[发明专利]用于使用脑电图、体积描记的心动阻抗描记图、心率变异性以及镇痛药的浓度或生物相评估全身麻醉期间的疼痛和伤害性感受水平的设备

权利要求书

1.一种用于估计在清醒时、在全身麻醉期间的疼痛以及计算伤害性感受水平的设备，所述设备配备有用于根据包括脑电图EEG、面部肌电图EMG、心电图ECG的心率变异性HRV以及阻抗心动描记图ICG的体积描记图的数据来估计在清醒时、在全身麻醉或镇静期间的疼痛以及计算伤害性感受水平的装置，所述设备包括以下特征：

(a)用于获得包含EEG和面部EMG的信号的装置，所述装置适合于利用位于下述三个位置处的三个电极从受试者头皮进行记录，所述三个位置分别为：中间前额、左前额和左面颊；或者所述三个位置分别为：中间前额、右前额和右面颊；

(b)用于获得三引线ECG信号并且适用于根据所述ECG信号来计算R-R间隔和HRV的装置；

(c)用于利用位于患者的胸部处的四个电极获得ICG信号的装置；

(d)用于根据ICG获得体积描记的装置；

(e)适用于计算EEG信号1秒至60秒的快速傅立叶变换FFT和Choi-Williams分布；

(f)适用于计算EMG信号在1秒至10秒内的频谱；

(g)适用于计算所述ECG的R-R间隔的频谱在2分钟至6分钟上的频谱边缘频率；

(h)适用于计算所述ICG信号的希尔伯特变换，根据所述希尔伯特变换来估计在希尔伯特相位的一阶导数中超过某一阈值的峰值数；

(i)适合于将提取的EEG、EMG、ECG和ICG数据组合成由0至99的评分表示的伤害性感受的最终指数的装置，其中，值99表示对轻的伤害性刺激的反应的高概率，而等于0的值对应于对传入伤害性刺激的完全阻断。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，对所述传入伤害性刺激的完全阻断通过局部麻醉药物获得。

3.根据权利要求1所述的设备，还被定义为，所述电极的位置为中间前额即在国际10-20电极定位系统中为Fp、左前额F7和中眼线下方2cm处的左面颊；或者

所述电极的位置为中间前额即在国际10-20电极定位系统中为Fp、左前额F7和在所述左面颊处的颞突。

4.根据权利要求1所述的设备，还被定义为，所述电极位置为中间前额即在国际10-20电极定位系统中为Fp、右前额和中眼线下方2cm处的右面颊；或者

所述电极位置为中间前额即在国际10-20电极定位系统中为Fp、右前额和在所述右面颊处的颞突。

5.根据权利要求1所述的设备，还通过如下来改进：通过对被定义为所述R-R间隔的信号进行快速傅立叶变换FFT来计算所述HRV；所述频谱的百分之九十五的频谱边缘频率SEF用于伤害性感受指数的后续计算。

6.根据权利要求1所述的设备，还通过如下来改进：计算体积描记曲线的希尔伯特变换。

7.根据权利要求l所述的设备，还通过如下来改进：估计在1秒至60秒上并且在0Hz至100Hz上的Choi-Williams分布，计算1秒和1Hz的方形的能量的可变性。

8.根据权利要求1所述的设备，还通过如下来改进：计算所述EEG与所述阻抗心动描记图之间的互信息和Fokker-Planck漂移及扩散系数。

9.根据权利要求1所述的设备，还通过如下来限定：计算所述频谱的不同频带中的能量。

10.根据权利要求1所述的设备，还被限定为所述R-R间隔的快速傅立叶变换FFT的原理；根据所述频谱，百分之九十五的频谱边缘频率SEF被计算并且用于伤害性感受指数的后续计算。

11.根据权利要求1所述的设备，还被改进为：以250Hz的采样频率来测量所述ICG，然后对1秒至10秒持续时间的信号执行希尔伯特变换；根据所述希尔伯特变换来计算在希尔伯特相位的一阶导数中超过某一阈值的峰值数；参数用于伤害性感受指数的后续计算。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，描述了全部包括在分类器中的参数，所述分类器是多线性回归、逻辑回归、二次方程、模糊推理推理器或自适应神经模糊推理系统，其中，所述分类器的输出是伤害性感受指数，所述伤害性感受指数是与所述患者对伤害性刺激的反应的概率相关联的指数。