bestimmt wurde.In an alternative embodiment, the operator switches the stimulation device 1 in the other mode when the resonance frequency f R has been determined.

In einer Ausführungsform zeichnet die Stimulationsvorrichtung 1 zuerst ein spontanes EEG der Person 2 auf, analysiert die aktuelle Alpha-Hirnstromwellenaktivität und stimuliert dann mit der Stimulationselektrode 4 eine gewünschte Frequenz auf Grundlage der spontanen EEG-Aufzeichnung. Wenn zum Beispiel eine Person 2 eine spontane EEG-Alphaaktivität von 11,0 Hz hat, es sich aber beim vorab ausgewählten Frequenzziel um 10,2 Hz handelt, wird die Stimulationselektrode bis zu dem Punkt auf 10,2 Hz eingestellt, an dem das spontane EEG auch einen näher an 10,2 Hz liegenden Wert aufweist.In one embodiment, the stimulation device draws 1 first a spontaneous EEG of the person 2 analyzes the current alpha brain wave activity and then stimulates with the stimulation electrode 4 a desired frequency based on spontaneous EEG recording. If, for example, a person 2 has a spontaneous EEG alpha activity of 11.0 Hz, but the preselected frequency target is 10.2 Hz, the stimulation electrode is set to 10.2 Hz to the point where the spontaneous EEG is also closer to 10 , 2 Hz lying value.

In einer Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Stimulationsvorrichtung 1 eine Phasenreglereinheit, die ein Phasenverhältnis zwischen dem sensorischen Stimulationssignal SSS und dem elektrischen Stimulationssignal ESS regelt, die an die Person 2 angelegt werden.In an embodiment of the stimulation device 1 According to the present invention, the stimulation device comprises 1 a phase control unit that controls a phase relationship between the sensory stimulation signal SSS and the electrical stimulation signal ESS that is applied to the person 2 be created.

In einer Ausführungsform werden das sensorische Stimulationssignal SSS und das elektrische Stimulationssignal ESS gleichzeitig an die Person 2 angelegt, d. h. eine Phasendifferenz Δφ zwischen den beiden Signalen beträgt Null.In one embodiment, the sensory stimulation signal SSS and the electrical stimulation signal ESS are simultaneously applied to the person 2 applied, ie a phase difference Δφ between the two signals is zero.

In einer möglichen Ausführungsform hat das elektrische Stimulationssignal ESS eine Resonanzfrequenz fR von 10 Hz und wird synchron mit einem visuellen Stimulussignal von 10 Hz an die Person 2 angelegt.In one possible embodiment, the electrical stimulation signal ESS has a resonant frequency f R of 10 Hz and is synchronized with a visual stimulus signal of 10 Hz to the person 2 created.

In einer alternativen Ausführungsform besteht eine vorbestimmte Phasendifferenz Δφ zwischen den beiden Stimulationssignalen. Zum Beispiel wird eine elektrische Impulsfolge über Elektroden 4, 5 für eine Dauer von 10 Sekunden mit einer spezifischen Frequenz an die Person 2 angelegt, und dann werden die nächsten 10 Sekunden lang mit derselben Frequenz f visuelle Impulse an das Sinnesorgan 3A der Person 2 angelegt.In an alternative embodiment, there is a predetermined phase difference Δφ between the two stimulation signals. For example, an electrical pulse train will be via electrodes 4 . 5 for a duration of 10 seconds with a specific frequency to the person 2 and then, for the next 10 seconds at the same frequency, they will cause visual impulses to the sensory organ 3A the person 2 created.

In noch einer anderen Ausführungsform wird die Stromstärke der elektrischen Stimulationselektrode 4 verändert und dabei die Frequenz f konstant gehalten.In yet another embodiment, the current intensity of the electrical stimulation electrode 4 changed while keeping the frequency f constant.

In einer Ausführungsform werden das elektrische Stimulationssignal ESS und das sensorische Stimulationssignal SSS abwechselnd mit einer vorbestimmten Frequenz f angelegt.In one embodiment, the electrical stimulation signal ESS and the sensory stimulation signal SSS are applied alternately at a predetermined frequency f.

In einer Ausführungsform wird das Elektroenzephalogrammsignal, EEG-Signal, mit einer Silberchloridelektrode oder einer Goldelektrode gemessen, die am Schädel angeordnet ist, wobei die EEG-Signalaufzeichnung mit einer einzigen oder mit mehreren Elektroden erfolgen kann.In one embodiment, the electroencephalogram signal, EEG signal, is measured with a silver chloride electrode or a gold electrode located on the skull, where the EEG signal recording can be done with a single or multiple electrodes.

Der Signalgeber 9, der das sensorische Stimulationssignal SSS erzeugt, besteht in einer Ausführungsform aus einem gepulsten Licht, das eine Glühlampe erzeugt.The signal generator 9 , which generates the sensory stimulation signal SSS, consists in one embodiment of a pulsed light, which generates an incandescent lamp.

In einer alternativen Ausführungsform erzeugt der Signalgeber 9 für die sensorische Stimulation visuelle Stimulationssignale SSS, die von LEDs, also lichtemittierenden Dioden erzeugt werden.In an alternative embodiment, the signal generator generates 9 for sensory stimulation, visual stimulation signals SSS, which are generated by LEDs, that is to say light-emitting diodes.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung besteht der Signalgeber 9 für sensorische Stimulation zur Erzeugung eines visuellen Stimulationssignals aus einer Anzeige, die ein vorbestimmtes visuelles Signalmuster anzeigt. Solch ein Stimulusmuster kann aus jedem Muster bestehen, das sich dazu eignet, visuelle Wahrnehmungen hervorzurufen. Ein mögliches Muster ist eine sich bewegende Spirale, die der Person 2 angezeigt wird. Bei dem visuellen Stimulus kann es sich um jede Art von Stimulus handeln, z. B. ein sich bewegendes Muster oder ein einfaches stationäres geometrisches Muster wie etwa ein Dreieck oder ein Viereck.In yet another embodiment of the stimulation device 1 according to the present invention, the signal generator 9 sensory stimulation for generating a visual stimulation signal from a display indicative of a predetermined visual signal pattern. Such a stimulus pattern can consist of any pattern that is capable of producing visual perceptions. One possible pattern is a moving spiral, that of the person 2 is shown. The visual stimulus can be any kind of stimulus, e.g. As a moving pattern or a simple stationary geometric pattern such as a triangle or a rectangle.

3 zeigt ein Ablaufschema einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. 3 shows a flowchart of a possible embodiment of the method according to the present invention.

Nach dem Beginn von Schritt S0, arbeitet die Steuereinheit 12, um eine optimale Einstellung eines variablen Signalparameters zu bestimmen, der zuvor durch die Eingabevorrichtung eingestellt wurde. Bei dem ausgewählten Kriterium kann es sich um eine Resonanzfrequenz oder irgendeinen anderen physiologischen Parameter wie etwa eine Hirnstromwellenfrequenz, z. B. eine bestimmte Alphawellenfrequenz handeln. Wenn die Bedienperson im Schritt 1 das Kriterium eingegeben hat, schaltet die Stimulationsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform in eine erste Betriebsart zur Bestimmung der optimalen Einstellung des variablen Signalparameters. In einer alternativen Ausführungsform wartet die Stimulationsvorrichtung 1 nicht auf eine Eingabe des Kriteriums, sondern startet ihren Betrieb automatisch unter Verwendung eines vorausgewählten Kriteriums.After the beginning of step S0, the control unit operates 12 to determine an optimal setting of a variable signal parameter previously set by the input device. The selected criterion may be a resonant frequency or any other physiological parameter, such as a brainwave frequency, e.g. B. act a certain alpha wave frequency. If the operator entered the criterion in step 1, the stimulation device switches 1 in one embodiment, in a first mode for determining the optimal setting of the variable signal parameter. In an alternative embodiment, the stimulation device waits 1 not to an input of the criterion, but automatically starts its operation using a preselected criterion.

Im Schritt S2 wird an die Person 2 ein Stimulationssignal mit einem veränderten Signalparameter angelegt, indem zum Beispiel die Frequenz f des Stimulationssignals im vorbestimmten Frequenzbereich Δf verändert wird. Das Stimulationssignal kann aus dem elektrischen Stimulationssignal ESS oder dem sensorischen Stimulationssignal SSS oder gleichzeitig aus beiden Signalen bestehen. Das Stimulationssignal kann in der Frequenz oder der Stromstärke oder einer Kombination aus beiden variieren.In step S2 is to the person 2 a stimulation signal with an altered signal parameter applied by, for example, the frequency f of the stimulation signal in the predetermined frequency range .DELTA.f is changed. The stimulation signal can consist of the electrical stimulation signal ESS or the sensory stimulation signal SSS or at the same time of both signals. The stimulation signal may vary in frequency or current, or a combination of both.

Im Schritt S3 misst der Detektor 10 das physiologische Signal, z. B. ein EEG-Signal, und die Steuereinheit 12 bestimmt die optimale Einstellung des veränderten Signalparameters, indem das erzeugte physiologische Signal entsprechend dem ausgewählten Kriterium analysiert wird.In step S3, the detector measures 10 the physiological signal, z. As an EEG signal, and the control unit 12 determines the optimal adjustment of the altered signal parameter by analyzing the generated physiological signal according to the selected criterion.

Sobald die Steuereinheit 12 die optimale Einstellung des Signalparameters, z. B. die Resonanzfrequenz fR der Person 2 gefunden hat, wird dieser Signalparameter im Schritt S4 in der Speichereinheit 16 gespeichert, und die Stimulationsvorrichtung 1 schaltet automatisch in eine andere Betriebsart, um beeinträchtigte Bereiche des Sinnesorgans 3A wiederherzustellen. In dieser Betriebsart legt die Stimulationsvorrichtung 1 das elektrische Stimulationssignal ESS und das sensorische Stimulationssignal SSS mit der optimalen Einstellung des Signalparameters an, d. h. mit der in der Speichereinheit 16 gespeicherten Einstellung. Beide Signale ESS, SSS werden mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis an die Person 2 angelegt.Once the control unit 12 the optimal setting of the signal parameter, z. B. the resonant frequency f R of the person 2 has found, this signal parameter in step S4 in the memory unit 16 stored, and the stimulation device 1 automatically switches to a different mode to affected areas of the sensory organ 3A restore. In this mode, the stimulation device sets 1 the electrical stimulation signal ESS and the sensory stimulation signal SSS with the optimal setting of the signal parameter, ie with that in the memory unit 16 saved setting. Both signals ESS, SSS are sent to the person at a predetermined phase ratio 2 created.

Die Dauer des Anlegens des elektrischen Stimulationssignals ESS und des sensorischen Stimulationssignals SSS entspricht einer vorbestimmten Zeitspanne von beispielsweise mehreren Minuten.The duration of the application of the electrical stimulation signal ESS and the sensory stimulation signal SSS corresponds to a predetermined period of time of, for example, several minutes.

Wie aus 4 ersichtlich ist, wird in einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung zuerst ein elektrisches Impulssignal in einem vorbestimmten Frequenzbereich von zum Beispiel 0 bis 100 Hz angelegt.How out 4 is apparent, in one embodiment of the device 1 According to the present invention, first, an electrical pulse signal is applied in a predetermined frequency range of, for example, 0 to 100 Hz.

In einem weiteren Schritt werden Alphaamplituden des physiologischen Signals durch einen EEG-Detektor 10 gemessen. Die Bedienperson gibt als vorbestimmtes Kriterium eine maximale Amplitude des gemessenen physiologischen Signals ein, wobei in dem Beispiel von 4 der Punkt der maximalen Amplitude bei einer Frequenz von 10,8 Hz gemessen wird. Dieser Signalparameter, d. h. eine Frequenz von 10,8 Hz wird in der Speichereinheit 16 der wie in 2 gezeigten Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung gespeichert. In dem Beispiel von 4 wählt die Bedienperson Stimulationssignale aus, die an die Person 2 angelegt werden sollen. In dem wiedergegebenen Beispiel wird als erstes sensorisches Stimulationssignal SSS ein visuelles Stimulationssignal ausgewählt, und als zweites Stimulationssignal wird ein elektrisches Stimulationssignal ESS ausgewählt, das über Elektroden an die Person 2 angelegt werden soll. In einem weiteren Schritt erfolgt eine elektrische Stimulation des Gehirns 3B mittels des elektrischen Stimulationssignals ESS, das über Elektroden 4, 5 an die Person 2 angelegt wird. Die visuelle Stimulation des Sinnesorgans 3A erfolgt in einem wie durch die Bedienperson eingegebenen vorbestimmten Phasenverhältnis bei einer Frequenz von 10,8 Hz, bei der es sich um die Resonanzfrequenz fR der Person zu diesem Zeitpunkt handelt.In a further step, alpha amplitudes of the physiological signal are detected by an EEG detector 10 measured. The operator enters as a predetermined criterion a maximum amplitude of the measured physiological signal, in the example of 4 the point of maximum amplitude is measured at a frequency of 10.8 Hz. This signal parameter, ie a frequency of 10.8 Hz, is stored in the memory unit 16 like in 2 shown stimulation device 1 stored according to the present invention. In the example of 4 The operator selects stimulation signals that are sent to the person 2 should be created. In the example given, a visual stimulation signal is selected as the first sensory stimulation signal SSS, and the second stimulation signal is an electrical stimulation signal ESS which is sent to the person via electrodes 2 should be created. In a further step, an electrical stimulation of the brain takes place 3B by means of the electrical stimulation signal ESS, via electrodes 4 . 5 to the person 2 is created. The visual stimulation of the sensory organ 3A takes place in a predetermined phase ratio as entered by the operator at a frequency of 10.8 Hz, which is the resonant frequency f R of the person at that time.

Das elektrische Stimulationssignal ESS und das visuelle sensorische Stimulationssignal SSS werden miteinander gekoppelt. Beide Signale haben ein vorbestimmtes Phasenverhältnis, und sie werden mit derselben Frequenz f von 10,8 Hz an die Person 2 angelegt. Dieser Signalparameter wird erfasst, wobei das physiologische EEG-Signal entsprechend einem vorbestimmten objektiven Kriterium ausgewertet wird, das von der Bedienperson über die Eingabevorrichtung 13 eingegeben wurde.The electrical stimulation signal ESS and the visual sensory stimulation signal SSS are coupled together. Both signals have a predetermined phase relationship, and they will be at the same frequency f of 10.8 Hz to the person 2 created. This signal parameter is detected, wherein the physiological EEG signal is evaluated in accordance with a predetermined objective criterion, that of the operator via the input device 13 was entered.

5 zeigt ein Beispiel eines Sehfelddefektdiagramms VFC eines Auges einer Person 2 mit blinden Bereichen, die in Schwarz angegeben sind. Zur Bestimmung eines solchen Sehfelddefektdiagramms wird eine Person 2 mittels eines Monitors einem Stimulationssignal ausgesetzt, und der Patient muss mit seinen Augen ein in der Mitte der 5 gezeigtes Kreuz fixieren. Stimulationssignale werden an Zufallspositionen auf dem Monitor dargestellt, und der Patient 2 reagiert auf jeden Stimulus, indem er auf eine Taste oder einen Antwortknopf drückt. Wenn der Patient nicht reagiert, wird auch diese Position im Speicher gespeichert, und in anschließenden Sehfelddefektdiagrammen, die die Patientenleistung dokumentieren, wird diese Position durch ein schwarzes Kästchen im Sehfelddefektdiagramm VFC dargestellt, wie in 5 gezeigt ist. Wenn ein Patient richtig reagiert, wird dem jeweiligen Bereich ein weißes Kästchen zugeteilt. Das Sehfelddefektdiagramm VFC enthüllt Sichtbereiche gegenüber Blindheitsbereichen. 5 shows an example of a visual field defect diagram VFC of a person's eye 2 with blind areas indicated in black. To determine such a visual field defect diagram, a person 2 exposed to a stimulation signal by means of a monitor, and the patient must with his eyes one in the middle of the 5 fix the cross shown. Stimulation signals are displayed at random positions on the monitor, and the patient 2 responds to each stimulus by pressing a button or answer button. If the patient is unresponsive, that location is also stored in memory, and in subsequent field of view defect graphs that document patient performance, that location is replaced by black box in visual field defect diagram VFC, as shown in FIG 5 is shown. When a patient responds correctly, a white box is assigned to each area. The visual field defect diagram VFC reveals areas of view to areas of blindness.

In den meisten Fällen weisen Patienten nicht nur Sichtbereiche und Blindheitsbereiche sondern auch Restsichtbereiche auf, die zum Teil geschädigt sind, d. h. der Patient reagiert manchmal auf ein für diesen Bereich angelegtes Stimulationssignal und manchmal nicht.In most cases, patients have not only areas of vision and areas of blindness but also residual vision areas, some of which are damaged, i. H. the patient sometimes responds to a stimulation signal applied to this area and sometimes not.

6 zeigt eine Vorgehensweise, wie diese Restsichtbereiche bestimmt werden. Separate Sehfelddefektdiagramme werden zu verschiedenen Zeiten T1–TX erstellt und anschließend wird ein überlagert angeordnetes Sehfelddefektdiagramm VFC erstellt, wie in 6b gezeigt ist. Dieses parametrische Testen enthüllt Bereiche, in denen der Patient 2 unzuverlässig auf Sichtstimuli ansprecht, die in 6b als graue Bereiche gezeigt sind. 6 shows a procedure how these residual vision areas are determined. Separate field of view defect diagrams are generated at different times T1-TX, and then a superimposed field of view defect diagram VFC is created, as in FIG 6b is shown. This parametric testing reveals areas where the patient is 2 unreliable on visual stimuli, which in 6b are shown as gray areas.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung wird das visuelle Stimulationssignal SSS nur an geschädigte Bereiche, d. h. Restsichtbereiche (graue Zonen in 6b) und Blindheitsbereiche (schwarze Zonen in 6b) angelegt.In a preferred embodiment of the stimulation device 1 According to the present invention, the visual stimulation signal SSS is applied only to damaged areas, ie remaining areas of vision (gray zones in 6b ) and blind areas (black zones in 6b ).

7a zeigt ein parametrisches Sehfelddefektdiagramm VFC eines Patienten 2. 7b zeigt die Bereiche, in denen der Patient 2, der das Sehfelddefektdiagramm von 7a hat, einem Stimulationssignal SSS ausgesetzt wird. Die weißen Bereiche in 7b geben Bereiche maximaler Stimulation an, Grau gibt mittlere Stimulation an, und schwarze Bereiche geben Bereiche ohne Stimulation an. Wie aus 7a, 7b ersichtlich ist, erfahren die blinden Bereiche von 7a eine maximale Stimulation, wie in 7b gezeigt ist. 7a shows a parametric visual field defect diagram VFC of a patient 2 , 7b shows the areas where the patient is 2 containing the field of view defect diagram of 7a has been exposed to a stimulation signal SSS. The white areas in 7b indicate areas of maximum stimulation, gray indicates medium stimulation, and black areas indicate areas without stimulation. How out 7a . 7b can be seen, learn the blind areas of 7a a maximum stimulation, as in 7b is shown.

Je größer in einer bevorzugten Ausführungsform das durch das Sehfelddefektdiagramm VFC angezeigte Defizit eines Bereichs des Auges ist, desto größer ist der Betrag der visuellen Stimulation für diesen Bereich.In a preferred embodiment, the greater the deficit of a region of the eye indicated by the visual field defect graph VFC, the greater the amount of visual stimulation for that region.

In einer Ausführungsform wird der Betrag der visuellen Stimulation dadurch erhöht, dass die Frequenz f des sensorischen Stimulationssignals SSS erhöht wird.In one embodiment, the amount of visual stimulation is increased by increasing the frequency f of the sensory stimulation signal SSS.

In einer alternativen Ausführungsform wird der Betrag der visuellen Stimulation dadurch erhöht, dass die Amplitude des sensorischen Stimulationssignals SSS erhöht wird.In an alternative embodiment, the amount of visual stimulation is increased by increasing the amplitude of the sensory stimulation signal SSS.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 ist die Steuereinheit 12 an einen Sehfelddefektdiagrammspeicher 17 angeschlossen, der das Sehfelddefektdiagramm VFC der jeweiligen Person 2 speichert.In a preferred embodiment of the stimulation device 1 is the control unit 12 to a field of view defect map memory 17 connected, the person's visual field defect diagram VFC 2 stores.

Das Sehfelddefektdiagramm VFC der Person 2 wird in einer Ausführungsform über eine Schnittstelle aus einem Datenträger in den Speicher 17 geladen.The visual field defect diagram VFC of the person 2 is in one embodiment via an interface from a disk in the memory 17 loaded.

In einer alternativen Ausführungsform ist der aus einem Monitor oder einer Anzeige bestehende Stimulationssignalgeber 9 zum Durchführen eines perimetrischen Verfahrens vorgesehen, um das Sehfelddefektdiagramm VFC der Person 2 zu erstellen.In an alternative embodiment, the stimulation signal generator consists of a monitor or a display 9 for performing a perimetric method to detect the visual field defect diagram VFC of the person 2 to create.

In dieser Ausführungsform wird die Stimulationsvorrichtung 1 in einer ersten Betriebsphase dazu verwendet, ein Sehfelddefektdiagramm VFC der Person 2 zu erstellen. Dann wird in einer zweiten Betriebsphase die Resonanzfrequenz fR der Person 2 bestimmt, und in einer dritten Phase wird das Sinnesorgan 3A der Person 2 mit den Stimulationssignalen stimuliert, wobei der Stimulationsbetrag, d. h. die Amplitude oder Frequenz im Ansprechen auf das in der Speichereinheit 16 gespeicherte Sehfelddefektdiagramm VFC der Person 2 angepasst wird. Dementsprechend wird in dieser Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 ein erster Signalparameter der Stimulationssignale SSS, ESS, z. B. die Frequenz f des Stimulationssignals, der optimalen Einstellung angepasst, d. h. der Resonanzfrequenz fR der Person 2, und ein anderer Signalparameter der Stimulationssignale SSS, ESS, z. B. die Amplitude, wird je nach dem Sehfelddefektdiagramm VFC der Person 2 eingestellt, das im VFC-Diagrammspeicher 17 gespeichert ist.In this embodiment, the stimulation device 1 used in a first phase of operation, a visual field defect diagram VFC of the person 2 to create. Then, in a second phase of operation, the resonant frequency f R of the person 2 determined, and in a third phase becomes the sense organ 3A the person 2 stimulated with the stimulation signals, wherein the stimulation amount, ie the amplitude or frequency in response to that in the memory unit 16 person stored visual field defect diagram VFC 2 is adjusted. Accordingly, in this embodiment, the stimulation device 1 a first signal parameter of the stimulation signals SSS, ESS, z. B. the frequency f of the stimulation signal, the optimal setting adjusted, ie the resonant frequency f R of the person 2 , and another signal parameter of the stimulation signals SSS, ESS, z. As the amplitude, depending on the visual field defect diagram VFC of the person 2 set in the VFC chart memory 17 is stored.

Die Wiederherstellungsstimulisignale können von mehreren Sekunden bis zu einem längeren Zeitraum wie etwa eine Stunde angelegt werden.The recovery stimulus signals can be applied from several seconds to a longer period of time such as one hour.

Die 8b–8d zeigen ein Beispiel eines Anlegens eines Stimulationssignals an ein Auge 3A einer Person 2 mit einem Sehfelddefektdiagramm VFC wie in 8a gezeigt ist. Das Sehfelddefektdiagramm VFC zeigt verschiedene Bereiche des Auges, die verschiedene Sehgrade aufweisen. Zum Beispiel weisen ungeschädigte Bereiche eine Sehfähigkeit von 100 Prozent (weiß) auf, und gänzlich blinde Bereiche weisen eine Sehfähigkeit von 0 Prozent (schwarz) auf. Graue Bereiche im Sehfelddefektdiagramm VFC zeigen das Vorhandensein von Restsehfähigkeit einiger überlebender Neuronen auf. Zellen in diesen Restbereichen, bei denen es sich um teilweise geschädigte Bereiche des Gehirns handelt, lösen asynchron aus (8b). Während einer Elektrostimulation werden, wie in 8c gezeigt, die restlichen Neuronen wiederholt gleichzeitig aktiviert, und das hervorgerufene Potential verursacht Phosphene. Durch wiederholte Stimulation dieser Bereiche kann die Restsehfähigkeit signifikant verbessert werden. Dies ist in 8b zu sehen, in der Zellen in den geschädigten Bereichen nicht synchron auslösen. Durch Anlegen eines elektrischen Stimulationssignals ESS lösen die Zellen synchron miteinander aus. Wenn das elektrische Stimulationssignal ESS und das visuelle Stimulationssignal SS miteinander gekoppelt sind, wie in 8d gezeigt, lösen erwartungsgemäß mehr Zellen aus, die dann eine intensivere Wiederherstellungswirkung im Gehirn hervorrufen.The 8b - 8d show an example of applying a stimulation signal to an eye 3A one person 2 with a field of view defect diagram VFC as in 8a is shown. The visual field defect diagram VFC shows different areas of the eye that have different degrees of vision. For example, undamaged areas have 100 percent vision (white), and completely blind areas have 0 percent (black) vision. Gray areas in the visual field defect graph VFC indicate the presence of residual vision of some surviving neurons. Cells in these remnants, which are partially damaged areas of the brain, trigger asynchronously ( 8b ). During electrostimulation, as in 8c shown, the remaining neurons repeatedly activated simultaneously, and the evoked potential causes Phosphene. By repeatedly stimulating these areas, residual vision can be significantly improved. This is in 8b see in the cells in the damaged areas do not trigger synchronously. By applying an electrical stimulation signal ESS, the cells trigger synchronously with one another. When the electrical stimulation signal ESS and the visual stimulation signal SS are coupled together, as in FIG 8d As expected, more cells trigger, which then cause a more intense recovery effect in the brain.

In einer Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung überträgt die Vorrichtung das Stimulationssignal SSS als optisches sensorisches Stimulationssignal, das von einem optischen Signalgeber wie etwa einer Glühlampe erzeugt wird.In an embodiment of the stimulation device 1 According to the present invention, the device transmits the stimulation signal SSS as an optical sensory stimulation signal generated by an optical signal transmitter such as an incandescent lamp.

In einer alternativen Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung 1 zum Stimulieren eines Hörorgans 3A der Person 2, d. h. eines Ohrs der Person 2 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist das Stimulationssignal SSS, das vom sensorischen Stimulationssignalgeber 9 bereitgestellt wird, ein Hörstimulus wie etwa ein gepulster Ton oder ein Klick, der systematisch mit unterschiedlichen Frequenzen (Klanghöhen) oder Lautstärken (in Dezibel) übertragen wird. Diese Stimulationssignale können zufällig oder in einer bestimmten Reihenfolge, z. B. ansteigenden Frequenzen angelegt werden. Die Stimulationsvorrichtung 1 erkennt in einer möglichen Ausführungsform Hördefizite auf Grundlage eines Kriteriums, um Parameter für ein gehörwiederherstellendes Stimulationssignal zu bestimmen. Zum Beispiel wird die Person 2 einem Ton mit x Dezibel in einem Frequenzbereich von 0–100 Hz ausgesetzt. Falls der Patient zum Beispiel bei Frequenzen von 20–40 Hz bei einer bestimmten Lautstärke nicht reagiert, werden das sensorische Stimulationssignal SSS und das elektrische Stimulationssignal ESS gleichzeitig mit dieser Frequenz f oder mit einem vorbestimmten Phasenunterschied an den Patienten 2 angelegt.In an alternative embodiment of the stimulation device 1 according to the present invention, the device 1 to stimulate a hearing organ 3A the person 2 ie an ear of the person 2 intended. In this embodiment, the stimulation signal is SSS, that of the sensory stimulation signal generator 9 an auditory stimulus such as a pulsed tone or a click that is systematically transmitted at different frequencies (sound levels) or volumes (in decibels). These stimulation signals may be random or in a particular order, e.g. B. rising frequencies are applied. The stimulation device 1 recognizes hearing deficits based on a criterion to determine parameters for a hearing-repairing stimulation signal, in one possible embodiment. For example, the person becomes 2 exposed to a tone with x decibels in a frequency range of 0-100 Hz. For example, if the patient does not respond at frequencies of 20-40 Hz at a particular volume, the sensory stimulation signal SSS and the electrical stimulation signal ESS will be delivered to the patient simultaneously with this frequency f or with a predetermined phase difference 2 created.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Stimulationsvorrichtung 1 wird die Vorrichtung 1 zur Stimulierung somatosensorischer Organe, d. h. eines Tastorgans der Person 2 verwendet. In dieser Ausführungsform besteht der sensorische Stimulationssignalgeber 9 aus einer Vibrationsvorrichtung, die an der Haut der Person 2 angesetzt wird. Eine Schwingungsfrequenz wird systematisch und mit unterschiedlichem Druck auf die Haut variiert. Die Frequenz f der Vibrationsvorrichtung wird zufällig oder in einer bestimmten Reihenfolge verändert, zum Beispiel, indem die Schwingungsfrequenz erhöht wird. Auf diese Weise erkennt die Stimulationsvorrichtung 1 somatosensorische Defizite. Zum Beispiel kann ein Schwingungssignal in einem Frequenzbereich Δf von 0–100 Hz angelegt werden, und dann wird das Stimulationssignal SSS mit einer Frequenz ausgewählt, die der defizitären Frequenz entspricht.In yet another embodiment of the stimulation device 1 becomes the device 1 for the stimulation of somatosensory organs, that is to say a touch organ of the person 2 used. In this embodiment, the sensory stimulation signal generator exists 9 from a vibration device attached to the skin of the person 2 is set. An oscillation frequency is varied systematically and with varying pressure on the skin. The frequency f of the vibration device is changed randomly or in a certain order, for example, by increasing the vibration frequency. In this way, the stimulation device recognizes 1 somatosensory deficits. For example, a vibration signal may be applied in a frequency range Δf of 0-100 Hz, and then the stimulation signal SSS is selected at a frequency corresponding to the lossy frequency.

In einer möglichen Ausführungsform werden die Defizite des Ohrs oder Tastsinns durch die Steuereinheit 12 automatisch erfasst, indem ein vom Detektor 10 erfasstes physiologisches Signal ausgewertet wird.In one possible embodiment, the deficits of the ear or sense of touch are determined by the control unit 12 automatically detected by a detector 10 detected physiological signal is evaluated.

In möglichen Ausführungsformen sind Speicher vorgesehen, um ein Diagramm der Defizite des jeweiligen Sinnesorgans 3A zu speichern, das aus einem Ohr oder einem Hautbereich der Person 2 bestehen kann. Ein akustisches Diagramm des Patientenohrs oder ein somatosensorisches Diagramm des Hautkörperabschnitts des Patienten wird in einem Speicher gespeichert und zeigt die Frequenzen beeinträchtigten Hörens oder beeinträchtigten Fühlens an.In possible embodiments, memories are provided to show a diagram of the deficits of the respective sensory organ 3A to save that from an ear or a skin area of the person 2 can exist. An acoustic diagram of the patient's ear or a somatosensory diagram of the skin-body portion of the patient is stored in memory and indicates the frequencies of impaired hearing or impaired sensation.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur für die Behandlung von sensorischen Störungen (wie etwa Sehverlust, Hörverlust oder somatosensorischen Verlust), sondern auch bei anderen Störungen nützlich, weil sich eine Synchronie von Hirnstromwellen (EEG), wie sie durch Elektrostimulation induziert wird, mit oder ohne sensorische Kopplung auf alle Störungen auswirkt, bei denen das Nervensystem beeinträchtigt ist. Diese Störungen umfassen: Schlaganfall und Kopfverletzung, Koma und Bewusstlosigkeit; Indifferenz (neglect), kognitive Störungen und Demenz nach dem Alzheimer Syndrom; kognitive Störungen im normalen Alterungsprozess; Parkinson, Bewegungsstörungen, wie sie beispielsweise durch halbseitige Lähmung (Hemiplegie) hervorgerufen werden; Sprachstörungen inklusive Aphasie; Gedächtnisstörungen; Aufmerksamkeits- und Konzentrationsdefizite; Multiple Sklerose, Chorea Huntington, Lesestörungen inklusive Leseschwäche/Legasthenie, Sehschwächen, die das optische System und die Netzhaut betreffen, inklusive Kurzsichtigkeit (Myopie), Glaukom, Makuladegeneration, Schielen (Strabismus), Schwachsichtigkeit (Amblyopie), Retinitis pigmentosa, Entwicklungsstörungen bei Kindern; Störungen des peripheren Nervensystems.The present invention is useful not only for the treatment of sensory disturbances (such as vision loss, hearing loss, or somatosensory loss), but also in other disorders, because synchrony of brain wave (EEG), as induced by electrostimulation, with or without sensory coupling affects all disorders in which the nervous system is impaired. These disorders include: stroke and head injury, coma and unconsciousness; Indifference (neglect), cognitive disorders and dementia after Alzheimer's syndrome; cognitive disorders in the normal aging process; Parkinson's, movement disorders, such as those caused by hemiplegia (hemiplegia); Speech disorders including aphasia; Memory problems; Attention and concentration deficits; Multiple sclerosis, Huntington's chorea, reading disorders including reading / dyslexia, visual impairment and retina-related visual impairments, including nearsightedness (myopia), glaucoma, macular degeneration, strabismus, amblyopia, retinitis pigmentosa, developmental disorders in children; Disorders of the peripheral nervous system.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine spezielle Trainingsvorrichtung zur Ermittlung optimaler Betriebs- und Behandlungsparameter mit Blick auf die vorstehend erläuterten Krankheitserscheinungen.Moreover, according to the invention, a special training device for determining optimal operating and treatment parameters with regard to the above-explained symptoms of the disease.

Die Trainingsvorrichtung geht zunächst davon aus, dass eine elektrische Anregung des Gehirns über Elektroden erfolgt, die am Kopf des Patienten, z. B. mit Hilfe einer Kappe, die leitfähige Elektroden aufweist, fixiert werden.The training device initially assumes that an electrical stimulation of the brain via electrodes, which are at the head of the patient, z. B. by means of a cap having conductive electrodes are fixed.

Die Startfrequenz der Trainingsvorrichtung liegt bei 5 Hz, d. h. fünf Impulsen pro Sekunde, wobei der Startbehandlungsstrom bei 10 μA liegt. Die Amplitude wird dann um 5 μA pro Sekunde angehoben. Wenn bei einer bestimmten Stromstärke der Patient Schmerzen fühlt, wird der Behandlungsstrom reduziert und gegebenenfalls das Training oder eine Therapiephase abgebrochen. The starting frequency of the training device is 5 Hz, ie five pulses per second, with the starting treatment current being 10 μA. The amplitude is then raised by 5 μA per second. If the patient feels pain at a certain current level, the treatment current is reduced and, if necessary, the exercise or therapy phase is discontinued.

Werden keine Schmerzen verspürt, wird der Strom bis in den Bereich von 800 μA erhöht, wobei dann, wenn Phosphenerscheinungen im Gehirn registriert werden, der Stromwert abgespeichert wird. Dieser Stromwert wird als sogenannter Phosphenstrom patientenspezifisch abgelegt.If no pain is felt, the current is increased up to the range of 800 μA, whereby, when phosphene phenomena are registered in the brain, the current value is stored. This current value is stored patient-specifically as a so-called phosphene current.

Nach Abarbeiten der Maßnahmen mit der Trainingsvorrichtung wird im erfolgreichen Fall ein Diagnosemodul aktiviert. Dabei wird ebenfalls mit einer Pulsfolge von 5 Hz gearbeitet und ein Startstrom von 10 μA eingestellt. Hierbei wird untersucht, bis zu welcher Strombeaufschlagung Schmerzfreiheit vorliegt. Der mit der Vorrichtung ermittelte Therapiestrom entspricht dann dem Phosphenstrom zu ca. 20% bei einer Obergrenze von 800 μA. Der entsprechende Wert wird in der Vorrichtung für die eigentliche Therapie gespeichert.After completion of the measures with the training device, a diagnostic module is activated in the successful case. It also works with a pulse train of 5 Hz and set a starting current of 10 μA. Here, it is investigated to which current application freedom from pain is present. The therapy current determined with the device then corresponds to the phosphene current to approximately 20% with an upper limit of 800 μA. The corresponding value is stored in the device for the actual therapy.

Mit einem weiteren Modul erfolgt dann die Bestimmung der optimalen Arbeitsfrequenz, wobei die Frequenz ausgehend von der Grundfrequenz von 5 Hz in Schritten um 1 Hz erhöht wird. Im Regelfall erfolgt das Bestimmen der Flickerfrequenz in zwei Durchläufen unter Mittelwertbildung als Speichergröße.The determination of the optimum operating frequency is then carried out with a further module, the frequency being increased in steps of 1 Hz starting from the fundamental frequency of 5 Hz. As a rule, the determination of the flicker frequency in two passes takes place with averaging as memory size.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung übernimmt dann die Behandlungsstromwerte und die Behandlungsfrequenzwerte aus dem Speicher. Gegebenenfalls erfolgt hier eine Anpassung von Strom und Frequenz je nach vorhandenen bzw. Eigenschaften der Stimulationselektroden. Mit den über die Trainingsvorrichtung und das Diagnostikmodul erhaltenen Werten erfolgt dann der reguläre Trainingsbetrieb zur Gehirnstimulation des Probanden, wobei durch eine erneute Trainings- und/oder Diagnostikvariante überprüft werden kann, ob bereits ein Trainings- und damit Behandlungserfolg vorliegt.The device according to the invention then takes over the treatment current values and the treatment frequency values from the memory. Optionally, an adjustment of current and frequency takes place here depending on the existing or properties of the stimulation electrodes. With the values obtained via the training apparatus and the diagnostic module, the regular training operation then takes place for the brain stimulation of the subject, whereby a new training and / or diagnostic variant can be used to check whether training and thus treatment success have already been achieved.

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Claims (6)

Vorrichtung zum Stimulieren des Gehirns (3B) einer Person (2), Folgendes umfassend: (a) einen Detektor (10) zum Erfassen eines induzierten oder eines vom Gehirn (3B) erzeugten spontanen physiologischen Signals; (b) eine Steuereinheit (12), die an den Detektor (10) angeschlossen ist, um das erfasste physiologische Signal mit einem Kriterium zu vergleichen, um eine optimale Einstellung eines variablen Signalparameters zu bestimmen; (c) einen Signalgeber (8) zum Anlegen eines elektrischen Stimulationssignals (ESS) an die Person (2), wobei mindestens ein Signalparameter des Stimulationssignals (ESS) durch schrittweises Annähern auf einen Optimalwert ermittelt und in einem für die Person angelegten Speicher oder Speicherbereich abgelegt wird.Device for stimulating the brain ( 3B ) one person ( 2 ), Comprising: (a) a detector ( 10 ) for detecting an induced or a brain ( 3B ) generated spontaneous physiological signal; (b) a control unit ( 12 ) connected to the detector ( 10 ) is connected to compare the detected physiological signal with a criterion to determine an optimal setting of a variable signal parameter; (c) a signal generator ( 8th ) for applying an electrical stimulation signal (ESS) to the person ( 2 ), wherein at least one signal parameter of the stimulation signal (ESS) is determined by stepwise approximation to an optimum value and stored in a memory or memory area created for the person. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalparameter Strom und Impulsfolgefrequenzen umfassen.Apparatus according to claim 1, characterized in that the signal parameters include current and pulse repetition frequencies. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem induzierten physiologischen Signal um eine Reaktion auf mindestens ein durch einen elektrischen Signalgeber erzeugtes Stimulationssignal handelt, wobei mindestens ein Signalparameter anhand eines vorgegebenen Wertebereichs des Stimulationssignals veränderbar ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the induced physiological signal is a response to at least one stimulation signal generated by an electrical signal generator, wherein at least one signal parameter is variable based on a predetermined value range of the stimulation signal. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Trainings- und/oder einen Diagnosemodul aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a training and / or a diagnostic module. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur frequenzabhängigen Stimulation des visuellen Cortex aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for frequency-dependent stimulation of the visual cortex. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stimulationsmittel Retina-unabhängig ausgebildet sind.Apparatus according to claim 5, characterized in that the stimulation means are formed retina-independent.
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