地中心电极418。虽然接地电极418被示出为在阵列400的下中心中，但电极418可以定位在阵列400上的任何合适位置中。在一些实施方案中(包括图3中所述的实施方案)，阵列400可以包括两个双边“分支”(例如，与鼻子近似对应的中心线的左延伸部和右延伸部)，每个分支被构造来沿受试者的前额区域的各自近似一半横向地延伸。可以沿阵列400的分支部分布置电极。在图3-5的实施方案中，电极可以经由例如连接器区域430连接到阵列400的分支部分。虽然电极中的一些可以直接地附接到阵列400中的邻近电极(例如，中心电极408和接地电极418)，但电极中的一些可以独立地连接到阵列400的每个分支且例如，可以经由单独的个别连接件从耳机400的分支部分延伸。图3中所描绘的阵列400是双边对称的，其中连接器区域450与鼻腔中心线近似对齐，但未必如此。
[0035]阵列400可以被定大小和定型来符合受试者前额。阵列400可以被构造来从受试者的耳朵区域且跨前额延伸，且可以包括固定装置424 (诸如耳环)，以配合在受试者耳朵上方并将阵列400固持在适当位置中。此外，耳环424可以将电极402和414定位在受试者的耳垂上。虽然耳环424被描绘为将阵列400维持在适当位置中，但除耳环424外或替代耳环424的是，还可以使用将阵列400完全地或部分地环绕或附加到头部的任何合适机构(例如，带、条带、粘合剂、按扣、Velcro?或夹具)来将阵列400维持在适当位置中。此外，尽管在示例性实施方案中描述分支构造，但阵列400可以具有任何合适形状、大小和构造。
[0036]电极可以在被构造来接触受试者的阵列400的侧上并入到阵列400中。被构造用于接触受试者的电极的部分可以是暴露的且可以与阵列400齐平或可以稍微内凹到阵列400中或从阵列400外凸。为了在使用之前保护电极，暴露的表面可以例如被可拆卸盖覆盖，直到阵列400应用于受试者为止。此外，阵列400还可以在电极上方包括湿胶或干胶且受盖保护以协助电极放置。或者，胶可以正好在使用之前应用于受试者或电极。在一些实施方案中，根据国际10/20系统，电极(但电极402、414可能除外)可能在空间上布置于阵列400中以反映如对于平均受试者的头部大小估计的远离中心鼻根突出部420的近似10%和20%距离(下文进一步论述)。
[0037]阵列400可以包括嵌入到阵列400中，或印刷、涂布、蚀刻、沉积或结合到阵列400上以结合电极进行操作的电路。电路可以由任何合适导电材料(举例来说，诸如铜、银、氯化银、金、锡或所属技术领域中已知的材料的任何组合)构成。电路可以将每个电极个别地或共同地电连接到连接器区域450和/或能够将检测到的脑电活动数据中继到基本单元42或外部处理器48的传递器。阵列400可以包括被构造来以无线方式或通过硬连接件与基本单元42连接的基本界面区域450。虽然界面区域450被描绘为在阵列400的中心处且阵列400被描绘为是对称的，但基本界面区域可以是任何合适大小和形状且可以定位在阵列400上的任何地方。此外，在无线实施方案中，基本界面区域可以包括用于传递数据的传递器，或可能完全未达到阵列400。
[0038]不同于先前电极耳机，阵列400可以被构造来在生成用于评估正常脑脑功能对异常脑功能的有用EEG读数时，通过未经训练人员实现正确电极应用。下文将参考阵列400于受试者的应用进一步描述阵列400。
[0039]阵列400可以应用于受试者前额，其中耳环424安置在受试者耳朵周围，如图4A中所描绘，通常跨受试者前额定位阵列400且将阵列400维持在适当位置中。一旦阵列400初步位于适当位置中(如图4B中所描绘)，耳机400上的鼻根点420可以与受试者的鼻根区域对齐，定位于正好在受试者眼睛之间的凹陷区域中的鼻子的顶部处。定位鼻根点420使得下尖端与病人鼻根对齐可以将阵列400的前中心部分大体对齐在受试者上。接着，如果需要，那么可以检查和调整中心电极408的位置。如果将鼻根点420的尖端正好定位在受试者鼻根处造成电极408落在受试者发际线内，那么电极408和阵列400可以下落在受试者前额上使得电极408定位在发际线正下方。这允许电极408定位在前额皮肤上而非头发中，从而减少可能因将电极定位在头发上方产生的干扰。这可以允许针对受试者的唯一解剖特征调整阵列400。定位鼻根点420和中心电极408可以在将耳环424布置在受试者耳朵周围之前或之后发生。一旦耳环424定位在耳朵上方，那么电极402和414可以附接到受试者耳垂。
[0040]—旦定位电极408，那么电极406和410可能需要调整。可以相对于定位在其中定位受试者眉毛的眼窝上方的受试者眶上孔调整电极406和410的位置。出于本申请的目的，可以互换地使用字词‘眉毛’和‘眶上孔’。为了允许人员应用阵列400以将电极406和410定位在受试者上，阵列400可以包括一个或多个距离指示仪表。在图4A到图5中，所描绘距离指示仪表包括从电极406和410向下延伸的突出部422。从突出部422的下尖端到电极406和410的中心的距离对应于电极406和410与受试者眉毛的顶部之间的最优预定距离。突出部422定位在受试者上使得突出部422的底部位于受试者眉毛的顶点上方(优选地位于正上方)，使得突出部422的底部不触及受试者眉毛。如果受试者不具有任何眉毛，那么突出部422的底部定位在受试者眶上孔的顶点上方，其位于大体相同于眉毛的位置中。
[0041]将突出部422定位在受试者眉毛正上方可以将电极406和410定位在最优位置中以使用阵列400记录来自受试者的有用EEG读数。现有电极阵列和耳机主要专注于每个电极相对于彼此的定位且尝试提供用来对于每个受试者维持电极相对于彼此的统一定位的方式。因此，在这些装置中，电极406、410和408在耳机中具有固定的不可调整位置且均一起应用于受试者。因此，不可调整电极406和410相对于中心电极408的位置。虽然这个固定布置用于一些用途(如上文参考镇静监护目的所论述)，但电极406、410和408的这个固定布置非预期地提供用于判别指示正常脑功能或异常脑功能的正常脑电活动和异常脑电活动的不适当EEG读数。例如，图6A到图6C示出根据本公开的示例性实施方案的来自测量和比较使用自由电极、固定耳机和可调整耳机记录的若干示例性性质的EEG信号的试验的数据。图6A到图6C的图形描绘从正常受试者的EEG读数提取的12个前特征和对于在自由电极、固定耳机和可调整耳机组中的每个中所测试的所有受试者计算的每个特征的平均统计z分数值。因此，使用不同EEG记录装置比较每个特征的平均z分数。
[0042]通过计算选定频带内的每种耳机类型的一对电极的双极绝对功率(对于共12个特征，左特征和右特征跨6个频带)以及电极对之内和之间的这些频谱测量当中的相位对称和相干关系实现图6A到6C中所示的特征I到12。可以在给定耳机中的电极对之间进行测量以便检测信号差且拒绝两个电极共有的输入信号。这是因为每个电极可以获取不同脑活动，但归因于所述对内的两个电极通道在受试者前额上极为贴近，在所述电极通道上噪声影响可以是相似的。计算的量度组合成每个通道的EEG信号的单个量度并进行高斯变换，且统计z变换被执行来产生z分数。z变换用来描述与正常EEG值的偏差。
[0043]使用来自据信为正常的大受试者群体的响应信号的数据库计算z分数。因此，z分数用来计算在受试者中观察到的提取的特征符合正常值的概率。在图6A到图6C的示例性数据中，“较正常”群体的任何特征的平均值将比“较不正常”群体中的任何特征的平均值更接近规范群体的平均值(即，均值=0，标准偏差=I)。图6A到图6C描绘来自正常受试者的EEG测量，因此，预期z分数将更接近0，且具有一定正规变分。如数据所示，固定耳机和可调整耳机的平均z分数值大幅变化，但可调整耳机和自由电极的z分数值更类似于彼此且通常更接近均值O。虽然用于固定耳机组和可调整耳机组的样本大小小于用于自由电极组的样本大小(其可以解释为何这些组中的两个电极显示更远离O的z分数)，但跨示例性特征组，固定耳机组的z分数明显不同于可调整耳机组。
[0044]图6A比较来自使用固定和可调整耳机设计以及自由电极记录的双极绝对功率测量的特征。双极绝对功率指示由电极获取的能量的量。这个性质应跨耳机设计大体一致，因为每个耳机在理论上应测量相似脑电活动。图6A示出由固定耳机检测到的能量的量大体大于自由电极检测到的能量的量，其可以暗示固定耳机检测到的能量的量仅多于EEG信号。例如，这个噪声可以由归因于将电极放置在眉毛附近所致的肌肉活动引起。
[0045]图6B比较来自跨各种电极放置技术记录的相干测量的特征。相干性指示检测到的EEG信号之间的频率含量的相似度。较负相干值暗示获取的EEG信号频率相关性较低，而较正值暗示检测到的信号频率相关性较高。再者，跨每个特征，自由电极和可调整耳机显示大体相似的相干值，且一般来说，这些相干值明显不同于固定耳机的相干值。由固定耳机获取的较负相干值指示检测到的信号的相关性低于应有的相干性，其又可以指示信号污染。
[0046]图6C比较来自使用每种电极放置技术记录的相位同步测量的特征。相位同步相似于相干性，但包括记录的电极对之间的相位关系的测量。因此，这个特征分析指示使用固定耳机测量的EEG记录的频率不仅具有不同于所预期频率的频率，而且这些频率不同相。相比之下，使用自由电极和可调整耳机采取的示例性特征的记录通常显示更相似的相位同步。
[0047]如发明人的数据所示，使用阵列400检测的EEG读数实质上不同于固定耳机的EEG读数，其标记意外发现。先前相信，电极406和410应定位成与中心电极408相隔达一定距离。因此，先前固定耳机装置反映将电极406和410放置成过于接近中心电极408将造成电分流，从而增大和减小任何检测到的EEG信号的振幅的顾虑。因此，先前耳机被设计来固定这些电极之间的距离，且整个电极区块以及接地电极在预定的统一位置中应用于受试者。仅电极区块可重新定位在受试者稍上之处；不可相对于彼此个别地调整电极。又，这种方法产生无法准确地允许检测正常脑活动对异常脑活动的EEG读数，如上文所论述。
[0048]相比之下，由于多次实验，所公开阵列偏离这个固定设计且反映实现有用EEG读数涉及电极406和410于电极408的近接度与电极406和410于眶上孔的近接度之间的折衷的意外发现。放置在受试者眉毛中的电极可以引发对记录的EEG数据的不利生理效果，诸如非期望噪声。人类面部包括用来控制