Elektrookulografie

Die Elektrookulografie bzw. -graphie (EOG), 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 abgeleitet, 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

Das hierbei angewandte Verfahren wird auch Elektronystagmographie genannt. Bei der Messung setzt man ein konstantes Ruhepotential der Netzhaut voraus. 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 eines Nystagmus, sondern auch des Gleichgewichtssystems eingesetzt. Bei der Polysomnographie dient der EOG-Kanal der Erfassung der REM-Phasen. Im Gegensatz zu anderen Blickbewegungsmessungen kann ein EOG auch bei geschlossenen Augen aufgenommen, z.B. um zu messen, ob ein Proband auf Töne mit Augenbewegungen reagiert.

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

• Brown, M., Marmor, M. and Vaegan, ISCEV Standard for Clinical Electro-oculography (EOG) (2006), in: Documenta Ophthalmologica, 113:3(205--212)

• 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), pages 84–93, ACM Press, 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), pages 19–37, Springer, 2008

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

• Bulling, A. et al.: Eye Movement Analysis for Activity Recognition Using Electrooculography, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, in press

• Bulling, A. et al.: Eye Movement Analysis for Activity Recognition, International Conference on Ubiquitous Computing (UbiComp 2009), pages 41-50, ACM Press, 2009.

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