專利名稱：：使用生物電勢可變性評估鎮(zhèn)痛足夠性的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明領(lǐng)域涉及醫(yī)療監(jiān)控工具，尤其涉及用于預(yù)測和測量對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：為外科手術(shù)過程經(jīng)受麻醉的患者一般要接收一種或多種藥理麻醉劑。不同的麻醉劑產(chǎn)生不同的作用，其中最重要的是鎮(zhèn)靜或催眠(對周圍世界的意識或知覺的缺失)、鎮(zhèn)痛(疼痛鈍化或消失)以及麻痹(運(yùn)動的缺失)。麻醉劑可以以變化的程度提供這些作用中的一種或多種。例如，神經(jīng)肌肉阻斷劑提供強(qiáng)麻痹但不提供鎮(zhèn)靜或鎮(zhèn)痛。阿片類物質(zhì)提供鎮(zhèn)痛和相對輕度的鎮(zhèn)靜。揮發(fā)性麻醉劑提供顯著級別的鎮(zhèn)靜和小很多級別的鎮(zhèn)痛，而靜脈注射鎮(zhèn)靜劑異丙酚提供鎮(zhèn)靜但基本不提供鎮(zhèn)痛。出于此原因，麻醉師一般同時給予這些藥劑中的幾種以提供期望的一組作用。例如，麻醉師可為其鎮(zhèn)靜作用而給予揮發(fā)性麻醉劑，給予神經(jīng)肌肉阻斷劑用于麻痹以及給予阿片劑以提供鎮(zhèn)痛。一般而言，由這些藥劑提供的作用的大小是依賴于劑量的，劑量越高效果就越深。給予的多種麻醉劑的多重效果使得麻醉給藥變得復(fù)雜。例如，由于揮發(fā)性藥劑具有鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)靜作用，增加揮發(fā)性藥劑的給藥濃度會結(jié)果導(dǎo)致伴隨的并且可能是不期望的鎮(zhèn)痛作用的增加。所有的麻醉劑在使用過度劑量的情況下都具有有害作用。雖然對患者的作用可從給藥劑量來估計，但各患者在其對具體劑量的反應(yīng)上是大相徑庭的，且因此此類估計是基于群規(guī)范的(平均效果)。雖然群規(guī)范可代表具體劑量對一群患者的作用，但對任一患者的實(shí)際作用可能變化極大。因此監(jiān)控所給麻醉劑的作用以確?；颊呓邮盏竭m當(dāng)劑量的麻醉劑對患者來說會是有益的。在麻醉實(shí)踐中常見的是通過使用分析患者的腦電圖(EEG)的設(shè)備來監(jiān)控麻醉劑的鎮(zhèn)靜作用。一種此類設(shè)備是AspectMedicalSystems,Inc.,Norwood,Massachusetts(美國馬薩諸塞州諾伍德市的Aspect醫(yī)療系統(tǒng)公司)制造的計算腦電雙頻指數(shù)*(BispectralIndex)的監(jiān)視器系列。作為示例，于1996年10月17日授權(quán)給Chamoun等人并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的題為"CEREBRALBIOPOTENTIALANALYSISSYSTEMANDMETHOD(大腦生物電勢分析系統(tǒng)和方法)"的美國專利No.5，458，117描述了用于從EEG信號生成腦電雙頻指數(shù)的系統(tǒng)和方法。該專利中討論的腦電雙頻指數(shù)②(BIS)是基于腦電圖(EEG)的測量，其根據(jù)從頭皮、前額或太陽穴電極獲取的EEG信號來量化患者在麻醉和鎮(zhèn)靜期間的知覺程度。BIS是一般指示患者的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的單個時變數(shù)并且在0到100內(nèi)縮放，其中100是完全清醒和有意識而0表示等電位EEG活動。BIS可被麻醉師用于有效地監(jiān)控患者在外科手術(shù)過程期間的鎮(zhèn)靜狀態(tài)并且使患者的鎮(zhèn)靜或催眠狀態(tài)維持在最佳范圍，一般為50-60。類似地，患者的麻痹程度也可由強(qiáng)直性痙攣神經(jīng)模擬器來測量，這是一種向前臂中促使拇指的肌肉活動的神經(jīng)傳遞一串四次電刺激的設(shè)備。每次電刺激結(jié)果導(dǎo)致患者的拇指痙攣，其可使用附連到患者拇指的應(yīng)變儀來量化。相繼更高程度的麻痹結(jié)果導(dǎo)致痙攣反應(yīng)的消除，從第四也即最后反應(yīng)開始并且最終消除第一痙攣反應(yīng)。麻痹程度可按痙攣被消除到的程度來測量。常見的實(shí)踐是給予神經(jīng)肌肉阻斷劑直到四次痙攣中的蘭次被消除。雖然BIS可用于監(jiān)控患者的鎮(zhèn)靜程度而強(qiáng)直性痙攣神經(jīng)模擬器可用于監(jiān)控麻痹程度，但對于鎮(zhèn)痛沒有類似測量。典型地，鎮(zhèn)痛足夠性是根據(jù)存在或不存在各種間接的自律跡象來測量的，諸如血液動力反應(yīng)(血壓過高或心動過速)、出汗、眼睛流淚或運(yùn)動等。然而，這些測量是非特定性的，并且患者可能體驗(yàn)了顯著的疼痛而未展示其任一。此外，為使血壓和心率維持在期望的范圍之內(nèi)而給予的藥劑可能消除血液動力學(xué)反應(yīng)。疼痛是主觀的自報告現(xiàn)象。其通常與諸如出汗、運(yùn)動等軀體反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。疼痛的測量是困難的，因?yàn)榛颊叩拿枋龈鞑幌嗤ＶT如要求患者在數(shù)字標(biāo)度(例6如，0-10)上排行其疼痛的視覺模擬評分(VAS)等一些標(biāo)準(zhǔn)化測量技術(shù)提供了一定程度的可比性。然而，由于不同的患者具有不同的疼痛極限和期望，VAS評估固有地是有限的。此外，VAS評估在患者不能反應(yīng)時，諸如在外科手術(shù)期間，是無用的。已經(jīng)確定術(shù)后疼痛和更低劑量的阿片類物質(zhì)是增加的術(shù)后譫妄風(fēng)險的風(fēng)險因素，其結(jié)論是對術(shù)后疼痛的更有效控制會通過減少術(shù)后譫妄的發(fā)生率而改進(jìn)結(jié)果[LynchEPMD,LazorMAMD,GellisJEMD等人，TheImpactofPostoperativePainontheDevelopmentofPostoperativeDelirium(術(shù)后疼痛對術(shù)后譫妄的發(fā)展的影響)，Anesthesia&Analgesia(麻醉&鎮(zhèn)痛)1998;86(4):781-5;MorrisonRS,MagazinerJ,GilbertM等人，RelationshipbetweenPainandOpioidAnalgesicsontheDevelopmentofDeliriumFollowingHipFracture(髖部骨折后譫妄發(fā)展方面的疼痛與阿片類鎮(zhèn)痛劑之間的關(guān)系)]。術(shù)后疼痛也與術(shù)后認(rèn)知功能障礙(POCD)相關(guān)。Duggleby確定是術(shù)后疼痛而非鎮(zhèn)痛劑攝入預(yù)測了術(shù)后的精神狀態(tài)下降，并推薦了改進(jìn)的疼痛處理[DugglebyW,LanderJ，CognitiveStatusandPostoperativePain:OlderAdults(認(rèn)知狀態(tài)和術(shù)后疼痛老年人)，JPainSymptomManage1994;9:19-27]。因此，術(shù)中和術(shù)后疼痛的最小化應(yīng)結(jié)果導(dǎo)致改善的患者狀況。如較早所討論的，揮發(fā)性麻醉劑具有鎮(zhèn)靜(催眠)和鎮(zhèn)痛兩種性質(zhì)，并且通常被給予非常大的濃度以確保足夠的鎮(zhèn)痛和血液動力學(xué)穩(wěn)定性，尤其是在使用了相對小劑量的阿片類物質(zhì)和其他鎮(zhèn)痛劑的情況下。揮發(fā)性麻醉劑最近已與導(dǎo)致細(xì)胞死亡和(3-淀粉樣蛋白聚集的過程相關(guān)聯(lián)；(3-淀粉樣蛋白的過度聚集是Alzheimer疾病的特點(diǎn)[XieZ,DongY,MaedaU等人，TheInhalationAnestheticIsofluraneInducesaViciousCycleofApoptosisandAmyloidp-ProteinAccumulation(異氟醚吸入麻醉引發(fā)細(xì)胞凋亡和J3-淀粉樣蛋白累積的惡性循環(huán))，JNeurosci，2007;27:12-1254]。此外，更深麻醉的術(shù)中催眠級別已與增加的術(shù)后死亡率相關(guān)[MonkTG,SainiV，WeldonBC，SiglJC:AnestheticManagementandOne-YearMortalityafterNoncardiacSurgery(麻醉處理禾口非心臟外科手術(shù)后的一年死亡率)，AnesthAnalg2005;100:4-10]。雖然過度劑量的各種麻醉劑可能具有有害作用，而不足劑量可能產(chǎn)生不同的但也是不合需的作用。因此，按患者的需要適當(dāng)?shù)亟o予和滴定麻醉劑的所有藥理成分(鎮(zhèn)靜/催眠、鎮(zhèn)痛、麻痹等)是重要的。雖然存在確定鎮(zhèn)靜/催眠和麻痹狀態(tài)足夠性的監(jiān)控裝置，但沒有類似的監(jiān)控技術(shù)允許對鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性進(jìn)行客觀評估?；颊叩逆?zhèn)痛狀態(tài)是給予的藥劑提供的鎮(zhèn)痛程度，而鎮(zhèn)痛足夠性是當(dāng)前級別的鎮(zhèn)痛劑足以阻斷當(dāng)前和期望級別的有害刺激的程度。在外科手術(shù)和麻醉期間評估鎮(zhèn)痛狀態(tài)和確定鎮(zhèn)痛足夠性的能力對于建立所需的鎮(zhèn)痛劑量是非常有用的，并且會改善現(xiàn)存實(shí)踐中的結(jié)果。授權(quán)給Musha的美國專利No.US5，601，090公開了用于確定人類對象的軀體狀態(tài)的裝置和方法。該方法獲取該對象的特征值，其可以是腦電波、肌肉電勢、心率、眼運(yùn)動和眨眼頻率、或其任意組合。向這些特性值應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以確定該對象的軀體狀態(tài)，而Musha將由于諸如對象的情緒(例如，喜悅、生氣、快樂、悲傷、得意、驚奇、厭惡或畏懼)、精神活動級別(例如作為做心算或?qū)懺姷慕Y(jié)果)或運(yùn)動活動(例如移動手或腳)等此類事情定義為精神狀態(tài)。Musha專利不量化對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)或足夠性，或與藥物作用有關(guān)的任何狀態(tài)。授權(quán)給Lange等人的美國專利No.6,654,632、6,751,499、6，757,558和6,826,426公開了基于從關(guān)于對象前額上的中線對稱放置的電極記錄的兩邊生物電勢的客觀疼痛測量系統(tǒng)和方法。Lange等人的專利教導(dǎo)了一般而言，對象皮膚表面的生物電勢是由幾個源生成的，包括背景腦電圖(EEG)活動、皮膚電活動、肌電圖(EMG)活動、運(yùn)動偽跡(諸如由眼球、眼瞼和頭運(yùn)動導(dǎo)致的)、以及其他電生理現(xiàn)象。來自垂直中線的每一側(cè)的背景EEG測量和諸如由眼球運(yùn)動導(dǎo)致的那些偽跡是負(fù)相關(guān)的，而來自垂直中線的每一側(cè)的疼痛信號一般是正相關(guān)的并且可超越負(fù)相關(guān)的EEG活動。因此，Lange等人的專利的疼痛檢測系統(tǒng)和方法當(dāng)從定位在對象的垂直中線的相反兩側(cè)的電極采納測量時優(yōu)選地使用正兩邊相關(guān)性作為對疼痛信號的判別式。Lange等人的專利進(jìn)一步記載了疼痛檢測也可使用信號線性性來區(qū)別疼痛，因?yàn)閺拇怪敝芯€的每一側(cè)檢測到的疼痛信號一般是線性相關(guān)的。相反，檢測到的信號中的各種偽跡，甚至正相關(guān)的那些(例如，眼瞼或頭運(yùn)動)，通常不是線性相關(guān)的。Lange等人的專利教導(dǎo)了使用相關(guān)性來確定兩邊信號是否線性相關(guān)。Lange等人的專利進(jìn)一步教導(dǎo)了約0.5赫茲與約2赫茲之間的信號看起來攜帶了疼痛強(qiáng)度信息的主體。Lange等人的專利中描述的系統(tǒng)和方法使用對0.1至2Hz的帶通濾波、線性預(yù)測、頻率轉(zhuǎn)換、頻率轉(zhuǎn)換出的信號分量的非線性加權(quán)平均以及該加權(quán)平均的縮放來計算出量化的疼痛級別信號。Lange等人的專利沒有討論疼痛信號的源，也沒討論為什么這些信號是正相關(guān)的而非疼痛相關(guān)信號卻不是，或?yàn)槭裁磸拇怪敝芯€的每一側(cè)檢測到的疼痛信號一般是線性相關(guān)的而來自該垂直中線每一側(cè)的非疼痛信號卻不是線性相關(guān)的。Lange等人的專利教導(dǎo)了用于測量疼痛和用于區(qū)別疼痛信號與偽跡的系統(tǒng)和方法。然而，他們既沒有教導(dǎo)確定鎮(zhèn)痛狀態(tài)或鎮(zhèn)痛足夠性的方法，也沒教導(dǎo)如何解決該級別的知覺和疼痛對EEG信號的分開影響。Shander評估了基于四種面部肌肉中的EMG活動之比的稱為FACE的測量，并且確定了在外科手術(shù)期間FACE比>20的以分鐘計的時間是與給予的術(shù)后鎮(zhèn)痛劑的總量相關(guān)聯(lián)的[ShanderA,QinF,BennettH，PredictionofPostoperativeAnalgesicRequirementsbyFacialElectromyographyduringSimultaneousBISMonitoring(通過BIS同時監(jiān)控期間的面部肌電圖預(yù)測術(shù)后鎮(zhèn)痛要求)，EuropeanJournalofAnaesth(歐洲麻醉學(xué)雜志)2001;18(附錄21):A464]。授權(quán)給Vierti6-Oja等人的美國專利No.6,731,975教導(dǎo)了用于確定患者的大腦狀態(tài)，尤其是用于確定患者的麻醉深度的方法和裝置。患者的EEG信號數(shù)據(jù)的熵被確定為大腦狀態(tài)的指示。從患者的EMG信號數(shù)據(jù)獲得頻域功率譜量。EEG熵指示和EMG功率譜指示被組合成提供患者大腦狀態(tài)中的改變的立即指示的復(fù)合指示符。在替換實(shí)施例中，在其上確定來自患者的生物電勢信號的熵的頻率范圍被展寬為涵蓋EEG信號數(shù)據(jù)和EMG信號數(shù)據(jù)兩者，并且如此確定的熵被用作患者的大腦狀態(tài)的指示。在繼續(xù)專利美國專利No.US6,801,803中，Vierti5-Oja等人教導(dǎo)了不同長度的時間窗的使用。對于較低的頻率成分，使用較長的時間窗。對于較高的頻率成分，使用較短的時間窗。此類技術(shù)在小波分析領(lǐng)域中是常見的。這兩篇專利均教導(dǎo)了來自EMG的功率譜測量與從EEG推導(dǎo)的熵測量的組合，以使用比單獨(dú)用EEG度量更快的反應(yīng)時間來確定患者的麻醉深度。Vierti6-Oja等人的專利中沒有一篇教導(dǎo)確定患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)或鎮(zhèn)痛足夠性。Bloom等人[BloomM,GreenwaldSD,DayR，AnalgesicsDecreaseArousalResponsetoStimulationasMeasuredbyChangesinBispectralIndex(BIS)(由腦電雙頻指數(shù)(BIS)的改變測量的對刺激的鎮(zhèn)痛降低喚醒反應(yīng))，Anesthesiology(麻醉學(xué))1996;85(3A):A481]調(diào)査了接收各種濃度的鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛劑的志愿者的BIS的固有可變性。Bloom確定添加鎮(zhèn)痛劑與單單使用鎮(zhèn)靜劑相比會降低無刺激情況下的可變性。Bloom和J叩ling(JoplingMW,CorkR,GreenwaldSD，ChangesintheBispectralIndex(BIS)inthePresenceofSurgicalStimulationReflecttheLevelofAnalgesia(有外科手術(shù)剌激的腦電雙頻指數(shù)(BIS)的改變反映麻醉級別)，Anesthesiology(麻醉學(xué))1996;85(3A):A478)報告了麻醉劑會鈍化跟隨外科手術(shù)刺激的BIS增加。在評估對疼痛刺激的反映的研究中，Iselin-Chaves證明了通過增加鎮(zhèn)靜劑的濃度和使用鎮(zhèn)痛劑兩者，疼痛刺激后BIS的絕對改變顯著降低[Iselin-ChavesIA，F(xiàn)laishonR,SebelPS等人，TheEffectoftheInteractionofPropofolandAlfentanilonRecall,LossofConsciousness,andtheBispectralIndex(異丙酚和阿芬太尼的互動對回憶、失去知覺、以及腦電雙頻指數(shù)方面的作用)，AnesthAnalg1998;87(4):949-55]。Guignard還以BIS對插管刺激的反應(yīng)的形式調(diào)査了鎮(zhèn)靜劑添加鎮(zhèn)痛劑的作用。他的小組的結(jié)論是"當(dāng)施加疼痛刺激時將鎮(zhèn)痛劑(瑞芬太尼)添加到異丙酚(鎮(zhèn)靜劑)只影響B(tài)IS"。此外，瑞芬太尼以可比較的劑量依賴方式減弱或去除BIS和MAP(平均動脈血壓)的增力B[GuignardB，MenigauxC，DupontX等人，TheEffectofRemifentanilontheBispectralIndexChangeandHemodynamicResponsesafterOrotrachealIntubation(瑞芬太尼對腦電雙頻指數(shù)改變的影響和經(jīng)口氣管插管后的血液動力反應(yīng))，AnesthAnalg2000;90(l):161-7]。在后來的發(fā)布中，Bloom建議基于BIS使用可變性測量(在三分鐘的時窗上用最大減去最小BIS值)，寬的短期BIS可變性可以是不充足鎮(zhèn)痛的指示符[BloomM，JurmannA,CuffG,BekkerA，BISVariabilityReflectsAnalgesia(BIS可變性反應(yīng)鎮(zhèn)痛)，JNeurosurgAnesthesiol2005;17(4):254-5]。由Vierti6-Oja等人提交的美國專利申請No.11/211,137教導(dǎo)了用于測量有低級別知覺的對象的反應(yīng)的方法和裝置。在Viert化-Oja等人的申請的系統(tǒng)中，從患者測量到的EEG信號被數(shù)字化，被濾波以排除高頻和低頻偽跡并被處理成幾組5秒時窗或即"歷元"。該處理方法計算EEG信號的高頻功率，Vierti(3-Oja等人的申請將其定義為在單歷元內(nèi)從20Hz擴(kuò)展到35Hz的帶寬中的功率，并存儲計算出的值。對每歷元重復(fù)此計算產(chǎn)生一時間系列(已知為第一量度)，其是每歷元中的高頻EEG功率。Vierti6-Oja等人的申請的處理方法下一步計算指示高頻EEG功率改變的改變變量。該過程首先找到第一量度前l(fā)分鐘內(nèi)的最小值。該改變變量隨后通過從第一量度的當(dāng)前值減去第一量度的最小值來確定。最終，反應(yīng)指數(shù)通過對該改變變量在30分鐘里的連貫對數(shù)值求平均計算出來。該反應(yīng)指數(shù)指示關(guān)于時間的平均/累計高頻EEG功率改變。Vierti6-Oja等人的申請教導(dǎo)可使用其他量度代替高頻EEG功率作為第一量度，諸如EEG熵或基于分形譜分析的量度、Lempel-Ziv復(fù)雜性、或腦電雙頻或腦電多頻分析或腦電雙頻指數(shù)。Vierti(3-Oja等人的申請的反應(yīng)指數(shù)被設(shè)計用于區(qū)別自然睡眠和由鎮(zhèn)靜劑引發(fā)的無意識，這是基于加深的鎮(zhèn)靜將會抑制自然發(fā)生的覺醒而自然睡眠中的測試者保持相對反應(yīng)性的理論上的。反應(yīng)指數(shù)因此旨在提供用于區(qū)別鎮(zhèn)靜和自然睡眠的可選機(jī)制。由于用于計算反應(yīng)指數(shù)的長時間窗(即30分鐘)，該指數(shù)僅對導(dǎo)致高頻EEG功率持續(xù)改變的刺激敏感，而對諸如護(hù)理過程期間發(fā)生的那些隔離的瞬態(tài)刺激不敏感。對患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)及足夠性的知曉會使得麻醉師能夠更高效地按用于確?；颊咦罴训男g(shù)間狀態(tài)所需的精確劑量給予需要的藥劑。此最佳狀態(tài)將導(dǎo)致改進(jìn)的患者狀況。迄今為止所建議的系統(tǒng)中沒有一個已公開能允許此類確定的系統(tǒng)和方法。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供評估和量化患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性級別的系統(tǒng)和方法。發(fā)明概述本發(fā)明的系統(tǒng)和方法預(yù)測和測量對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性。通過電極從對象獲得生物電勢信號。處理器將計算代表對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)和/或肌肉活動的測量。隨后確定代表此類測量的度量。將這些度量組合成代表對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。11附圖簡述為更充分地理解本發(fā)明的本質(zhì)和目標(biāo)，作出對以下應(yīng)結(jié)合附圖來閱讀的詳細(xì)描述的參考，在附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記貫穿以下幾個視圖指示相應(yīng)的部分:圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性監(jiān)控系統(tǒng)的框圖。圖2示出(A)BIS的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)，(B)EMG的SD，(C)復(fù)合可變性指數(shù)(CVI)的95%的置信度區(qū)間(CI)對相對于軀體事件的時間集中的時間(以分鐘計)。圖3示出每疼痛群(較多對較少疼痛)在維持階段內(nèi)(5個BIS單位頻槽中)的每平均BIS的維持階段內(nèi)的BIS的SD的95%的置信度區(qū)間。圖4示出在維持周期中估計的(A)BIS的SD，(B)EMG的SD，(C)復(fù)合可變性指數(shù)(CVI)的95%的置信度區(qū)間(CI)對五分組疼痛評分(從最小到最大疼痛)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明使用患者在外科手術(shù)期間的意識測量的固有可變性的改變來評估患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性。由于底層腦電圖(EEG)的隨機(jī)本質(zhì)，基于EEG的意識測量將展示基本水平的可變性。此可變性可用諸如標(biāo)準(zhǔn)偏差等常見的可變性測量來量化。向患者施加的諸如外科刺激、用手術(shù)刀切口或在肌組織或內(nèi)部器官上拖曳等擾動將使得意識測量的基本可變性增加，以及因此用于量化意識測量可變性的可變性測量也伴隨增加。此行為出現(xiàn)在所有意識水平上，而不僅是在外科手術(shù)期間。不受麻醉藥劑影響的正睡眠對象仍具有減少的意識水平。此類患者可被噪聲、震動、強(qiáng)光等喚醒，并且此類喚醒將被反映為其意識測量的可變性水平增加。外科手術(shù)患者一般不會被噪聲或震動喚醒，但會被疼痛刺激喚醒。如果外科手術(shù)患者被給予一劑鎮(zhèn)痛劑，諸如其作用足以阻斷對疼痛刺激的知覺的阿片類藥物，該患者將不會被喚醒。在兩種情形中，患者的意識水平不改變，但其鎮(zhèn)痛足夠性級別明顯地不同，并且此不同在患者的意識測量的可變性中反映出來。當(dāng)患者具有足以阻斷對疼痛剌激的知覺的鎮(zhèn)痛狀態(tài)時，其意識測量的固有可變性降低并且此降低可由應(yīng)用到意識測量的可變性度量來量化。肌肉電活動可從表面、針或植入電極來記錄。此類肌電圖(EMG)信號也展示基本水平的肌肉張力或活動，其可由可變性度量來量化。該基本水平的肌肉張力反映底層水平的肌肉活動。類似于意識測量，肌肉活動的底層可變性可使用可變性測量來量化。運(yùn)動使得肌肉活動性增加且由此使得可變性測量增加。所感覺到的一般水平的疼痛的增加也使得基本水平的肌肉活動增加以及由此使得用于量化EMG可變性的可變性度量增加。當(dāng)前發(fā)明尋求通過創(chuàng)建組合了意識度量的可變性度量與EMG度量的復(fù)合指數(shù)來量化鎮(zhèn)痛狀態(tài)的足夠性。參考圖l，本發(fā)明的裝置包括EEG數(shù)據(jù)采集裝置，其通過電纜20向EEG處理系統(tǒng)40提供輸入信號。該EEG處理系統(tǒng)40進(jìn)而向鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性監(jiān)控系統(tǒng)IO提供輸入信號50。輸入信號20可以是，例如由一個或一個以上EEG電極30、或替換地由放大器或其他已知的EEG處理組件用已知方式生成的EEG信號。EEG引線通過一組一個或一個以上表面電極30連接到患者的頭部25，在優(yōu)選實(shí)施例中該表面電極優(yōu)選地是BISQuattrc^傳感器(Aspect醫(yī)療系統(tǒng)公司，美國馬薩諸塞州諾伍德市)的一部分。EEG信號由電極30檢測到并通過電纜20傳送給EEG處理系統(tǒng)40。由一個或一個以上EEG電極30生成的輸入信號20可被應(yīng)用到用于處理EEG信號的任何設(shè)備40(例如，諸如以上引用的美國專利No.5,458,117中所公開類型的腦電雙頻指數(shù)發(fā)生器)。EEG處理設(shè)備40生成代表患者的大腦活動的第一輸出信號50。在優(yōu)選實(shí)施例中，輸出信號50代表患者的鎮(zhèn)靜或催眠狀態(tài)。EEG處理設(shè)備40生成代表患者的肌電圖(EMG)活動的第二輸出信號60。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二輸出信號60代表在電極30的正下方區(qū)域中的肌肉的肌肉活動或張力的水平。監(jiān)控系統(tǒng)10接收代表患者的大腦活動的第一輸出信號50和代表患者的EMG活動的第二輸出信號60并且從這兩個信號計算出代表患者的鎮(zhèn)痛足夠性和鎮(zhèn)痛狀態(tài)的指數(shù)。此指數(shù)顯示在連接到處理器20的圖形顯示器70上。該指數(shù)的打印輸出在連接到處理器20的硬拷貝輸出設(shè)備80上也是可用的。操作員借助于用戶輸入設(shè)備90用圖形顯示器70上的反饋與該系統(tǒng)的采集和分析組件互動。在優(yōu)選實(shí)施例中，代表患者的大腦活動的第一輸出信號50是腦電雙頻指數(shù)⑧(BIS)，如由美國馬薩諸塞州諾伍德市的Aspect醫(yī)療系統(tǒng)公司制造的意識水平監(jiān)控器產(chǎn)品系列，諸如A2000監(jiān)控器、BISVista監(jiān)控器、或結(jié)合第三方的患者監(jiān)控系統(tǒng)使用的BIS模塊生成的。在替換實(shí)施例中，第一輸出信號50可以是意識或麻醉深度的其他測量，諸如由GEHealthcare(芬蘭的GE醫(yī)療)制造的熵監(jiān)控器和模塊系列生成的熵測量(例如SE和RE)、由SED系列監(jiān)控器(HospiraInc.，LakeForest,IL(美國伊利諾州森林湖的Hospira公司))生成的PSI測量、由AEP監(jiān)控器(Danmeter,Odense，Denmark(丹麥奧登塞的Danmeter公司))生成的AEP指數(shù)、由AEPEX系統(tǒng)(MedicalDeviceManagementLtd,Braintree，UK(英國布倫特里市的醫(yī)療設(shè)備管理公司))生成的AEP指數(shù)、由SNAP監(jiān)控器系列(EverestBiomedicalInstruments,Chesterfield,MO(美國密蘇里州切斯特菲爾德的Everest生物醫(yī)療器械公司))生成的SNAP指數(shù)、以及由Narcotrend監(jiān)控器(SchillerAG，Baar,Switzerland(瑞士巴爾市席勒集團(tuán)))生成的Narcotrend之一。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二輸出信號60也是由Aspect醫(yī)療系統(tǒng)的意識水平監(jiān)控器產(chǎn)品系列生成的EMG測量。由這些監(jiān)控器計算出來的EMG變量是70-110Hz頻帶中的平均功率并且量化肌肉活動或肌肉張力的水平。顯而易見的是，在替換實(shí)施例中，其他度量或從其他相關(guān)頻帶計算出的度量也可用于量化肌肉活動或肌肉張力的水平，諸如平均功率、RMS功率、峰值功率和在本領(lǐng)域中經(jīng)常用于量化信號中或在單個頻率上或一頻帶中的能量的其他測量?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明由處理器20實(shí)現(xiàn)的方法，由處理器20接收到的第一和第二輸出信號50、60優(yōu)選地是數(shù)字的、由連貫的規(guī)律地間隔開的離散采樣組成的。信號50、60分別表示為兩個時間系列的連貫值CerebralActivityi和EMGi。下標(biāo)"i"表示對應(yīng)于該時間系列的每一個值的時間點(diǎn)。由于這兩個時間系列是時間同步的，因此CerebralActivityj和EMGi對應(yīng)于相同時間瞬間的值。這兩個時間系列被劃分成多組連續(xù)采樣，公知為本領(lǐng)域中經(jīng)常執(zhí)行的技術(shù)"歷元"。本發(fā)明優(yōu)選地使用15秒采樣間隔和60秒的歷元長度；因此每一歷元由5個采樣組成。當(dāng)然應(yīng)該認(rèn)識到，可用使用其他采樣速率和歷元長度。歷元是交迭的，因此每次新采樣CerebralActivityi和EMGi變得可用時(其中下標(biāo)i表示最近的采樣)，該新歷元與前一歷元交迭80%。對于數(shù)據(jù)的每一歷元，處理器20從時間系列CerebralActivityi和EMGi推導(dǎo)可變性的測量。在優(yōu)選實(shí)施例中，利用標(biāo)準(zhǔn)偏差作為可變性的測量。然而應(yīng)該認(rèn)識到，可以使用其他可變性度量，諸如置信度區(qū)間、標(biāo)準(zhǔn)誤差、過零點(diǎn)計數(shù)(該時間系列從大于某一閾值到小于其的過渡的次數(shù)，通常是該歷元中的各采樣的均值)、具體百分點(diǎn)的位置或值、各值在具體范圍或一組百分點(diǎn)內(nèi)或具體百分點(diǎn)以上或以下的數(shù)目或比例、該歷元中的每一采樣之間以及該歷元中或覆蓋多個歷元或一歷元的一個片段的其他時間段中的最小值或最大值之間的差值的均值或中值、或本領(lǐng)域中已知的統(tǒng)計可變性的其他測量。時間系列CerebralActivity的可變性<rCerebralAetivity是使用公知形式的采樣標(biāo)準(zhǔn)偏差來計算的類似地，時間系列EMG的可變性EMG(CJEM(O的標(biāo)準(zhǔn)偏差計算為:在這些計算中，n是每一歷元中的采樣數(shù)目。在優(yōu)選實(shí)施例中，大腦活動的測量是BIS(即CerebralActivityi=BIS》，且因此crCerebralActivity被稱為BIS(oBIS)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。為每一歷元計算這兩種可變性度量，并且其包括該歷元中的所有數(shù)據(jù)。將這兩個可變性度量結(jié)合成與鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性相關(guān)的單值指數(shù)是可取的。這還具有向臨床醫(yī)生提供單個數(shù)字的優(yōu)勢。此外，該單值指數(shù)是比這些可變性度量中任一個更穩(wěn)定的估計，并且會更準(zhǔn)確。像所有的統(tǒng)計估計器一樣，這兩個可變性度量具有與鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性相關(guān)的信息分量和隨機(jī)誤差分量。由于其各個信息分量僅是部分相關(guān)的，因此這兩者的組合將包含比任一分量更多的信息。相反，誤差分量相對彼此是至少部分隨機(jī)的，并且這兩個可變性度量的組合將結(jié)果得到比這兩個分量中任一個更小的隨機(jī)誤差。出于此原因，將這兩個可變性度量組合成單個指數(shù)結(jié)果得到比這些可變性度量中任何單獨(dú)一個更高級別的信息和更低級別的隨機(jī)噪聲。這兩個可變性度量以線性組合方式來組合。為了推導(dǎo)出該組合的系數(shù)，使用EEG和EMG數(shù)據(jù)與關(guān)于患者的軀體狀態(tài)的同時數(shù)據(jù)一起的數(shù)據(jù)庫。線性組合的具體形式是對數(shù)方程。使用對數(shù)回歸將可變性度量用作自變量而將存在或不存在軀體反應(yīng)用作因變量來推導(dǎo)系數(shù)。根據(jù)在患者展示與鎮(zhèn)痛不足和疼痛相關(guān)聯(lián)類型的軀體反應(yīng)(移動、面部扭曲和睜眼)前一刻從患者記錄的數(shù)據(jù)計算出的可變性度量是與存在軀體反應(yīng)相關(guān)聯(lián)的，而根據(jù)該軀體反應(yīng)之前3分鐘的數(shù)據(jù)計算出的可變性度量與不存在軀體反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)是從多中心、IRB證明試驗(yàn)收集的，該試驗(yàn)是BIS的FDA證明過程的一部分(GanTJ,GlassPSA，WindsorA等人，BispectralIndexMonitoringAllowsFasterEmergenceandImprovedRecoveryfromPropofol,Alfentanil,andNitrousOxideAnesthesia(腦電雙頻指數(shù)監(jiān)控允許從異丙酚、阿芬太尼、以及一氧化二氮麻醉更快脫離和改善的恢復(fù))，Anesthesiology(麻醉學(xué))1997;87(4):808-15)。用含50%N20的02給予經(jīng)受可選的一般外科手術(shù)的患者(11=353)異丙酚和阿芬太尼灌輸。使用制造商(Aspect醫(yī)療系統(tǒng)公司)推薦的BISSensor將電極放在患者的前額和太陽穴上。EEG和EMG(定義為EEG在70-110Hz頻帶中的功率)由包括放大器、各種高通、低通和帶通濾波器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集，其將EEG和EMG信號數(shù)字化并且連續(xù)地將其記錄在計算機(jī)上用于脫機(jī)分析。軀體反應(yīng)(即移動、面部扭曲和睜眼)被記錄。所記錄的EEG、EMG和記錄的軀體反應(yīng)數(shù)據(jù)被組合以形成研究數(shù)據(jù)庫。從記錄的EEG脫機(jī)計算出BIS(版本4.1)。掃描該數(shù)據(jù)庫以選擇至少10分鐘無反應(yīng)前的那些反應(yīng)。對于發(fā)展和分析，反應(yīng)前3分鐘的觀察被定義為基線(B)而剛剛在16反應(yīng)前一刻的觀察被定義為預(yù)反應(yīng)(PR)。研究數(shù)據(jù)庫包含一百個標(biāo)識出的軀體反應(yīng)。為了便于根據(jù)相同的數(shù)據(jù)組進(jìn)行發(fā)展和測試，該研究數(shù)據(jù)庫被等同地劃分成發(fā)展(學(xué)習(xí))和評估(測試)組。學(xué)習(xí)組用于標(biāo)識在B和PR周期之間改變的那些度量且因此與軀體反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。這些度量被組合成對數(shù)方程，并且學(xué)習(xí)組被用于計算提供與學(xué)習(xí)組中的軀體反應(yīng)數(shù)據(jù)最適合的一組系數(shù)。使用計算出的系數(shù)的對數(shù)回歸方程是復(fù)合可變性度量(CVM)指數(shù)。測試組用于預(yù)先計算從重要度量推導(dǎo)出的CVM指數(shù)。該學(xué)習(xí)/測試方法幫助避免在特征在整個數(shù)據(jù)組中被標(biāo)識的情況下可能發(fā)生的過擬合模型。使用學(xué)習(xí)組，從B到PR顯著地改變的那些度量被標(biāo)識，并且使用對數(shù)回歸來創(chuàng)建能預(yù)測軀體反應(yīng)的復(fù)合測量。對數(shù)回歸對反應(yīng)概率(0到1)的預(yù)測在0到100間縮放。這組評估的度量是EMG和BIS(版本4)兩者的平均(均值)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(ctemg和obis)。這些是在距離當(dāng)前歷元15秒的間隔處(前一分鐘內(nèi)的數(shù)據(jù))計算的。學(xué)習(xí)組的分析標(biāo)識了平均EMG、EMG的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)、BIS的SD在基線和預(yù)反應(yīng)周期之間顯著地上升，但未標(biāo)識平均BIS(圖2)。使用以前標(biāo)識的特征作為候選變量根據(jù)對數(shù)回歸生成的模型來推導(dǎo)復(fù)合可變性度量指數(shù)(CVM)以預(yù)測基線對預(yù)反應(yīng)。當(dāng)組合以形成復(fù)合測量時，對數(shù)回歸選擇EMG和BIS的標(biāo)準(zhǔn)偏差((jemg和(JBrs)作為統(tǒng)計上最重要的變量。CVM計算為c附=ioo(i+e(++卞其中a=-0.115,p=-0.153并且丫=0.937。系數(shù)a、卩和y是使用應(yīng)用到學(xué)習(xí)組的對數(shù)回歸來計算的。雖然優(yōu)選實(shí)施例使用對數(shù)方程形式的指數(shù)，但也可替換地使用其他形式的方程。所有這些個體度量以及CVM指數(shù)使用測試組預(yù)先計算出來，產(chǎn)生類似于在學(xué)習(xí)組中獲得的那些結(jié)果(表l)。此分析檢査CVM指數(shù)的預(yù)測容量，并且是基于發(fā)現(xiàn)了在外科手術(shù)期間EMG和BIS以及EMG功率的可變性在軀體反應(yīng)前增加的。EMG的SD、BIS的SD、以及CVM指數(shù)的平均趨勢(有95%的CI)在圖2中示出。在一般的可選外科手術(shù)的麻醉維持階段期間在患者接收到異丙酚/N20/阿芬太尼麻醉的情況下，平均EMG以及EMG和BIS兩者的可變性度量(SD)在對外科手術(shù)刺激的軀體反應(yīng)(即，移動、面部扭曲、或睜眼)之前3分鐘增加。CVM指數(shù)與后續(xù)的軀體反應(yīng)高度相關(guān)。這些度量，以及其組合(CVM指數(shù))，看起來是臨床有用的鎮(zhèn)痛不足周期的指示符。BIS的SD(oBIS)和EMG的SD(oEMG)其自身就是鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的高度重要的預(yù)測符。在替換實(shí)施例中，BIS的SD(crBIS)其自身可用于對數(shù)等式中以形成替換CVM指數(shù)。在此實(shí)施例中，替換CVM指數(shù)(CVMSDBIS)計算為C綴鵬，(l+e(卞其中系數(shù)K和￡是使用應(yīng)用到學(xué)習(xí)組的對數(shù)回歸來計算的。在另一替換實(shí)施例中，EMG的SD(OEMC3)其自身可用于對數(shù)等式中以形成另一替換CVM指數(shù)。在此實(shí)施例中，替換CVM指數(shù)(CVMSDEMG)計算為C附幼碰"00(1+其中系數(shù)X和v是使用應(yīng)用到學(xué)習(xí)組的對數(shù)回歸來計算的。然而，優(yōu)選實(shí)施例使用單個CVM指數(shù)中的這兩個度量的組合以獲得比這兩個可變性度量中任何一個單獨(dú)使用時更高級別的信息和更低級別的隨機(jī)噪聲，結(jié)果得到性能增加的CVM指數(shù)。表l:CVM指數(shù)的各種分量的群統(tǒng)計回顧發(fā)展(學(xué)習(xí)組)n=501好/分#仿游^#基線預(yù)反應(yīng)平均BIS62.88±15.9562.41±11.51BIS的標(biāo)準(zhǔn)偏差2.59±2.173.89±3.19*平均EMG(dB)35,42±9.1138.96±8.36*EMG的標(biāo)準(zhǔn)偏差(dB)2.64±4.465.72±5.62**復(fù)合可變性度量預(yù)先評價(測試組)n=50基線預(yù)反應(yīng)58.97±15.7060.64±10.392.26±1.484.83±3.42***32.58±7.1835.91±6.97*2.08±4.434.14±4.21*(CVM指數(shù))43.96±13.9355.16±17.51***41.15±12.6855.38±16.80***與基線相比，*p<0.05，**p=0.002，***p<0.001為了減少CVM指數(shù)的趨勢變化(時間系列)——從采樣到采樣的變化，平滑CVM指數(shù)是可取的。這可以通過平均某一數(shù)目個最近的CVM指數(shù)值來完成，其中較多數(shù)目個值被一起平均以提供更平滑和更慢的反應(yīng)，或較少數(shù)目個值被一起平均以提供更可變和更快的反應(yīng)。此類平均可被等同地加權(quán)或以其中每個CVM指數(shù)值在該平均中的影響取決于某一加權(quán)函數(shù)而變化的方式來加權(quán)。此類加權(quán)函數(shù)的示例是年齡反函數(shù)，其中個體CVM指數(shù)值按其年齡的倒數(shù)來加權(quán)(相乘)。此技術(shù)具有比更早的一些值更強(qiáng)地加權(quán)最近的CVM指數(shù)值的效果。在優(yōu)選實(shí)施例中，不應(yīng)用平滑，因?yàn)樵贐IS和EMG的計算中固有的暫時平均提供了足夠的平滑。當(dāng)在其中BIS和EMG的可變性不反映鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的各種EEG狀態(tài)期間BIS和EMG值被計算時，通過從CVM指數(shù)計算中排除BIS和EMG值來增加CVM指數(shù)的可靠性也是可取的。例如，EEG抑制是在非常深度的鎮(zhèn)靜狀態(tài)期間發(fā)生的狀態(tài)，其中EEG活動變得部分地或完全地等電位。在完全或部分EEG抑制期間的BIS和EMG的可變性不反映患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在此狀態(tài)期間不計算值。由Aspect醫(yī)療系統(tǒng)公司制造的意識監(jiān)控器生成稱為抑制比(SR)的變量，其量化EEG波形被抑制的程度。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在SR值上升到閾值——優(yōu)選地為40——之上時不計算CVM指數(shù)的值。執(zhí)行CVM指數(shù)的進(jìn)一步分析以預(yù)先評估CVM指數(shù)的術(shù)間可變性的能力以及BIS和EMG趨勢以預(yù)測術(shù)后疼痛的嚴(yán)重度。根據(jù)IRB批準(zhǔn)和書面通知的允諾，在最初集中于知覺BIS監(jiān)控的影響上的研究中陸續(xù)招收了在一般麻醉下經(jīng)受非心臟外科手術(shù)的大于16歲的患者[Ekman等人，ReductionintheIncidenceofAwarenessUsingBISMonitoring(使用BIS監(jiān)控的覺醒發(fā)生率的減少)，ActaAnaesthesiologicaScandinavica2004;48(l):20-6]。記錄的數(shù)據(jù)包括年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、外科手術(shù)類型(分類為腹內(nèi)的、整形外科的、一般的、ENT或其他)、ASA身體狀態(tài)以及麻醉持續(xù)時間。持續(xù)的BIS和EMG值被記錄為連續(xù)1分鐘的平均值。疼痛是術(shù)后1小時使用100mm的視覺模擬19評分自己報告的，其中0表示無疼痛而100表示可能的最疼痛。疼痛評分然后使用兩種方法被再分類分裂成較少和較多疼痛的相等數(shù)目的2個按次序排序群的中線，以及分裂成從最少到最多疼痛排序的相等數(shù)目的5個按次序排序群的五分組。在維持周期(定義為對皮膚閉合的插管)中計算出平均EMG以及EMG和BIS的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)以評估術(shù)間可變性。2,248個患者的術(shù)間、術(shù)后以及死亡率數(shù)據(jù)是可用的。有比中間值高的術(shù)后疼痛的患者具有更高的BMI、更年輕、更長的手術(shù)持續(xù)時間、更大的平均EMG以及更大的EMG和BIS兩者的平均可變性(SD)(表2)。最好地解釋疼痛評分中的變化的多元ANOVA模型包含表2中的所有重要的一元變量。表2每疼痛群的參數(shù)統(tǒng)計(均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>為了評估BIS范圍和BIS的可變性之間的關(guān)系，對每個患者計算維持周期內(nèi)的所有BIS值的SD和平均。此數(shù)據(jù)在圖3中示出，其中個體患者值按平均BIS值編組。術(shù)后1小時有比中值高的疼痛的患者在每BIS水平有更高的BIS可變性(p=0.013)。按五分組排序的疼痛評分的分析在圖4中示出。圖4中的圖形A示出BIS的SD隨增加的疼痛評分的排序增加。BIS的SD的增加在疼痛評分的范圍內(nèi)是一致的。圖4中的圖形B示出EMG的SD與疼痛評分之間的關(guān)系。雖然在兩個最低疼痛評分處(l和2)的EMG的SD基本沒有差別，但疼痛評分3-5有急劇的排序增加。圖4中的圖形C示出CVM指數(shù)與術(shù)后疼痛評分之間的關(guān)系。CVM指數(shù)中BIS和EMG兩者的SD的組合結(jié)果得到在疼痛評分上的一致排序增加。此行為是單單EMG的SD的重要改進(jìn)，提供了較低疼痛水平上的疼痛評分之間的區(qū)別。CVM指數(shù)還提供有比單單BIS的SD更少的可變性(更小置信度區(qū)間CI)的術(shù)后疼痛的排序估計和預(yù)測。本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例是使用CVM指數(shù)來改進(jìn)術(shù)后患者狀況。這可以通過使用CVM指數(shù)引導(dǎo)鎮(zhèn)痛劑的給藥來完成。在麻醉的維持階段(進(jìn)入后和脫離前)，給予患者的鎮(zhèn)痛劑的劑量是以使CVM指數(shù)維持在較低值的目標(biāo)來滴定的。當(dāng)然，此類滴定必須與外科醫(yī)生的判斷一致以避免過度的鎮(zhèn)痛劑量。例如，麻醉師可諸如較早地在手術(shù)中首次切口前觀察CVM指數(shù)，監(jiān)控其增加到在已知無疼痛周期期間觀察到的水平之上。麻醉師也可監(jiān)視CVM指數(shù)上升到在其中沒有外科手術(shù)刺激的時段期間觀察到的水平之上。突然或持續(xù)的增加是特別有意義的，并且可能與在患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)不足時的突然疼痛刺激相關(guān)聯(lián)。雖然已參考其優(yōu)選實(shí)施例描述了以上發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種改變和修改都是可能發(fā)生的。所有此類改變和修改旨在落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的系統(tǒng)，包括用于從所述對象獲得生物電勢信號的電極；以及處理器，用于(a)從所述生物電勢信號計算代表所述對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的第一測量，(b)確定代表所述第一測量的可變性的度量，以及(c)將所述第一度量組合成代表所述對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。2.如權(quán)利要求1所述的用于評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器向所述第一測量指派權(quán)重并基于所述權(quán)重組合所述第一度3.—種用于評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的系統(tǒng)，包括用于從所述對象獲得生物電勢信號的電極；以及處理器，用于(a)從所述生物電勢信號計算代表所述對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的第一測量，(b)確定代表所述第一測量的可變性的度量，以及(c)從所述生物電勢信號計算代表所述對象的肌肉活動的第二測量，(d)確定代表所述對象的肌肉活動的度量，(e)將所述第一度量與所述第二度量組合成代表所述對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。4.如權(quán)利要求3所述的用于評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器向所述第一測量和所述第二測量指派權(quán)重并基于所述權(quán)重組合所述第一度量和所述第二度量。5.如權(quán)利要求1所述的用于評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器對所述第一測量和所述第二測量進(jìn)行時間同步。6.—種評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，包括以下步驟.-將生物電勢電極放在所述對象上，通過所述電極從所述對象收集生物電勢信號，從所述收集的生物電勢信號計算代表所述對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的第一測量，確定代表所述第一測量的可變性的度量，以及將所述第一度量組合成代表所述對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。7.如權(quán)利要求6所述的評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，其特征在于，還包括向所述第一測量指派權(quán)重的步驟，并且其中所述組合第一度量的步驟是基于所述權(quán)重來組合所述第一度量的。8.—種評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，包括步驟將生物電勢電極放在所述對象上，通過所述電極從所述對象收集生物電勢信號，從所述收集的生物電勢信號計算代表所述對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的第一測量，確定代表所述第一測量的可變性的度量，從所述收集的生物電勢信號計算代表所述對象的肌肉活動的第二測量，確定代表所述第二測量的可變性的度量，以及將所述第一度量和所述第二度量組合成代表所述對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。9.如權(quán)利要求8所述的評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，其特征在于，還包括向所述第一測量和所述第二測量指派權(quán)重的步驟，并且其中所述組合第一度量和第二度量的步驟是基于所述權(quán)重來組合所述第一度量和所述第二度量的。10.如權(quán)利要求8所述的評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，其特征在于，還包括對所述第一測量和所述第二測量進(jìn)行時間同步的步驟。11.一種改善術(shù)后患者狀況的方法，包括如下步驟將生物電勢電極放在所述患者上，通過所述電極從所述患者收集生物電勢信號，從所述收集的生物電勢信號計算代表所述患者的鎮(zhèn)靜狀態(tài)的第一測量，確定代表所述第一測量的可變性的度量，從所述收集的生物電勢信號計算代表所述患者的肌肉活動的第二測量，確定代表所述第二測量的可變性的度量，將所述第一度量和所述第二度量組合成代表所述對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)，以及給予所述患者藥物以使所述代表患者的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)的突然增加的發(fā)生最小化。12.如權(quán)利要求11所述的評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，其特征在于，還包括向所述第一測量和所述第二測量指派權(quán)重的步驟，并且其中所述組合第一度量和第二度量的步驟是基于所述權(quán)重來組合所述第一度量和所述第二度量的。13.如權(quán)利要求11所述的評估對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和足夠性的方法，其特征在于，還包括對所述第一測量和所述第二測量進(jìn)行時間同步的步驟。全文摘要用于預(yù)測和測量對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的系統(tǒng)和方法。通過電極從對象獲得生物電勢信號。處理器將計算代表對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)和/或肌肉活動的測量。隨后確定代表此類測量的度量。在對象的鎮(zhèn)靜狀態(tài)和肌肉活動均被測量的情形中，這兩個測量被組合成代表該對象的鎮(zhèn)痛狀態(tài)和鎮(zhèn)痛足夠性的指數(shù)。文檔編號A61B5/00GK101426422SQ200780012029公開日2009年5月6日申請日期2007年3月30日優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日發(fā)明者S·D·格林沃德申請人:艾斯柏克特醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司