Elektro-Oculography

Die Elektrookulografie bzw. -graphie (EOG), auch Elektronystagmografie genannt, ist ein Messverfahren, bei dem entweder die Bewegung der Augen oder Veränderungen des Ruhepotentials der Netzhaut gemessen werden. In beiden Fällen wird die elektrische Spannung gemessen, die zwischen zwei Elektroden auftritt, die links und rechts (oder oberhalb und unterhalb) des Auges auf der Haut angebracht sind. Das Ruhepotential ist ein ständig bestehender elektrischer Spannungsunterschied zwischen Vorder- und Rückseite der Netzhaut, der dazu führt, dass die Hornhaut positiv und die Rückseite des Augapfels negativ geladen sind.

Augenbewegungsmessung

In diesem Fall nimmt man an, dass das Ruhepotential der Netzhaut konstant ist. Durch Augenbewegungen nähert sich die Vorderseite des Auges der einen Elektrode an, während die Rückseite sich der anderen Elektrode annähert. Dadurch kommt es zu einer Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden, die gemessen wird. Diese Spannungsdifferenz ist ungefähr proportional zum Blickwinkel. Da Augenbewegungen nicht nur willkürlich, sondern auch über das Gleichgewichtssystem gesteuert werden, wird das Verfahren nicht nur zur Diagnose von Störungen des Augenbewegungs- sondern auch des Gleichgewichtssystems eingesetzt. Bei der Polysomnographie dient der EOG-Kanal der Erfassung der REM-Phasen.

Messung von Veränderungen des Ruhepotentials

Für diese Messung wird der Patient gebeten, regelmäßig zwischen zwei festen Punkten hin und her zu schauen. Bei konstantem Ruhepotential würde bei jedem Blickrichtungswechsel der gleiche Spannungswechsel gemessen. Ändert sich die Beleuchtungssituation, so ändert sich jedoch das Ruhepotential und somit die Größe der bei den Blickrichtungswechseln gemessenen Spannungswechsel. Bei einer typischen klinischen Untersuchung wird zunächst untersucht, wie sich das Ruhepotential nach Ausschalten der Beleuchtung verändert (Dunkeladaptation). Üblicherweise findet man dabei einen leichten Abfall des Ruhepotentials über mehrere Minuten. Anschließend wird der Patient wieder einem Licht ausgesetzt, was normalerweise zu einem vorübergehenden starken Anstieg des Ruhepotentials führt, der ebenfalls einige Minuten dauert. Veränderungen gegenüber diesem typischen Verlauf sind ein Indiz für eine Erkrankung des Pigmentepithels der Netzhaut.

Literatur

Bulling, A. et al.: It's in Your Eyes - Towards Context-Awareness and Mobile HCI Using Wearable EOG Goggles, Proc. of the 10th International Conference on Ubiquitous Computing (UbiComp 2008), Seoul, South Korea, pages 84-93, ACM Press, September 2008

Bulling, A. et al.: Robust Recognition of Reading Activity in Transit Using Wearable Electrooculography, Proc. of the 6th International Conference on Pervasive Computing (Pervasive 2008), Sydney, Australia, pages 19-37, Springer, May 2008

Bulling, A. et al.: Wearable EOG goggles: Seamless sensing and context-awareness in everyday environments, Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments (JAISE), 1(2):157-171, May 2009