用于测量麻醉深度的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于测量麻醉深度的方法，且更明确地说，涉及一种用于测量麻 醉深度的方法和设备，其能够提供麻醉深度的精确测量值，而不管麻醉条件的改变，通过显 著改善追踪速度（tracking speed)来根据麻醉条件的改变及时地提供麻醉深度信息，且具 有与常规麻醉深度分析设备的兼容性，由此具有高利用率。
【背景技术】
[0002] 通常，在包含手术和治疗的医疗实践的领域中，当疼痛被施加到受治疗者时，通过 麻醉来阻止神经传递，使得去除或减小疼痛。在针对严重疾病或症状的手术期间，执行一般 麻醉，且应连续地观测处于一般麻醉下的患者。应通过感测麻醉深度来检查患者的麻醉状 态，且存在问题。虽然应在足够麻醉下执行手术，但存在归因于在手术期间的苏醒患者遭受 精神疼痛的问题。
[0003] 因此，在手术期间，应连续地测量麻醉深度，且用于观测临床方面的方法和用于分 析生物电信号的方法已主要用作用于测量麻醉深度的方法。用于分析生物电信号的方法包 含用于测量和分析脑波以便评估麻醉剂对中枢神经系统的影响的方法，且还存在将使用脑 波的方法应用于的各种种类的监控设备。存在使用脑波的各种种类的麻醉深度监控设备的 原因在于，相应设备具有用于分析和评估脑波的不同算法。
[0004] 当前，双频谱指标（Bispectral index，下文被称作"BIS"）分析设备最流行地被 用作麻醉深度监控设备。BIS分析设备为基于脑波的麻醉深度测量技术经发展且首次在其 中采用的设备中的一个，将麻醉深度显示为待在0到100的范围内数字化的"BIS"，且通过 将BIS与常规麻醉深度测量标准或与在另一麻醉深度仪器中计算的指标比较来验证BIS的 临床可靠性。
[0005] 借助于包含例如BIS分析设备的常规麻醉深度监控设备，为麻醉深度临床受治疗 者或麻醉深度监控者的用户不能够改善或改变仪器的脑波分析算法，使得适合于患者的病 人特性的算法可能未应用，且因此不能准确地监控患者的麻醉深度。此外，由于未揭示安装 在仪器中的分析算法的细节，因此所述设备不适合于临床麻醉深度研宄且在证明算法错误 时存在许多困难。
[0006] 此外，例如BIS分析设备的麻醉深度监控设备具有患者的麻醉状态不能够被迅速 地感测到问题，这是因为用于麻醉状态的迅速改变的追踪速度（tracking speed)较慢。
[0007] 专利文献1是关于一种用于通过脑波信号分析测量大脑活动和麻醉深度的系统 和方法，其中与常规光谱分析、小波（wavelet)分析或j：商分析相比，可非常准确地计算出 值，但基本算法的结构非常简单。
[0008] (专利文献1)韩国专利申请早期公开案第2012-0131027号（于2012年12月4 日公开）
【发明内容】
[0009] 技术问题
[0010] 为了解决以上描述的问题，本发明的目标为提供一种用于测量麻醉深度的方法和 设备，其能够提供麻醉深度的精确测量值而不管麻醉条件的改变，及时地提供麻醉深度信 息而不管麻醉状态的迅速改变，且具有与常规麻醉深度分析设备的兼容性。
[0011] 技术解决方案
[0012] 为了解决以上描述的问题，根据本发明的一种用于测量麻醉深度的方法包含：由 时期划分部分按时间单位将EEG信号划分成多个时期信号，由计数部分通过计数在比确定 的临界值高的值的时期中的点的数目来提取CAI计算值（CAI)，由香农熵计算部分通过执 行来自EEG信号的香农熵计算来提取香农熵计算值（ShEn)，以及由频谱熵计算部分通过执 行频谱摘计算来提取频谱摘计算值（SpEn);由修改的香农j：商计算部分通过乘以香农j：商计 算值（ShEn)和频谱熵计算值（SpEn)来提取修改的香农熵计算值（MshEn);以及由CAI提 取部分通过对修改的香农熵计算值（MshEn)和CAI计算值（CAI)执行逻辑运算来提取麻醉 深度指标（MsCAI)。
[0013] 根据本发明的优选实施例，麻醉深度指标（MsCAI)的提取包含通过根据以下等 式将用第一常数（L)乘以修改的香农熵计算值（MshEn)与用第二常数⑶乘以CAI计 算值（CAI)求和来提取麻醉深度指标（MsCAI) :MsCAI = L*MshEn+U*CAI(L = 0.243， 0· 65 彡 U 彡 0· 74)。
[0014] 根据本发明的优选实施例，香农熵计算值（ShEn)和频谱熵计算值（SpEn)的提取 包含：对EEG信号执行低频带通滤波；对在低频带通滤波后获得的信号执行高频带通滤波； 通过按预定时间单位划分在低频带通滤波后获得的信号来产生第一时期信号；通过按预定 时间单位划分在高频带通滤波后获得的信号来产生第二时期信号；去除来自第一时期信号 的噪音；以及通过按具有从其去除的噪音的时期信号的均方根值划分第二时期信号来执行 正规化。
[0015] 根据本发明的优选实施例，所述方法包含：计算通过对其中噪音被去除的时期信 号执行高速傅立叶变换输出的频率分量的功率谱密度；以及通过从功率谱密度执行频谱熵 计算来提取频谱摘计算值。
[0016] 根据本发明的优选实施例，所述方法包含通过从正规化的信号执行香农熵计算来 提取香农熵计算值。
[0017] 根据本发明的优选实施例，所述方法包含对正规化的信号执行高速傅立叶变换和 从功率谱密度提取频谱熵计算值。
[0018] 根据本发明的优选实施例，所述方法包含通过乘以在对待求和到预定频带、然后 乘以常数的正规化的信号执行离散傅立叶变换后获得的值来计算临界值至少两次。
[0019] 根据本发明的优选实施例，所述方法包含通过计数大于临界值的点的数目、将计 数的数目除以时期信号的点的总数且用预定值乘以经相除的值来提取CAI计算值。
[0020] 根据本发明的另一个实施例，根据本发明的一种用于测量麻醉深度的设备包含： CAI提取部分，其经配置以按时间段划分EEG信号来产生时期信号，设定来自时期信号的预 定临界值，以及通过计数在时期信号中超出临界值的点的数目来提取CAI计算值（CAI);修 改的香农熵提取部分，其经配置以通过乘以从EEG信号计算的香农熵计算值（ShEn)与从 EEG信号计算的频谱熵计算值（SpEn)来输出修改的香农熵计算值（MshEn);以及MsCAI提 取部分，其经配置以通过对修改的香农熵计算值（MshEn)和CAI计算值（CAI)执行逻辑运 算来提取麻醉深度指标（MsCAI)。
[0021] 根据本发明的优选实施例，MsCAI提取部分通过根据以下等式对将修改的香农熵 计算值（MshEn)乘以第一常数（L)与将CAI计算值（CAI)乘以第二常数（U)求和来提取麻 醉深度指标（MsCAI) :MsCAI = L*MshEn+U*CAI (L = 0· 243,0· 65 彡 U 彡 0· 74)。
[0022] 根据本发明的优选实施例，CAI提取部分还包含临界值提取部分，其经配置以根 据麻醉程度或频带不固定地改变由临界值相乘的常数，以便将麻醉程度或频带应用到临界 值。
[0023] 根据本发明的优选实施例，临界值提取部分通过乘以在对待求和到预定频带、然 后乘以常数的正规化的信号执行