目前，臨床上比較常用的評估意識狀態及其嚴重程度的方法包括格拉斯哥昏迷量表、拉帕波特昏迷量表和肯尼迪昏迷恢復量表。這些量表很難捕捉到意識狀態的微小變化，尤其是在植物人狀態、最小意識狀態、優勢半球損傷和失語症的病人身上。此外，任何一種心理測試工具也只是根據外部的行為表現或結果來推斷人腦的高級心理活動，所以它們往往有些主觀性。
腦電圖信號包含了豐富的皮質網絡水平的信息，特別是局部神經元網絡的同步程度和遠處皮質網絡的耦合情況；腦電圖信號包含了豐富的與意識認知有關的信息。此外，大腦皮層是意識作用的 "終端"，即病人的意識恢復和抑制程度是通過大腦皮層的功能活動實現的。
傳統的腦電圖是基於頻譜分析的。研究表明，意識障礙患者的腦電波可分為幾大類：良性、惡性和不確定。在惡性腦電圖類型中，有瀰漫性慢波、突發抑制、α昏迷、θ昏迷和瀰漫性週期性複合波。某些腦電圖類型與預後不良有關，可作為最終生存的預測因素。然而，傳統的腦電圖分析只使用一部分原始腦電圖信息來進行分析，這勢必會損失腦電圖信息，以至於可能影響對意識和認知功能的分析。因此，傳統的腦電圖分析只能作為一種粗略的、定性的分析。
從我們的結果中，我們可以看到，在神經元刺激（如。痛覺、聲音刺激等）後，相應腦區的神經元網絡活動增加，表現為神經元網絡活動的複雜性增加；正常意識者在聲音刺激和痛覺刺激狀態下的EEG非線性指數與安靜、閉目狀態相比差異有統計學意義，說明聲音和痛覺刺激可以誘發腦功能活動的變化，並被EEG非線性分析所捕捉。我們比較了清醒和未清醒患者在聲音或痛覺刺激與安靜閉眼狀態下的非線性指數差異，結果顯示，在痛覺刺激狀態下，清醒患者的EEG非線性指數差異明顯高於未清醒患者。這一結果表明，痛覺刺激可引起覺醒患者皮質功能活動的增加，表現為非線性指數的增加（與正常意識者相似，只是皮質功能活動的複雜性增加沒有正常意識者那麼大）。
總之，EEG非線性分析可以定量評估PVS和MCS患者的皮質抑制程度。腦電圖非線性指標可能對預測PVS和MCS的甦醒有價值，對疼痛刺激的良好反應可能意味著良好的預後。
