四、脑电监测仪器
（一）基础知识
全身麻醉药做用于中枢神经系统发挥做用，对脑电活动的监测是对麻醉靶器官的监测。人类脑电波幅度在0～200μV之间，频率范围为0.5～60Hz。EEG反映的脑电活动与睡眠或麻醉深度直接相关。由于常规脑电图抗干扰性能不强，分析过程复杂，不便在临床条件下常规使用，所以定量脑电图（qEEG）是近年来的主要发展方向。脑电图（EEG）信号微弱，常常被干扰淹没。为此，根据生物信号满足统计规律的特点，可以通过一定数据处理技术从噪声中提取有效信号。
1.傅里叶变换与频谱分析
傅里叶变换的理论根据是任何一个复杂函数图像都可以分解为很多正弦函数和余弦函数之和。这些具有不同频率、振幅和相位的正弦和余弦函数变换为振幅随着频率变化的函数曲线（频谱图）即为频谱分析，是分析复杂波形的常用方法。
2.功率谱
功率谱是以频率为横坐标，功率为纵坐标绘制成的图形，即信号功率与频率的关系曲线，反映了各种频率脑电信号的功率分布。
3.诱发反应与叠加法
诱发反应是指机体对外加刺激所产生的反应，由于各种伪迹和干扰波比诱发反应大得多，有效信号常常淹没在很强的噪声之中。把诱发电位信号从噪声中分离出来最常用的方法是叠加处理。由于诱发电位的波形、相位及振幅较为固定，而干扰电信号的极性不规律，通过叠加处理诱发电位波形明显增强，而干扰信号正负抵消，随着叠加次数增多干扰信号减弱，理论上，叠加处理M次，信噪比增加mL/2倍。
4.脑电的非线性动力学分析与熵
熵（entropy）是一个由非线性动力学方法计算得到的非线性指数，是系统无序程度的一种度量，熵值越大，表明系统随机性较大，规律性较小。在信号分析中，熵描述信号的不规则性。信号越不规则熵值就越高，信号越规则熵值就越低，信号完全规则（例如正弦曲线）时熵值为0。近似熵（approximate entropy，Ap En）是由Kolmogorov Sinai熵计算公式推导而得的非线性参数，很适合非平稳信号（如脑电）的监测。(https://www.daowen.com)
（二）脑电功率谱监测
临床麻醉应用的脑电功率谱（PSA）和脑电双频谱（BIS）都属于定量脑电分析技术。脑电功率谱分析流程包括三个部分：①信号采样，根据应用目的的不同，采样长度可以短至2秒和长达数min。②数字化处理。③计算功率谱，对数字化的EEG资料进行快速傅里叶变换处理，计算出各频率下的波幅（μV）。然后以脑电波幅的平方（μV2）为纵轴、频率为横轴绘出的直方图称为脑电功率谱。脑电功率谱分析（PSA）的关键在于把时域信号转化成频域信息，即把随时间变化的脑电波幅度变换为随频率变化的脑电功率谱图。
脑电功率谱分析可以得到许多参数。主要监测指标为边缘频率（SEF），SEF是高边界EEG频谱的功率变化指标。90%或95%的SEF表示包含了90%或95%EEG能量的高端边界频率，SEF随麻醉加深降低。
（三）脑电双频谱监测
脑电双频谱分析是在功率谱分析基础上再进行EEG相关函数（如频率、功率、相位、谐波）的频谱分析过程，双频谱分析结果通过多变量加权回归计算产生的无量纲数称为脑电双频谱指数（BIS）。范围从0～100，表示相应的镇静水平和清醒程度，麻醉越深，BIS越低。BIS等于0表示脑电等电位，称为爆发性抑制，BIS等于100表示清醒状态。可以根据脑电双频谱指数的大小及其变化监测麻醉深度。
（四）听觉诱发电位监测
听觉诱发电位（AEP）检测采用单调声波诱发耳蜗至皮质的脑电活动信号，这些电信号分成三部分：脑干听觉诱发电位（BAEP），接受刺激后0～10ms出现；中潜伏期听觉诱发电位（mLAEP），接受刺激后10～100ms出现；长潜伏期听觉诱发电位（LLAEP），接受刺激后100ms后产生。目前用于麻醉深度判断的是mLAEP。
由于麻醉过程中mLAEP波形变为平缓，用相邻两点电位差的代数和可以将AEP波形指数化，算出听觉诱发电位指数（AEPindex）。计算AEP index主要通过两种模式：移动时间平均模式和外因输入自动回归模式。AEPindex在60～100之间为清醒状态，40～60为睡眠状态，30～40为浅麻醉状态，30以下为临床麻醉状态。