用于脑电图测量的设备和方法与流程

本发明涉及用于脑电图(electroencephalographic)测量的设备和方法。

背景技术：

评定具有可能由于心脏骤停、脑卒中、创伤等引起的潜在损伤的人的大脑的功能仍然是一个重大的医学挑战。适当治疗、治疗性干预甚至它们的发展以及人的恢复取决于脑功能障碍的可靠早期检测。

现代脑成像技术使得能够评定脑功能。然而，成像技术费力且昂贵，并且成像装置固定到其位置并由此不可移动。具有脑损伤的人反过来通常为健康不允许他/她移动的重症监护室的患者。该组合使得带此人进行脑检查并将他/她设置在成像装置中的合适位置中具有挑战性或不可能。进一步地，脑成像至少几乎总是需要此人移动至通常在重症监护室外部的不同房间。由此，需要发展具有潜在脑损伤的人的脑功能的检查。

技术实现要素：

本发明寻求提供对测量的改进。根据本发明的一个方面，提供了一种根据权利要求1指定的设备。

根据本发明的另一个方面，提供了一种权利要求12中的设备。

根据本发明的另一个方面，提供了一种权利要求13中的方法。

根据本发明的解决方案提供若干优点。可以确定并且呈现在一种或更多种麻醉药物的沉淀下的、与正常脑功能的偏离。还可以用刺激测试偏离的持久性。可以基于所确定的偏离来选择刺激的至少一个特性。进一步地，所选择的刺激可以用于朝向正常脑功能修改脑功能。

附图说明

以下参照附图仅用示例的方式来描述本发明的示例实施方式，附图中：

图1例示了用于脑功能测量的设备的示例；

图2例示了磁刺激器的示例；

图3例示了电刺激器的示例；

图4例示了超声刺激器的示例；

图5例示了用于化学刺激的投药装置的示例；

图6例示了数据处理单元的示例；

图7例示了测量方法的流程图的示例；

图8例示了用输注泵进行的麻醉药物的输入的曲线和麻醉药物在具有良好疗效的人的血液中的浓度的曲线的示例；以及

图9例示了期间应用刺激的临床方案的示例。

具体实施方式

以下实施方式仅是示例。虽然说明书可能在若干位置中提及“一个”实施方式，但这不是必须意指各这种引用是指同一实施方式或该特征仅应用于单个实施方式。还可以组合不同实施方式的单个特征来提供其他实施方式。此外，词语“包括”应被理解为不将所述实施方式限于仅由已经提及的这些特征构成，而是这种实施方式还可以包含尚未具体提及的特征/结构。

应注意，虽然附图例示了各种实施方式，但它们是仅示出一些结构和/或功能实体的简化图。附图所示的连接可以指逻辑或物理连接。对本领域技术人员明显的是，所述设备还可以包括除了附图和文本所述的功能和结构之外的其他功能和结构。应理解，用于测量和/或控制的一些功能、结构以及信令的细节与实际发明无关。因此，在这里不需要更详细地讨论它们。专利文献us14/674318中描述了设备的一般现有技术概念。

频率为或低于1hz(f<1hz)的慢波可以被认为是非快速眼动(nrem)睡眠的重要eeg明显特征。基于慢波的生理重要性以及以受控方式用麻醉剂测试它们的生成的可能性，可以假设在受损大脑中中断该电生理现象。可以预期大神经元群体的同步活动以及在波的形成中需要的皮质区与皮质下区之间微妙的相互作用对异常脑功能敏感。为此，本申请提及以在从院外心脏骤停复苏之后的、重症监护室的多个昏迷患者进行的实验。

实验方案由遵守赫尔辛基宣言(declarationofhelsinki)指南的奥卢大学医院(ouluuniversityhospital)的机构伦理委员会(ethicscommittee)批准。向患者最近的亲属询问参与的通知书面同意。由于心脏骤停期间减少的供氧，所以患者潜在地遭受缺氧缺血脑损伤，由于该脑损伤，作为实验之前的神经保护措施，他们已经接受治疗性低温治疗。因为在恢复的早期检测潜在的弥漫性脑损伤是高要求的，所以这些患者总体代表大诊断挑战。在实验中，通过以受控方式将患者暴露到变化量的麻醉药物(丙泊酚)，来测试患者生成麻醉剂引起的慢波的能力。为了评定慢波与脑损伤之间的关联，然后进行六个月的患者神经系统恢复。

现在通过图1来检查用于脑功能测量的设备的示例。设备包括数据处理单元100和刺激器112。在实施方式中，设备还可以包括电极系统102、给药装置104和/或血液测量装置106。给药装置104例如可以包括或可以为输注泵。

电极系统102与人108的头皮或大脑电耦合或接触。电极系统102向数据处理单元100提供脑电图(eeg)数据。脑电图数据可以从电极系统102直接送到数据处理单元100，或者脑电图数据可以首先存储在存储器中，并且脑电图数据可以稍后送到数据处理单元100。

脑电图本身是大脑电活动的记录。作为由于脑组织的神经元引起的电压变化，来测量电活动。

脑电图数据指可以在数据处理单元100中处理并且分析的、为模拟或数字形式的脑电图信息。所测量数据在数据处理单元100中来处理并且分析，以便确定大脑的状态和/或其功能。控制动作、决策、结果数据或诊断可以基于脑电图数据或所确定的状态/功能。

为了记录eeg信号，系统如在实验中可以具有多个通道。通道的数量可以为19，不限于此。可以根据将具有ag/agcl电极的电极帽用作电极系统102的10/20国际体系来记录eeg。对于记录，可以使用具有v32放大器的尼高力(nicolet)neeg模块化神经诊断系统。放大器可以具有500hz的采样频率和0.053hz至500hz的带宽。可以使用常见的平均参考。对于eeg记录，用可以遵循icu惯例的麻醉药物实现患者的镇静。

输注泵(infusionpump)可以将为流体形式的麻醉药物灌输到人的身体中。麻醉药物包括一种麻醉药或麻醉药的组合。麻醉药物可以灌输到人的循环系统的至少一个静脉中。麻醉药物可以连续灌输或可以作为一个或更多个丸剂引入。麻醉药物然后可以被称为静脉内药物。另外或另选地，可以使用动脉、硬膜外和/或皮下的、鞘内以及肌肉输注。输注在该语境中还包括注射。输注泵可以非常准确地给予麻醉药物。麻醉药物的手动注射更不准确且昂贵。输注泵可以用于自适应地给予麻醉药物，使得该输入例如关于期望参数(诸如时间、eeg测量以及麻醉药物的所测量浓度)而变化。

另外或另选地，可以将作为给药装置104的吸入装置用于吸入麻醉药物。吸入可以为连续的，或者麻醉药物可以以逐步方式引入，各步增加或减少剂量。

数据处理单元100接收基于在人110暴露到一种或更多种所估计或所测量的非零量的麻醉药物的同时的、人110的大脑的eeg测量的第一脑电图数据。

至少一种麻醉药物可以具有作为根据时间变化的、在人110的身体108中的一个或更多个所估计或所测量的非零浓度水平。可以仅在可以所估计或所测量二者之一的、一个非零浓度下测量eeg。代替一个浓度水平，麻醉药物可以具有随时间变化的多个浓度水平。可以估计或测量至少一个浓度水平。麻醉药物的eeg效果通常取决于其在身体108中的浓度水平。诸如爆发抑制模式的eeg特性可以用于确定麻醉药的效果或水平。诸如爆发抑制模式的eeg特性可以用于确定麻醉药物的给药量。另选或另外地，所用的eeg特性可以包括：由于药的给药而引起的特征(诸如慢波活动)，并且例如使用药对该特征的最大效果。仍然另选或另外地，所用的eeg特性可以包括：由于给药而引起的、与慢波活动范围内的预定阈值交叉的特征的变化的确定。预定阈值可以基于本领域技术人员的经验。预定阈值可以基于模拟。预定阈值可以基于药的预期效果、文献中公布的效果和使用。因为药的效果随时间而变化，所以本领域技术人员基于他的/他的知识知道何时与预定阈值交叉。

在实施方式中，给药装置104可以调节被引入到身体108中的麻醉药物的输入。术语“输入”指麻醉药物的灌输速率或剂量。这样，可以基于所调节的输入，来估计并且控制身体110中的麻醉药物在特定时刻的浓度或eeg效果。

在实施方式中，输入的调节包括调节每时间单位的麻醉药物量。在实施方式中，输入的调节包括：基于诸如爆发抑制模式这样的eeg特性调节麻醉药物量。输入可以取决于麻醉药或麻醉药的组合的类型。在实施方式中，剂量的调节包括：调节麻醉药的剂量的给药频率。剂量的速率例如可以随时间而变化。麻醉药物的引入引起人身体中的麻醉药物的一个或更多个浓度水平。

可以基于输入来估计至少一种麻醉药物对脑功能的eeg效果。eeg效果取决于大脑或血液中的麻醉药物的浓度，该浓度转而取决于输入。麻醉药物的使用为测量提供了基础。麻醉药物使得人110意识丧失。另外或另选地，麻醉药物使得人110记忆丧失、痛觉缺失和/或麻痹。

数据处理单元100在第一脑电图数据与可以为参考脑功能的正常脑功能的对应数据之间执行第一比较。通常，第一脑电图数据可以基于任意eeg信号或eeg信号的任意部分。该比较可以测量第一脑电图数据与正常/参考脑功能的对应数据之间的相似度。相似度测量例如可以基于相关性。另外或另选地，相似度测量可以基于存在于正常/参考脑功能中的不同频率或通道之间的信号耦合。另外或另选地，相似度测量可以基于存在于正常/参考脑功能中的eeg特性的地形分布(topographicdistribution)。

数据处理单元100输出与第一比较有关的信息。数据处理单元100可以包括用户界面100b，该用户界面可以用于可视或可听地呈现与比较有关的信息。可见呈现可以包括字母数字符号和/或图形表示。用户界面100b可以包括用于呈现信息的屏幕、扬声器和/或打印机。

刺激器112然后基于与第一比较有关的信息的直接或间接的接收，向暴露到麻醉药物的人110的大脑提供脑刺激。刺激在这里根据解释可以意指，通过例如磁、电、机械/声、光或化学/药理输入而直接或间接影响脑功能的尝试。

在实施方式中，数据处理单元100可以形成第一结果数据，该第一结果数据可以基于在麻醉药物影响下的、人110的第一脑电图数据的慢波的活动。通常，第一结果数据可以基于任意eeg信号或eeg信号的任意部分。

在实施方式中，至少一种麻醉药物可以被给药的如此多，使得在eeg测量中观察到爆发抑制模式。数据处理单元100或护理人员可以进行爆发抑制模式的观察。

更详细地，可以在麻醉药物的各给药水平下提取持续几分钟(诸如5分钟)的eeg信号样本。可以在就在输注速率变化之前的30分钟时段结束时，以及与药浓度血样的采集对应的实验结束时取得样本。时段被选择为，使得麻醉药物引起人中的eeg效果(还参见图9)。时段可以从几分钟持续到数十分钟。eeg信号序列可以具有从数秒到数十秒的长度。长度例如可以为30秒。这些信号例如可以在使用例如韦尔奇(welch)平均周期图法计算功率谱密度(psd)估计值之前，使用具有48hz的截止频率的低通fir滤波器(有限脉冲响应滤波器)来滤波。估计值例如可以使用5秒汉明(hamming)窗口等和4.9秒重叠来产生。然后可以计算表示麻醉药物的相同输注速率的所述多个psd估计值的平均值，以提高估计值的鲁棒性。从已平均的psd估计值，可以合计1hz以下或其处的分量来代表低频eeg功率。最后，可以在所有eeg通道上计算量化特定输注速率时的患者的慢波活动的平均低频功率。另外或另选地，还可以使用形成描述慢波活动(<1hz)的一个或更多个变量的其他种类的方法。慢波活动可以从连续eeg或在爆发抑制模式期间发生的爆发来确定。为了评定活动在不同输注速率下的相对变化，可以使用在诸如丙泊酚(propofol)这样的麻醉药物的输注速率0mg/kgh下的单独平均功率来使值正规化。在实施方式中，慢波活动还可以例如通过将低频(<1hz)下的功率除以eeg的总功率而相对于eeg活动被呈现。在实施方式中，慢波活动还可以例如通过将低频(<1hz)下的功率除以可以或可以不包括低频的一个或更多个特定频带上的eeg的功率，而相对于eeg活动被呈现。

可以用matlab技术计算语言在数据处理单元100中进行计算eeg分析，并且例如可以用eeglab制作地形图。

在实施方式中，数据处理单元100可以执行第一结果数据是否偏离正常/参考脑功能的对应数据的检测。数据处理单元100可以比较第一结果数据与正常/参考脑功能的对应数据。如果第一结果数据与正常/参考脑功能的对应数据之间的相似度足够大，则没有偏离。另一方面，如果第一结果数据与正常/参考脑功能的对应数据之间的相似度小，则存在偏离。相似度的测量可以基于：例如相关性、存在于正常/参考脑功能中的不同频率或通道之间的信号耦合、或存在于正常/参考脑功能中的eeg特性的地形分布。例如，慢波活动的比较可以基于低频(<1hz)下的信号的功率来确定。相关性的足够大的相似度可以等于或大于大约50％。相关性的小相似度可以小于大约50％。参考脑功能在这里可以指，健康大脑的正常功能或健康大脑的正常功能的平均。

在实施方式中，数据处理单元100可以在第一结果数据偏离正常/参考脑功能的对应数据时，输出与偏离有关的信息。所输出的第一比较包括与偏离有关的信息。

在实施方式中，刺激器112可以基于与偏离有关的信息的直接或间接的接收，而向暴露到麻醉药物的人110的大脑提供脑刺激。

由此，刺激器112可以响应于与正常/参考脑功能的偏离的检测而向人110的大脑提供脑刺激。

在实施方式中，刺激器112可以通过用户界面100b而从护理人员间接接收与该比较有关的信息，该信息可以包括与偏离有关的信息。因为用户界面100b向护理人员呈现由数据处理单元100输出的、与偏离有关的信息，所以护理人员可以输入信息。

在实施方式中，刺激器112可以通过数据处理单元100与刺激器112之间的操作连接，而从数据处理单元100直接接收与该比较有关的信息，该信息可以包括与偏离有关的信息。操作连接可以是有线或无线的。

在实施方式中，数据处理单元100例如可以检测与在麻醉药物的所测量或所估计的影响下的慢波活动关联的偏离。在实施方式中，数据处理单元100例如可以检测与在麻醉药物的所测量或所估计的影响下的慢波活动的缺乏关联的偏离。另选或另外地，偏离可以与某一其他eeg频带(诸如δ(1-4hz)、θ(4-8hz)、α(8-12hz)、β(>12hz)或某一其他特定频带或eeg的总功率)下的活动关联。偏离还可以与这些频带下的相对活动关联。偏离还可以与不同地形区域中的信号的相位耦合关联。偏离还可以与信号中的的癫痫活动的检测关联。

偏离还可以与和地形区域(即，头皮上的电极的空间位置)有关的这些频带中的活动关联。

在实施方式中，数据处理单元100例如可以检测：与在麻醉药物的所测量或所估计的影响下的正常/参考脑功能以下的慢波活动关联的偏离。

在实施方式中，数据处理单元100例如可以检测：与在麻醉药物的所测量或所估计的影响下的正常/参考脑功能以上的慢波活动关联的偏离。

在实施方式中，数据处理单元100例如可以检测：与不存在于在暴露到麻醉药物的情况下的健康大脑的正常/参考功能中的波活动关联的偏离。即，所检测偏离可以为：在暴露到麻醉药物的情况下的任意异常脑功能。刺激器112然后可以基于与偏离有关的信息的直接或间接的接收，而向暴露到麻醉药物的人110的大脑提供脑刺激。可以对于诸如癫痫活动或抑制这样的异常评价eeg样本。转而可以自动或由临床神经生理学专家去除伪影。伪影例如可能来自eog(眼动电图)、emg(肌电图)或移动。从各信号样本，可以拾取第一结果数据的多个代表无伪影序列，以便在处理单元100中进一步分析。

和恢复良好的患者不同，具有差神经系统疗效的患者在没有刺激的情况下通常不能生成大量麻醉药物引起的慢波活动。除了慢波之外，在其他eeg频带(诸如δ(1-4hz)、θ(4-8hz)、α(8-12hz)、β(>12hz)或某一其他特定频带或eeg的总功率)下的麻醉剂引起的活动，在具有差神经系统疗效的患者中还可能与参考或正常不同。这些频带中的麻醉剂引起的相对活动在具有差神经系统疗效的患者中也可能与参考或正常不同。与地形区域有关的、这些频带中的麻醉剂引起的活动变化在具有差神经系统疗效的患者中也可能与参考或正常不同。信号在不同地形区域中的麻醉剂引起的相位耦合，在具有差神经系统疗效的患者中也可能与参考或正常不同。eeg的麻醉剂引起的变化在具有差神经系统疗效的患者中还可以揭示诸如癫痫活动的异常活动，而在恢复良好的患者中不揭示。

由此，在慢波活动的情况下，低频eeg功率相对于麻醉药物的浓度的变化的变化不显著。绝对效果经常在前额和颞骨区域中最明显，在这些区域中，慢波活动在高麻醉药物灌输速率下通常应最强。然而，在所有通道中可以观察到清楚的相对变化，不管大脑区域如何。通常，具有差的神经系统疗效的患者具有偏离正常/参考脑活动的脑活动。因此，可以认为低频功率下的麻醉药物引起的变化在恢复良好的患者与具有差疗效的患者之间具有在统计上显著的差异。

在刺激器112向大脑提供刺激时，脑活动的状态可能变化。可能发生的是，在刺激期间，慢波活动返回，在暴露到一种或更多种所估计或所测量的非零量的麻醉药物的大脑中，脑活动变为正常，或者脑活动至少朝向正常改变。还可能发生的是，由于刺激，永久地改变慢波活动，使得脑活动正常或脑活动至少朝向正常改变。

在实施方式中，刺激器112可以将大脑暴露到磁、电、机械、化学或热影响等。磁和/或电影响例如可以为辐射的。电影响可以被转移为电磁辐射，或通过产生电流的接触来进行。机械影响可以为声音的，例如，还为辐射的。

在图2中例示示例的实施方式中，刺激器112可以包括用于向大脑提供磁刺激的至少一个线圈200。刺激可以经颅(transcranially)执行，使得线圈在被刺激的区域附近放置在头外部。在交变电流被送到线圈200时，生成交变磁场。刺激可以以重复方式来执行，使得以特定频率重复给出磁刺激脉冲。该频率例如可以近似为0.8hz或5hz，并且刺激例如可以继续大约30分钟。刺激可以给到头皮上的特定位置(诸如感觉运动皮质上的区域)，以刺激皮质的特定区域。刺激强度例如可以为与150至180v/m的最大电场对应的最大刺激器输出的65％至85％。

在图3中例示示例的实施方式中，刺激器112可以包括用于向大脑提供电刺激的至少一个刺激电极300。该至少一个刺激电极300可以被包括在电极系统102中或与电极系统102分离。电极300可以无线地传输电磁辐射，或者可以通过与大脑的产生电流的接触而将交变或直流电流送到大脑。刺激可以经颅执行，使得电极在被刺激的区域附近放置在头皮上。刺激可以以振荡方式来给出，使得在特定频率下改变直流电流的振幅或交变电流的方向。该频率例如可以近似为0.8hz或5hz，并且刺激例如可以继续大约30分钟。刺激可以给到头皮上的特定位置(诸如额皮质上的区域)，以刺激皮质的特定区域。通过直流电流刺激，阳极(具有正极性的电极)可以位于额皮质上方，并且阴极(具有负极性的电极)可以充当参考电极，并且可以被放置在三角肌上。刺激电流例如可以在0至0.6ma之间变化，并且最大电流密度可以近似为0.5macm^-2。

作为头皮上的刺激的另选方案或除此之外，电刺激可以通过将电极放置在皮质的表面上或脑组织内部来直接施加到脑组织，在这种情况下，该方法被称为深度脑刺激。

在图4中例示示例的实施方式中，刺激器112可以包括：用于向大脑提供声刺激的至少一个超声换能器400。超声换能器400可以直接超声到整个大脑或大脑的一部分。

在其示例与图2至图4所例示示例类似的实施方式中，刺激器112可以包括：用于向大脑提供光刺激的至少一个光纤或至少一个光辐射源。光辐射源例如可以包括至少一个led(发光二极管)或至少一个激光器。至少一个光纤或至少一个光辐射源可以将光刺激引导到整个大脑、大脑的一部分或大脑的几部分。在光刺激中，可以组合光遗传学方法。在该方法中，已经由基因修饰使得神经元对光刺激敏感。

在图5中例示了示例的实施方式中，刺激器112可以包括用于：向大脑提供化学刺激的至少一个刺激给药装置500。刺激给药装置500可以包括与给药装置104类似的输注泵和/或吸入装置。实际上，给药装置104可以包括刺激给药装置500和/或刺激器，连接到刺激给药装置500和/或刺激器或与其相同。刺激给药装置500可以向人110提供至少一种刺激药。刺激药在这里意指，可以引起丢失活动或减少异常活动的药。例如，用于慢波活动的刺激药可以为静脉内gaba能麻醉剂(gaba＝伽马(gamma)氨基丁酸，gamma-aminobutyricacid)、吸入的gaba能麻醉剂、阿片类、α2-肾上腺素麻醉剂、和/或nmda拮抗剂(nmda＝冬氨酸，n-methyl-d-aspartatereceptor)。其他静脉内gaba能麻醉剂的组例如可以包括依托咪酯、硫喷妥钠和/或美索比妥。吸入gaba能麻醉剂的组例如可以包括异氟醚(isoflurane)、地氟醚(desflurane)和/或七氟烷(sevoflurane)。阿片类的组例如可以包括吗啡(morphine)、芬太尼(morphine)、四唑芬太尼(remifentanil)、瑞芬太尼(remifentanil)和/或舒芬太尼(sufentanil)。α2-肾上腺素麻醉剂的组例如可以包括：右美托咪啶(sufentanil)等。nmda麻醉剂的组例如可以包括氙(xenon)和/或氯胺酮(ketamine)。在实施方式中，数据处理单元100可以基于第一比较而从至少两个特性确定刺激器112的刺激特性。在实施方式中，数据处理单元100可以基于与正常/参考脑功能的所检测偏离从至少两个特性确定刺激器112的刺激特性。

在实施方式中，数据处理单元100可以确定以下各项中的、刺激器112的至少一个特性：由刺激器112执行的刺激的类型、强度、频率以及持续时间。例如，如果检测到大约50％或更多的慢波活动的缺乏，则可以以近似0.8hz的频率来应用通过经颅磁或电刺激进行的刺激治疗大约30分钟。在化学刺激的情况下，强度可以意指，刺激药的量或剂量或用刺激药进行的治疗的持续时间。频率可以指刺激声、电或磁信号的频率、或刺激的重复速率。

在与类型有关的实施方式中，数据处理单元100可以确定是使用至少一个刺激线圈200、至少一个刺激电极300、至少一个超声换能器400、至少一个给药装置500还是使用其任意组合。

进一步地，数据处理单元100可以在第二脑电图数据与以下各项中的至少一个之间执行第二比较：正常/参考脑功能的数据、和第一结果数据。关于正常/参考脑功能的该比较，可以以与和第一脑电图数据关联的方式类似的方式来执行。关于第一脑电图数据的比较，还可以以与和正常/参考脑功能关联的比较类似的比较方式来执行。最后，数据处理单元100可以呈现与第二比较有关的信息。

在实施方式中，数据处理单元100可以接收第二脑电图数据，该第二脑电图数据基于对在暴露到一种或更多种所估计或所测量的非零量的麻醉药物和由刺激器112执行的刺激这两者的情况下的、人110的大脑的测量。然后，数据处理单元100可以基于指脑活动的第二脑电图数据的eeg形成第二结果数据。在实施方式中，数据处理单元100可以基于慢波的活动或第二脑电图数据的其他脑活动，而形成第二结果数据。

进一步地，数据处理单元100可以确定第二结果数据是否偏离以下各项中的至少一个：正常/参考脑功能的数据、和第一结果数据。关于正常/参考脑功能的该确定，可以以与和第一检测关联的方式类似的方式来执行。关于第一结果数据的确定还可以，以与和正常/参考脑功能关联的比较类似的比较方式来执行。最后，数据处理单元100可以呈现第二检测。第二检测可以使用屏幕、显示器来呈现，或者可以打印第二检测。

在实施方式中，数据处理单元100可以基于第二检测预测人110的神经系统功能水平，并且呈现该预测。

在实施方式中，数据处理单元100可以预测朝向以下各项的进一步发展：在慢波的活动或第二结果数据的其他脑活动比第一结果数据更靠近正常脑活动时的、人110的正常神经系统活动功能。

在实施方式中，数据处理单元100可以预测朝向以下各项的进一步发展：在第二脑电图数据比第一脑电图数据更靠近正常/参考脑活动时的、人110的正常/参考神经系统活动功能。

在实施方式中，数据处理单元100可以预测朝向以下各项的进一步发展：在慢波的活动或第二结果数据的其他脑活动比第一结果数据更远离正常/参考脑活动时的、远离正常神经系统活动功能的不良状态。

在实施方式中，数据处理单元100可以预测朝向以下各项的进一步发展：在慢波的活动或第二脑电图数据的其他脑活动比第一脑电图数据更远离正常/参考脑活动时的、远离正常神经系统活动功能的不良状态。

在实施方式中，第一结果数据和第二结果数据可以为源于慢波活动的指数或变量。第二结果数据可以用于预测人的良好神经系统恢复或人的不良神经系统恢复。在第二结果数据中的慢波的活动高于预定阈值时，人的良好神经系统恢复可以是可行的。预定阈值可以基于经验来决定。在实施方式中，预定阈值可以处于活动在麻醉药物的任意速率的给药之后增大多于特定百分比的水平。在实施方式中，预定阈值可以处于活动例如在麻醉药物的任意速率的给药之后增大多于50％的水平。如果慢波的活动低于预定阈值，则数据处理单元100可以以类似方式形成并且输出第二结果数据，该第二结果数据可以用于预测重度残疾、昏迷或死亡。然而，第二结果数据本身不预测良好或不良疗效，而是需要人110的状况的专业决策。

在实施方式中，人的良好神经系统恢复可以在第二结果数据中的慢波的活动高于第一结果数据时预测。

在其示例在图6中例示的实施方式中，数据处理单元100可以包括计算机，该计算机包括至少一个处理器600和至少一个存储器602。它们的操作基于在存储器中存储的、控制操作的计算机程序的程序命令的序列。一个或更多个存储器602通过一个或更多个处理器600并且计算机程序通过一个或更多个处理器600，可以使得设备控制以下各项。数据处理单元100可以被控制为，接收第一脑电图数据，该第一脑电图数据基于对暴露到一种或更多种所估计或所测量的非零量的麻醉药物的人110的大脑的测量。数据处理单元100可以被控制为在第一脑电图数据与正常/参考脑功能的对应数据之间执行第一比较。数据处理单元100可以被控制为输出与第一比较有关的信息。刺激器112可以被控制为基于与第一比较有关的信息的直接或间接的接收，而向暴露到麻醉药物的人110的大脑提供脑刺激。

代替使用至少一个处理器600和至少一个存储器602或除了使用它们之外，控制可以被实施为一个或更多个集成电路，诸如专用集成电路asic。其他设备实施方式也是可行的，诸如由单独逻辑装置构造的电路。这些不同实施方案的混合也是可行的。可以用matlab技术计算语言进行计算eeg分析，并且例如可以用eeglab制作地形图。

在实施方式中，麻醉药可以是丙泊酚。除了丙泊酚之外或代替丙泊酚，麻醉药物可以为已知为影响慢波活动的其他麻醉剂。在实施方式中且更一般地，至少一种麻醉药物可以从其他静脉内gaba能麻醉剂、吸入gaba能麻醉剂、阿片类以及α2-肾上腺素麻醉剂的以下组选择。

其他静脉内gaba能麻醉剂的组例如可以包括依托咪酯(etomidate)、硫喷妥钠(thiopental)和/或美索比妥(methohexital)。

吸入gaba能麻醉剂的组例如可以包括异氟醚(morphine)、地氟醚(desflurane)和/或七氟烷(sevoflurane)。

阿片类的组例如可以包括：吗啡(morphine)、芬太尼(fentanyl)、四唑芬太尼(alfentanil)、瑞芬太尼(remifentanil)和/或舒芬太尼(sufentanil)。

α2-肾上腺素麻醉剂的组例如可以包括右美托咪啶等。

nmda麻醉剂的组例如可以包括：氙和氯胺酮。图7是测量方法的流程图。在步骤700中，由数据处理单元100接收第一脑电图数据，该第一脑电图数据基于对暴露到一种或更多种所估计或所测量的非零量的麻醉药物的人110的大脑的测量。在步骤702中，由数据处理单元100执行第一脑电图数据与正常/参考脑功能的对应数据之间的第一比较。在步骤704中，由数据处理单元100输出与第一比较有关的信息。在步骤706中，基于与该比较有关的信息的直接或间接的接收，向暴露到麻醉药物的人110的大脑提供刺激。

图7所示的方法可以被实施为逻辑电路解决方案或计算机程序。计算机程序可以被放置在用于其分配的计算机程序分配装置上。计算机程序分配装置可以由数据处理装置读取，并且它对计算机程序命令编码，进行测量，并且可选地基于测量来控制处理。

可以使用分配介质来分配计算机程序，该分配介质可以为能够由控制器读取的任意介质。介质可以为程序存储介质、存储器、软件分配包或压缩软件包。在一些情况下，可以使用以下各项中的至少一个来执行分配：近场通信信号、短距离信号、以及电信信号。

分配介质转而可以是可读介质、可读程序存储介质、可读存储器、可读软件分配包或可读压缩软件包。

图8例示了用输注泵进行的麻醉药物的输入的曲线800和麻醉药物在具有良好疗效的人的血液中的浓度的曲线802的示例。良好疗效指，朝向正常神经系统功能的进一步发展。第一纵轴表示由麻醉药物所给到的人的每时间单位(h)和质量单位(kg)这两者的、麻醉药物的质量单位(mg)定义的输入i。第二纵轴表示血液中的麻醉药物的浓度c(mg/1)。横轴表示单位为分钟的时间t。在该实验中，仅使用一种麻醉药，并且该麻醉药是丙泊酚。所给的丙泊酚的量在每30分钟内从4mg/kgh逐步降低至0mg/kgh。麻醉药物的剂量在每一步中可以降低相同的量。丙泊酚的剂量在每一步中可以降低相同的量，例如大约1mg/kgh。丙泊酚的剂量在图8的示例中首先降低1mg/kgh，然后降低0.5mg/kgh。血液中丙泊酚的浓度在马上进行输注速率的下一降低之前且在实验的结束时，被测量。丙泊酚的最高浓度2.39±0.45mg/1(平均值±std)以最高输注速率4mg/kgh来实现，并且丙泊酚的最低浓度0.98±0.26mg/1以最低输注速率0mg/kgh来实现。各组(即，具有良好和不良神经系统疗效)之间的浓度值可比较。不良疗效指，朝向正常神经系统功能的不良变化或没有朝向正常神经系统功能的变化。即，神经系统功能退步，保持相同，或者神经系统功能中的潜在进步如此微小以至它将导致重度残疾、昏迷或死亡。由此，即使与不良疗效关联的神经系统功能中的潜在进步也无法被认为是发展。

在实施方式中，代替降低，麻醉药物的量可以从0mg/kgh增加至期望的最大水平。剂量可以为连续或不连续的(即，逐步的)。在实施方式中，麻醉药物的开始水平可以处于0mg/kgh或处于某一其他水平，并且麻醉药物的量可以渐增地给予，直到达到爆发抑制模式的水平为止。爆发抑制模式在eeg信号中可检测。

图9例示了期间可以应用刺激的临床方案的示例。在该方案期间，记录eeg信号。首先，例如可以将基线记录进行5分钟，在该5分钟期间，没有给药或给药保持固定。在此之后，例如通过提高输注速率或通过一个或更多个药丸剂来增加给药。达到所需的药效例如可以基于爆发抑制模式等从eeg确定。另选或另外地，所用的eeg特性可以包括由于药的给药引起的特征(诸如慢波活动)，并且例如使用药对该特征的最大效果。仍然另选或另外地，所用的eeg特性可以包括由于药的给药引起的、与慢波活动范围内的预定阈值交叉的特征的变化的确定。预定阈值可以基于本领域技术人员的经验。预定阈值可以基于模拟。预定阈值可以基于药的预期效果、文献中公布的效果和使用。因为药的效果随时间而变化，所以本领域技术人员基于他的/他的知识知道何时与预定阈值交叉。

给药例如可以降低至零或返回至在增加给药之前使用的固定速率。在该方案期间，检测与正常/参考eeg行为的偏离，并且基于这些偏离来施加刺激。该偏离例如可以为eeg慢波活动的缺乏。刺激例如可以发生在减少给药和从爆发抑制模式返回到连续的eeg变化之后。刺激的持续时间例如可以为大约30分钟。

另选地，通过化学刺激，例如，可以关于如下所述的临床方案进行刺激。首先，开始eeg记录，并且将患者例如通过输注泵接收的麻醉药的量考虑在内地，进行例如五分钟的基线记录。在此之后，例如通过提高输注速率或通过一个或更多个药丸剂来增加麻醉药的量。该增加可以被进行为达到所需药效，该药效例如从输注速率、通过丸剂接收的药量、和/或由药引起的eeg变化来确定。在这种情况下，所评定的eeg变化例如可以包括与该特征有关的爆发抑制模式或慢波活动以及最大药效。基于由麻醉剂引起的eeg变化(第一比较)，然后向患者给予刺激药。刺激药可以用于引起丢失eeg特征(诸如慢波活动)，或者减少异常特征，诸如癫痫活动。刺激药可以是已经给予患者以引起eeg变化的相同麻醉药，诸如右美托咪啶，或者可以是不同药。然后可以记录eeg，以测量刺激药例如对慢波活动的效果(第二比较)。

由eeg数据与参考脑功能的对应数据之间的比较所测量的与正常脑功能的偏离，可能是由于脑功能障碍而产生。例如可能由于缺氧缺血脑病/脑损伤、创伤性脑损伤、脑卒中、脑内出血或其他脑出血、脓毒性脑病、脑膜炎、脑炎、脉管炎、肝性脑病、毒性或代谢紊乱而发生在重症特别护理期间，或者作为药物治疗的副作用，而发生脑功能障碍。脑功能障碍例如可以以昏迷或谵妄的形式自我表明。此外，例如可能由于神经变性疾病而发生脑功能障碍，诸如阿尔茨海默(alzheimer)病或帕金森(parkinson)病、血管的、额颞(fronto-temporal)或路易(lewy)体痴呆、多发性硬化、包括抑郁障碍、双相障碍以及精神分裂性障碍的精神状况、癫痫、偏头痛、注意力缺损症、或注意力缺损多动症。

将对本领域技术人员明显的是，随着技术发展，本发明概念可以以各种方式来实施。本发明及其实施方式不限于上述示例实施方式，而是可以在所附权利要求的范围内变化。