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at – Automatisierungstechnik at – Automatisierungstechnik Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungsund Informationstechnik Jahrgang 51 / 2003 Erscheinungsweise: monatlich Oldenbourg Wissenschaftsverlag Rosenheimer Straße 145 D-81671 München Telefon 089 / 450 51-0 Fax 089 / 450 51-204 www.oldenbourg-verlag.de www.at-technik.de Organ der GMA (VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik) und NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der chemischen und pharmazeutischen Industrie) Heft 11/2003 Schwerpunktheft zum Thema Internet-basierte Ausbildung in der Automatisierungstechnik Unter anderem mit folgenden Beiträgen: Ch. Schmid: Internet-basiertes Lernen A. Braune, K. Janschek: Wieviel Internet braucht der Automatisierer? R. Nyström et al.: Web-based Training for Polymer Plant Operators using Process Simulation Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Georg Bretthauer, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Wissenschaftlicher Beirat Prof. Dr.-Ing. Dirk Abel, Technische Hochschule (RWTH) Aachen Prof. Dr.-Ing. Martin Buss, TU Berlin Prof. Dr. techn. Klaus Janschek, TU Dresden Prof. Dr.-Ing. Uwe Kiencke, Universität (TH) Karlsruhe Prof. Dr.-Ing. Rudibert King, TU Berlin Dr.-Ing. Karl Naab, BMW Group, München Dr. rer. nat. Gerd-Ulrich Spohr, Siemens AG, Karlsruhe Dr. sc. techn. Peter Terwiesch, ABB Baden, Schweiz Fordern Sie das monatliche Inhaltsverzeichnis kostenlos und unverbindlich als E-Mail an unter: at-redaktion@verlag.oldenbourg.de Oldenbourg
Die Firma g.tec, Guger Technologies, entwickelt speziell für die Medizintechnik Geräte, die zur nicht invasiven und somit patientenschonenden Untersuchung etwa der Gehirn, Herz- und Kreislauffunktion geeignet sind. Basierend auf dem multimodalen Biosignalverstärker g.BSamp, der Signale von Gehirn-, Herz-, Augen- und Muskelaktivität sowie der Atmung mit großer Qualität verstärkt, wurden Systeme zur Visualisierung, Aufzeichnung und Analyse entwickelt. In diesem Artikel werden drei Komplettsysteme zur Biosignalaufzeichnung und Verarbeitung beschrieben: (1) EEG Klassifikation in Echtzeit für ein Brain-Computer Interface (2) Monitoring von EEG und EKG auf der Intensivstation mit dem g.tec Feature Monitor (3) Messung von EEG und EKG im Himalaja mit g.MOBIlab. Abb. 1: Gehirn-Computer-Schnittstelle – BCI Anwendungen Plattform zur Verarbeitung von Biosignalen unter MATLAB und Simulink Die nicht invasive Funktionsdiagnostik hat im Bereich der Life Sciences in den letzten Jahren einen großen Aufschwung erlebt. Basierend auf verbesserten Messmethoden und intelligenter Software untersuchen Ärzte und Wissenschafter möglichst schonend die Funktionsweisen und Fehlfunktionen des menschlichen Organismus. EEG Klassifikation in Echtzeit für ein Brain-Computer Interface Eine Elektroenzephaloprogramm-basierende Gehirn-Computer-Schnittstelle (EEG basierendes BCI – Brain-Comuter-Interface) ermöglicht eine neuartige Form der Kommunikation zwischen dem menschlichen Gehirn und dem Computer. Patienten, die unter schweren motorischen Beeinträchtigungen leiden (z.B. schwere zerebrale Kinderlähmung, Schädeltrauma und Rückenmarkverletzungen) erhalten durch dieses BCI-System die Möglichkeit zu einer alter- nativen Form der Kommunikation – gesteuert durch geistige Aktivität. Diese Zusammenwirkung von Gehirn und Computer muss in Echtzeit realisiert werden. Das g.tec BCI misst das EEG der Versuchsperson/des Patienten über bestimmten Regionen an der Kopfhaut. Dazu werden herkömmliche Gold-Elektroden verwendet, die am Kopf befestigt werden. Aus dem EEG werden im Computerprogramm unterschiedliche Muster herausgefiltert, nach einer Mustererkennung klassifiziert und das Ergebnis in Kontrollsignale umgewandelt. Die Kontrollsignale werden etwa zur Steuerung externer Geräte (z.B. einer Handorthese, die beeinträchtigte Greiffunktionen einer Hand unterstützt) verwendet (Abb. 1). MATLAB 10 select 2/03
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