專利名稱：動脈硬化檢查設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動脈硬化檢查設備，用于根據(jù)增加量指數(shù)或脈波速度相關信息來檢查生命體的動脈硬化。
背景技術：
生命體的動脈硬化的程度可以根據(jù)作為每個與動脈的彈性或擴張程度有關的參數(shù)的增加量指數(shù)AI或脈波速度PWV來評價。
通過生命體的動脈傳播的脈波在動脈的分叉部分或變窄部分受到反射。因此，從動脈檢測到的脈波的形狀或形式受當血液從生命體的心臟排出時產(chǎn)生的并向著生命體的周圍部分前進的入射波成分和當該入射波成分受到反射時產(chǎn)生的反射波成分的合成的限定。這樣，通過測定一個從動脈如頸動脈或臂動脈檢測的脈波的反射波成分對該被檢測的脈波的入射波成分之比，能得到增加量指數(shù)AI。當動脈硬化時，反射波成分的相位或幅度變化。通常，增加量指數(shù)AI被計算成通過用被檢測的脈波的脈搏壓力去除一個該被檢測的脈波在反射波成分的峰值點的檢測時間時的值和該被檢測的脈波在入射波成分的峰值點的檢測時間時的值之間的差值而得到的百分率值。
脈波速度PWV是根據(jù)一個從生命體的動脈的位于離生命體心臟不同距離的兩個部分檢測到的各自的脈波之間的時間差DT和一個該兩個部分離心臟的各自距離之間的距離差DL來計算的。當動脈硬化時，脈波速度PWV增大。通常，脈波速度PWV是通過用時間差DT去除距離差DL而計算的。
同時，脈波的形式不僅受動脈硬化的影響，而且受各種不同因素如血壓的影響。因此，增加量指數(shù)AI可能受心臟輸出量或后負荷的影響，因而很難僅僅根據(jù)該指數(shù)AI來診斷動脈硬化。這樣，只有在具有經(jīng)驗和知識的專家的情況下，才僅僅使用指數(shù)AI。
此外，因為脈波速度PWV依賴血壓，所以它不可能單獨使用。這樣，分別測量的增加值指數(shù)和脈波速度的值被聯(lián)合使用以診斷動脈的硬化程度。但是，在由于因動脈硬化造成血壓降低或由于動脈瘤而脈波速度PWV減小的場合下，可能作出關于動脈硬化的錯誤診斷。此外，在高血壓病人服用抗高血壓藥以便將病人的血壓降低到一個正常范圍而由此使病人的脈波速度PWV降低到一個標準值以下的場合，很難判斷病人的動脈硬化是否真地改善了。
發(fā)明概要因此本發(fā)明的一個目的是提供一種保證能夠根據(jù)動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)以高的精確度來診斷生命體的動脈硬化的動脈硬化檢查設備。本發(fā)明的另一目的是提供一種保證能夠根據(jù)動脈硬化檢查相關脈波速度相關值以高的精確度來診斷生命體的動脈硬化的動脈硬化檢查設備。
上述目的已經(jīng)通過本發(fā)明獲得。按照本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種用于檢測生命體的動脈硬化的設備，該設備包括一個獲得有關脈波在生命體中傳播的速度的脈波速度相關信息的脈波速度相關信息獲得裝置；一個測量生命體血壓的血壓測量裝置；一個測量生命體的心搏率的心搏率測量裝置；一個測量從生命體的心臟開始收縮的時間到心臟開始排出血液的時間的預排出時期的預排出時期測量裝置；一個測量從心臟開始排出血液的時間到心臟停止排出血液的時間的排出時間的排出時間測量裝置；以及一個動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構，該機構用于根據(jù)由脈波速度相關信息獲得裝置獲得的脈波速度相關信息、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和由排出時間測量裝置測量的排出時間，按照一種在(A)(a1)脈波速度相關信息、(a2)血壓、(a3)心搏率、(a4)預排出時期、(a5)排出時間和(B)動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)之間的預定的相互關系，來測定生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)。
按照這個方面，該動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構根據(jù)由脈波速度相關信息獲得裝置獲得的脈波速度相關信息、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和由排出時間測量裝置測量的排出時間，按照預定的相互關系，來測定動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)。這樣，該動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)是根據(jù)對應于生命體血管的彈性的脈波速度相關信息、生命體的血壓、對應于生命體的植物性神經(jīng)的活性的心搏率(即脈搏率)與對應于生命體的心臟(如心臟輸出量)功能的預排出時期和排出時間兩者來測定的。因此，該動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)具有反映生命體的循環(huán)器官的狀態(tài)的高度可靠性，并可用來對生命體的動脈硬化作出精確的診斷。這樣，提高了動脈硬化的診斷的精確度。
按照本發(fā)明的該第一方面的一個優(yōu)選的特點，該預定的相互關系用下列表達式代表AIE＝a×PWV+b×BP+c×HR+d×ET+e×PEP+f，其中PWV是脈波速度相關信息，BP是血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，AIE是動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)，a、b、c、d、e是系數(shù)，而f是常數(shù)。
按照該特點，這些系數(shù)a、b、c、d、e和常數(shù)f可以對每個單獨的生命體預先測定，而每個生命體的動脈硬化程度可以精確地檢查或評價。最好采用收縮血壓BPSYS作為血壓BP。
按照本發(fā)明的第一方面的另一特點，該動脈硬化檢查設備還包括一個顯示由動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構測定的生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)的顯示裝置。
按照該特點，一個操作者如醫(yī)生能夠觀察由該顯示裝置顯示的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)，并由此精確地檢查或評價生命體的動脈硬化程度。
按照本發(fā)明的第一方面的另一特點，該預定的相互關系是對每個生命體預先測定的，而該動脈硬化檢查設備還包括一個顯示該預定的相互關系的系數(shù)a、b、c、d、e和常數(shù)f的顯示裝置。
按照該特點，操作者能夠觀察這些系數(shù)的各自的變化，并由此精確地評價抗高血壓藥或醫(yī)治方法的治療效果。
按照本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種用于檢查生命體的動脈硬化的設備，該設備包括一個測量生命體的作為生命體脈波的反射波成分的值對脈波的入射波成分的值之比的增加量指數(shù)的增加量指數(shù)測量裝置；一個測量生命體血壓的血壓測量裝置；一個測量生命體的心搏率的心搏率測量裝置；一個測量從生命體的心臟開始收縮的時間到心臟開始排出血液的時間的預排出時期的預排出時期測量裝置；一個測量從心臟開始排出血液的時間到心臟停止排出血液的時間的排出時間的排出時間測量裝置；以及一個動脈硬化檢查相關脈波速度相關值測定機構，該機構用于根據(jù)由增加量指數(shù)測量裝置測量的增加量指數(shù)、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和由排出時間測量裝置測量的排出時間，按照一種在(A)(a1)增加量指數(shù)、(a2)血壓、(a3)心搏率、(a4)預排出時期、(a5)排出時間和(B)動脈硬化檢查相關脈波速度相關值之間的預定的相互關系，來測定生命體的動脈硬化檢查相關脈波速度相關值。
按照這個方面，該動脈硬化檢查相關脈波速度相關值測定機構根據(jù)由增加量指數(shù)測量裝置測量的增加量指數(shù)、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和由排出時間測量裝置測量的排出時間，按照該預定的相互關系，來測定動脈硬化檢查相關脈波速度相關值。這樣，該動脈硬化檢查相關脈波速度相關值是根據(jù)對應于生命體血管的彈性的增加量指數(shù)、生命體的血壓、對應于生命體的植物性神經(jīng)的活性的心搏率(即脈搏率)與對應于生命體的心臟(如心臟輸出量)功能的預排出時期和排出時間兩者來測定的。因此，該動脈硬化檢查相關波速相關值具有反映生命體的循環(huán)器官的狀態(tài)的高度可靠性，并可用來對生命體的動脈硬化作出精確的診斷。這樣，提高了動脈硬化的診斷的精確度。
按照本發(fā)明的該第二方面的一個優(yōu)選的特點，該預定的相互關系用下列表達式代表PWVE＝a′×AI+b′×BP+c′×HR+d′×ET+e′×PEP+f′，其中PWVE是動脈硬化檢查相關脈波速率相關值，BP是血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，AI是增加量指數(shù)，a′、b′、c′、d′、e′是系數(shù)，f′是常數(shù)。
按照該特點，這些系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′和常數(shù)f′可以對每個單獨的生命體預先測定，而每個生命體的動脈硬化程度可以精確地檢查或評價。最好采用收縮血壓BPSYS作為血壓BP。
按照本發(fā)明的第二方面的另一特點，該動脈硬化檢查設備還包括一個顯示由動脈硬化檢查相關脈波速度相關值測定機構測定的生命體的動脈硬化檢查相關脈波速度相關值的顯示裝置。
按照該特點，操作者能夠觀察由該顯示裝置顯示的動脈硬化檢查相關脈波速度相關值，并由此精確地檢查或評價生命體的動脈硬化程度。
按照本發(fā)明的第二方面的另一特點，該預定的相互關系是對每個生命體預先測定的，而該動脈硬化檢查設備還包括一個顯示該預定的相互關系的系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′和常數(shù)f′的顯示裝置。
按照該特點，操作者能夠觀察這些系數(shù)的各自的變化，并由此精確地評價抗高血壓藥或醫(yī)治方法的治療效果。
附圖簡述通過結合附圖閱讀下列本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述將更好地理解本發(fā)明的上述和可以選擇的目的、特點和優(yōu)點。附圖中

圖1是表示應用本發(fā)明的動脈檢查設備的回路的示意圖；圖2是表示圖1的設備的壓力脈波檢測探針戴在生命體頸部上的狀態(tài)的示意圖；圖3是圖2的壓力脈波檢測探針的放大圖，圖中略去了探針的一部分；圖4是用于說明一種在圖1中所示的壓力脈波傳感器的壓緊表面中設置壓力感知元件陣列的狀態(tài)的圖；圖5是表示一個由圖1的壓力脈波傳感器的一個壓力感知元件提供的壓力脈波信號SM2代表的頸動脈脈波wc的例子的圖；圖6是用于說明圖1的設備的電子控制裝置的基本控制功能的框圖；圖7是表示沿一共同時間軸的主動脈中的壓力、左心房中的壓力、左心室中的壓力、心電圖和心音圖的示意圖；圖8是表示在半年中從一位治療高血壓的六十多歲的男性病人非侵害地獲得的多個物理參數(shù)的各自隨時間的變化的曲線圖；圖9是表示代表圖8中所示的每個物理參數(shù)和每個其它物理參數(shù)之間的各自相互關系的分散的圖解的曲線圖；圖10是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定收縮(最高)血壓BPSYS和心至頸動脈脈波速度hcPWV的回歸線(regression line)以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定收縮血壓BPSYS和臂與踝脈波速度baPWV之間關系的回歸線的圖線；圖11是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和收縮血壓BPSYS之間關系的回歸線以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和脈壓PP之間關系的回歸線的圖線；圖12是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和心搏率HR之間關系的回歸線以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和排出時間ET之間關系的回歸線的圖線；
圖13是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和心至頸動脈脈波速度hcPWV之間關系的回歸線以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和臂與踝脈波速度baPWV之間關系的回歸線的圖線；圖14是與圖8中所示的數(shù)據(jù)有關的表示應用多變量分析的一個模型(表達式2)的右側(cè)的物理參數(shù)的各自的系數(shù)和一個常數(shù)以及作為模型表達式的左側(cè)的增加量指數(shù)AIE和同一表達式右側(cè)的各自的物理參數(shù)之間的各自的相互關系的圖；圖15是表示關于在一年中從一位治療高血壓的五十多歲的男性病人獲得的數(shù)據(jù)的一個應用多變量分析的模型(表達式2)的右側(cè)的物理參數(shù)的各自的系數(shù)一個常數(shù)以及在作為該模型表達式左側(cè)的增加量指數(shù)AIE和同一表達式右側(cè)的各自的物理參數(shù)之間的各自的相互關系的圖；圖16是表示代表圖6中所示的控制裝置的CPU(中央處理器)的控制功能的流程圖的上半部分的圖；而圖17是表示代表圖6中所示的CPU的控制功能的流程圖的下半部分的圖。
優(yōu)選實施例詳述下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的一個實施例。
圖1是表示應用本發(fā)明的一種動脈硬化檢查設備10的回路的示意圖。
在圖1中所示的動脈硬化檢查設備10中，一個可以膨脹的套12包括一個帶狀布袋和一個安裝在該布袋中的橡皮袋，并適合于纏繞在作為生命體的病人的上臂14的周圍。套12通過管子20連接在壓力傳感器16和壓力控制閥18上。壓力控制閥18通過管子22連接在空氣泵24上。壓力控制閥18調(diào)整從空氣泵24供應的增壓空氣的壓力，并將該調(diào)整了壓力的空氣提供給套12，或從套12排放該增壓空氣，從而控制套12中的空氣壓力。
壓力傳感器16檢測套12中的空氣壓力，并向靜壓過濾電路26和脈波過濾電路28提供一個代表被檢測的空氣壓力的壓力信號SP。靜壓過濾電路26包括一個低通過濾器，該低通過濾器從壓力信號SP取出一個代表該被檢測的空氣壓力的靜分量的套壓力信號SC，也即套12的壓緊壓力(此后稱為套壓力pc)。過濾電路26通過未示出的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器向電子控制裝置32提供套壓力信號SC。脈波過濾電路28包括一個帶通過濾器，該帶通過濾器從壓力信號SP取出一個代表該被檢測的空氣壓力的具有規(guī)定頻率的振蕩分量的套脈波信號SM1。過濾電路28通過未示出的A/D轉(zhuǎn)換器向控制裝置32提供套脈波信號SM1。由套脈波信號SM1代表的振蕩分量是一個臂脈波wb，也就是與生命體的心搏同步產(chǎn)生的并從被套12壓緊的上臂14的臂動脈傳向套12的壓力振蕩。
該動脈硬化檢查設備10包括一個示于圖2中的壓力脈波檢測探針36，起頸動脈脈波檢測裝置的作用。如圖2中所示，壓力脈波檢測探針36借助于帶40圍在生命體的頸部38上。如圖3中詳細示出，壓力脈波檢測探針36包括一個容器狀的傳感器罩42、一個裝入傳感器罩42的外殼44和一個進給螺桿48，該螺桿48與傳感器罩42螺旋嚙合并通過一個設置在外殼44中的未示出的電動機而轉(zhuǎn)動，由此沿頸動脈46的寬度方向移動傳感器罩42。借助于帶40，壓力脈波檢測探針36可以拆卸地附著在頸部38上，使得傳感器罩42的開放端部對著頸部38的身體表面50。
此外，壓力脈波檢測探針36包括一個通過膜片52固定在傳感器罩42的內(nèi)壁上的壓力脈波傳感器54，使得傳感器54可以相對于罩42移動并可以前進到罩42的開放端部的外面。傳感器罩42、膜片52等相互配合而界定一個壓力室56，壓力室56通過圖1中所示的壓力控制閥60受到空氣泵58提供的增壓空氣，使得壓力脈波傳感器54以對應于壓力室56中的空氣壓力的壓緊力對著身體表面50壓緊。
傳感器罩42和膜片52相互配合而形成一個將壓力脈波傳感器54對著頸動脈46壓緊的壓緊裝置62，而進給螺桿48和沒有示出的電動機相互配合而形成一個沿寬度方向移動的裝置64，該裝置64使壓力脈波傳感器54沿頸動脈46的寬度方向移動，并由此改變傳感器54壓緊在身體表面50上的壓緊位置。
壓力脈波傳感器54有一壓緊表面66和許多個半導體壓力感知元件(此后稱為“壓力感知元件”)E，元件E沿頸動脈46的寬度方向也即沿傳感器54的平行于進給螺桿48的移動方向在大于頸動脈46的直徑的長度上沿頸動脈46的寬度方向以規(guī)則的間隔排列在壓緊表面66中。例如，如圖4中所示，15個壓力感知元件E(a)、E(b)、...、E(O)以例如0.6mm的規(guī)則間隔排列。
結構如上所述的壓力脈波檢測探針36剛巧在頸動脈46上面對著頸部38的身體表面50壓緊，使得壓力脈波傳感器54檢測一個從頸動脈46產(chǎn)生而傳向身體表面50的壓力脈波(即頸動脈脈波wc)，并通過未示出的A/D轉(zhuǎn)換器向控制裝置32提供一個代表檢測到的頸動脈脈波wc的壓力脈波信號SM2。圖5中的實線表示一個由壓力脈波傳感器30連續(xù)提供的壓力脈波信號SM2代表的頸動脈脈波wc的例子。
回到圖1，動脈硬化檢查設備10還包括一個心電圖記錄儀68、一個心音微音器70如一個輸入裝置72、心電圖記錄儀68包括多個電極73，這些電極73附著在生命體的身體表面上，使得生命體的心臟位于附著的電極之間。心電圖記錄儀68通過電極73檢測心肌的動作電位，并通過未示出的A/D轉(zhuǎn)換器向控制裝置32提供一個代表檢測到的動作電位的心電圖信號SE。
心音微音器70用未示出的膠粘帶之類固定在未示出的生命體胸膛上。微音器70包括一個未示出的壓電元件，該壓電元件將由生命體心臟產(chǎn)生的心音轉(zhuǎn)換為一個電信號如心音信號SH。心音信號放大器74包括四種未示出的過濾器，它們相互配合來放大一個具有小能量的高音分量和減弱一個具有大能量的低音分量，并放大和過濾由微音器70提供的心音信號SH。由放大器74放大和過濾的心音信號SH通過一個未示出的A/D轉(zhuǎn)換器提供給控制裝置32。
輸入裝置72包括多個未示出的鍵，它們由操作者如醫(yī)生或護士操作，以輸入生命體的身材T。輸入裝置72向控制裝置32提供一個代表輸入的生命體的身材T的身材信號ST。
控制裝置32由一臺包括CPU(中央處理器)76、ROM(只讀存儲器)77、RAM(隨機存取存儲器)78和未示出的I/O(輸入和輸出)接口的所謂微型計算機提供。CPU 76按照預先儲存在ROM 77中的控制程序利用RAM 78的暫時儲存功能處理信號，并通過I/O接口向空氣泵24、58和壓力控制閥18、60提供驅(qū)動信號，從而控制套壓力pc和壓力室56中的壓力。此外，CPU 76根據(jù)套脈沖波信號SM1而獲得和測定壓力脈波信號SM2、套壓力信號SC、心電圖信號SE、心音信號SH和身材信號ST，每個信號向控制裝置32提供一個與波形有關的信息，如血壓值BP和增加量指數(shù)AI，并操作顯示裝置79顯示這樣獲得的信息和指數(shù)。
圖6是用于說明動脈硬化檢查設備10的控制裝置32的關鍵控制功能的框圖。
最佳壓緊位置測定機構80判斷是否滿足了規(guī)定的壓緊位置變化條件，也即壓力脈波傳感器54的壓力感知元件E中的一個檢測由全部元件E檢測到的各自壓力中的最高壓力的元件(此后稱為“最高壓力檢測元件EM”)是否安置在壓力感知元件E陣列的規(guī)定的對置的端部部分之一中。元件E陣列的每個規(guī)定的對置的端部部分可以是一個具有包括元件E陣列的對置端部中的一相應端部的規(guī)定長度的范圍，或者是一個容納包括安置在陣列的對置端部處的各自元件E中的一相應端部的規(guī)定數(shù)目的元件E的范圍。最高壓力檢測元件EM是剛巧安置在頸動脈46上面的元件E中的一個。當該壓緊位置變化條件得到滿足時，最佳壓緊位置測定機構80進行下列壓緊位置變化操作在壓緊裝置62一旦從身體表面50移開壓力脈波傳感器54后，寬度方向移動裝置64移動壓緊裝置62和傳感器54經(jīng)過一個規(guī)定的距離，然后壓緊裝置62以一個小于后面描述的最佳壓緊力HDP0的規(guī)定的相當小的第一壓緊力HDP1重新壓緊傳感器54。在這種狀態(tài)下，測定裝置80重新判斷該規(guī)定的壓緊位置變化條件是否得到滿足。測定機構80重新進行上述操作和判斷，直到該壓緊位置變化條件不再被滿足，最好直到最高壓力檢測元件EM安置在元件E陣列的一個規(guī)定的中間位置上。元件E陣列的每個對置端部部分所用的長度或元件數(shù)目是根據(jù)有待壓力脈波傳感器54壓緊的動脈(即頸動脈46)的直徑來規(guī)定的，并可以是該直徑的四分之一。
在最佳壓緊位置測定機構80將壓力脈波傳感器54安置在最佳壓緊位置上之后，壓緊力變化機構82使由壓緊裝置62施加到傳感器54上的壓緊力HDP(即向下保持的壓力)在一規(guī)定的壓緊力范圍內(nèi)變化，或者是按照生命體的每次心搏步進，或者是以一個規(guī)定的相當?shù)偷乃俾蔬B續(xù)變化。根據(jù)在壓緊力HDP變化期間獲得的頸動脈脈沖波wc，變化機構82測定一個最佳壓緊力HDP0，并將由壓緊裝置62施加在傳感器54上的壓緊力保持在這樣測得的最佳壓緊力HDP0上。這里，最佳壓緊力HDP0是這樣測得的。使得由用壓緊力HDP壓緊的最高壓力檢測元件EM檢測到的頸動脈脈波wc的脈搏壓力PP(即通過從頸動脈脈波wc的一個心搏同步脈搏的最大值中減去最小值而得到的差值)可以不小于一個預定的下限脈搏壓力PPL。下限脈搏壓力PPL用實驗預定為一個保證能夠檢測到清晰的頸動脈脈波wc的值。如果脈搏壓力PP太小，那么就不能夠獲得清晰的頸動脈脈波wc。
套壓力變化機構84根據(jù)由靜態(tài)壓力過濾電路26提供的套壓力信號SC而操作壓力控制閥18和空氣泵24，從而將套壓力pc快速增加到一個規(guī)定的增加目標壓力(如180mm Hg)，該壓力將高于病人的收縮血壓BPSYS，隨后以例如2或3mm Hg/sec的速率緩慢減小該套壓力。在下面描述的血壓測定機構86測定病人的血壓值BP后，變化機構84將套壓力釋放到大氣壓力。
根據(jù)每個在套壓力變化機構84的控制下緩慢減小套壓力pc期間由靜壓力過濾電路26連續(xù)提供的套壓力信號SC和由脈波過濾電路28連續(xù)提供的套脈波信號SM1，按照熟知的示波血壓測定算法，血壓測定機構86測定病人的一個收縮血壓BPSYS(＝SYS)、一個平均血壓BPMEAN和一個舒張血壓BPDIA。這樣測定的收縮血壓BPSYS對應于臂脈波wb的每個接連的心搏同步脈搏的峰值點(即最大值)。因此，當收縮血壓BPSYS增大時，臂脈波的每個心搏同步脈搏的峰值點的值也增大。此外，當臂脈波wb的每個心搏同步脈搏的峰值點的值變化時，頸動脈脈沖wc的每個心搏同步脈搏的峰值點pc的值也變化。這樣，當收縮血壓BPSYS變化時，頸動脈脈波wc的每個心搏同步脈搏的峰值點pc的值也變化，因而頸動脈脈波wc的每個心搏同步脈搏的波形也變化。因此，收縮血壓BPSYS是一種與脈波的波形有關的波形相關信息。血壓測定機構86也起血壓測量裝置的一部分的作用。
心搏率測定機構88反復地(例如在生命體的每次心搏時)測定由從心電圖記錄儀68連續(xù)提供的心電圖信號SE代表的心電圖記錄儀的脈波(即心電圖)的每對接連的心搏同步脈搏的相應的規(guī)定的周期部分(如相應的R波)之間的時間間隔作為脈搏周期RR(sec)，并通過將脈搏周期RR的倒數(shù)(即1/RR)乘以60來測定一個心搏率HR(/分鐘)。心搏率HR的變化表示脈波的每對接連的心搏同步脈搏的相應上升點之間的時間間隔的變化。因此，當心搏率HR變化時，脈波的波形也變化。這樣，心搏率HR是一種波形相關信息。心搏率測定機構88起心搏率測量裝置的一部分的作用。
排出時間測定機構90反復地(例如在生命體的每次心搏時)和非侵害地測定一個排出時間ET(msec)，在該時間中主動脈瓣打開而血液從生命體的左心室排出。圖7示意地表示沿一共同時間軸的主動脈中的壓力、左心房中的壓力、左心室中的壓力、心電圖和心音圖。如圖7中所示，主動脈脈波的上升點和二波脈切跡之間的時間差可以作為排出時間ET而被測定。同時，因為頸動脈脈波wc的波形與主動脈脈波的波形相似，所以可以用頸動脈脈波wc來代替主動脈波。這樣，通過壓力脈波傳感器54連續(xù)檢測的頸動脈脈波wc的上升點和二波脈切跡之間的時間差作為排出時間ET而被測定。排出時間ET是脈波的如沿平行于時間軸的方向看到的一個入射波成分的值。因此，當排出時間ET變化時，脈波的波形也變化。這樣，排出時間ET是一種波形相關信息。排出時間測定機構90起排出時間測量裝置的一部分的作用。
預排出時期測定機構92反復地(例如在生命體的每次心搏時)和非侵害地測定一個預排出時期PEP(msec)，即心臟收縮時間的開始點和主動脈瓣的開放即血液開始排出之間的時間期間。例如，首先，預排出時期測定機構92測定一個在心電圖記錄儀68檢測一個指示心室肌興奮的波(如R波)的時間和心音微音器70檢測一個第二心音II的開始點的時間之間的時間T1。第二心音II對應于主動脈瓣的閉合。如圖7中所示，這樣測定的時間T1等于預排出時期PEP和排出時間ET之和。因此，預排出時期測定機構92通過從時間T1減去由排出時間測定機構90測定的排出時間ET來測定預排出時期PEP。因為預排出時期PEP是一個從左心室的心肌收縮開始到血液開始排出的時間期間，所以它也稱為等體積收縮時間。當預排出時期PEP增大時，血液開始排出時間的壓力也增大，因而排出時間減少。這樣，當預排出時期PEP變化時，脈波波形也變化。因此，預排出時期PEP是一種波形相關信息。預排出時期測定機構92起預排出時期測量裝置的一部分的作用。
身材測量機構94根據(jù)由輸入裝置72提供的身材信息ST測定生命體的身材T。如前所述，脈波由入射波成分和反射波成分組成，據(jù)推測，反射波主要在共同髂骨動脈的分叉部分處產(chǎn)生。當身材T變化時，測到脈波的位置和共同髂骨動脈的分叉部分之間的距離也變化，因而反射波到達測到脈波的位置所需的時間也變化。因此，當身材T變化時，入射波成分和反射波成分的疊合量也變化。這樣，身材T是一種波形相關信息，而身材測定機構94起一種波形相關信息獲得機構的作用。此外，當身材T變化時，心臟和頸動脈之間的距離DL也變化，因而根據(jù)距離DL和脈波傳播時間差DT而測到的脈波速度PWV也變化。因此，距離DL和脈波傳播時間差DT利用身材T來校正，從而獲得精確的脈波速度PWV。
增加量指數(shù)測定機構96首先測定入射波和反射波成分wi和wr的各自峰值點pi和Pr的各自的出現(xiàn)時間，這兩個成分被包含在一個由壓力脈波傳感器54的最高壓力檢測元件EM在施加到傳感器54的壓緊力HDP保持在最佳壓緊力HDP0的狀態(tài)下連續(xù)檢測的頸動脈脈波wc的心搏同步脈搏內(nèi)。然后，增加量指數(shù)測定機構96反復地(例如在生命體的每次心搏時)通過從出現(xiàn)反射波成分wr的峰值點Pr時的頸動脈脈波wc的值中減去出現(xiàn)入射波成分wi的峰值點pi時的頸動脈脈波wc的值來測定一個壓力差ΔP，并且還通過從頸動脈脈波wc的心搏同步脈搏的最大值中減去其最小值來測定一個脈搏壓力PP。此外，測定機構96將壓力差ΔP和脈搏壓力PP代入下列表達式1中，從而測定一個增加量指數(shù)AI(％)AI＝(ΔP/PP)×100(％)…(1)這里，描述測定頸動脈脈波wc的入射波成分wi的峰值點pi的出現(xiàn)時間的方式。頸動脈脈波wc包含圖5中用虛線表示的入射波成分wi，而入射波成分wi的峰值點pi對應于在合成的脈波wc的上升點和峰值點pc之間出現(xiàn)的合成的頸動脈脈波(即觀察的脈波)的彎曲點或最高點。在圖5中所示的例子中，入射波wi的峰值點pi對應于觀察的脈波wc的彎曲點。為此，連續(xù)得到的壓力脈波信號SM2受到一次普通的處理以檢測一個彎曲點或最高點。這里，該普通的處理可以是一種微分處理或過濾器處理。
通常，反射波wr的峰值點的出現(xiàn)時間是跟隨在入射波wi的峰值點pi之后的第一最高點的出現(xiàn)時間。因此，在圖5中所示的情況下，入射波wi的峰值點pi并不與頸動脈脈波wc的峰值點pc符合，頸動脈脈波wc的峰值點pc的出現(xiàn)時間被作為反射波wr的峰值點的出現(xiàn)時間而測定。另一方面，在入射波wi的峰值點pi大到使入射波wi的峰值點pi同時形成頸動脈脈波wc的一個峰值點的場合下，跟隨在入射波wi的峰值點pi之后的第一最高點的出現(xiàn)時間被作為反射波wr的峰值點的出現(xiàn)時間而測定。
脈波速度相關信息獲得機構98非侵害地獲得一個速度PWV(單位m/sec)，由生命體的心臟產(chǎn)生的壓力脈波以該速度PWV傳播通過生命體的動脈。例如，獲得機構98測定一個傳播時間DT，也即從由心音微音器70檢測到的指示主動脈瓣閉合的第二心音II到由壓力脈波傳感器5 4檢測到的頸動脈脈波的二波脈切跡的延遲時間，并通過用傳播時間DT去除已由生命體的身材T校正過的預置距離DL而測定一個脈波速度PWV(＝DL/DT)。
動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100根據(jù)由脈波速度相關信息獲得機構98獲得的脈波速度相關信息(如脈波速度PWV)、由血壓測定機構86測定的血壓(如收縮血壓SYS)、由心搏率測定機構88測定的心搏率HR、由預排出時期測定機構92測定的預排出時期PEP以及由排出時間測定機構90測定的排出時間，按照下列表達式2，來測定生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE，并且還根據(jù)由增加量指數(shù)測定機構96測定的增加量指數(shù)AI、由血壓測定機構86測定的血壓(如收縮血壓SYS)、由心搏率測定機構88測定的心搏率HR、由預排出時期測定機構92測定的預排出時期PEP以及由排出時間測定機構90測定的排出時間，按照下列表達式3，來測定生命體的一個動脈硬化檢查相關脈波速度相關值，如脈波速度PWVEAIE＝a×PWV+b×SYS+c×HR+d×ET+e×PEP+f … (2)其中PWV是脈沖速度，SYS是收縮血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，a、b、c、d、e是系數(shù)，而f是一個常數(shù)。
PWVE＝a′×AI+b′×SYS+c′×HR+d′×ET+e′×PEP+f′…(3)其中AI是增加量指數(shù)，SYS是收縮血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，a′、b′、c′、d′、e′是系數(shù)，而f′是一個常數(shù)。
顯示控制機構102操作顯示裝置79來顯示動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE和/或動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE，它們每個由動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100測定，以這樣一種方式，也就是指數(shù)AIE和/或速度PWVE是以數(shù)字值(如數(shù)字)或以模擬值(如條形)指示的，使得操作者可以根據(jù)指示的指數(shù)和/或速度來容易地作出診斷。同時，顯示控制機構102操作顯示裝置79來顯示表達式2和/或表達式3以及表達式2中的系數(shù)a、b、c、d、e及常數(shù)f和/或表達式3中的系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′及常數(shù)f′。此外，如果控制裝置32對同一生命體已經(jīng)測定和儲存了一個或多個過去的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)值AIE和/或一個或多個過去的動脈硬化檢查相關脈波速度值PWVE與表達式2和/或表達式3的一個或多個過去的系數(shù)和常數(shù)組，那么顯示控制機構102就操作顯示裝置79來顯示這些參數(shù)的每一個沿時間軸的各自的數(shù)據(jù)點或每個參數(shù)的各自的數(shù)據(jù)點離其早先的數(shù)據(jù)點的相應差值，使得操作者可以容易地觀察這些參數(shù)的各自的隨時間的變化。
表達式2和表達式3的每一個有五個參數(shù)，而這五個參數(shù)的各自的系數(shù)是對每個單獨的病人用實驗測定的。這些表達式使用的理由如下圖8表示在半年中從一位治療高血壓的六十多歲的男性病人非侵害地獲得的多個物理參數(shù)各自隨時間的變化，即脈波速度PWV、增加量指數(shù)AI、收縮血壓SYS、脈搏壓力PP、預排出時期PEP和排出時間ET的各自隨時間的變化。圖9表示代表圖8中所示的每個物理參數(shù)和每個其它物理參數(shù)之間的各自相互關系的分散的圖解。但是，從圖8和9中所示的圖線，很難判斷病人所用的抗高血壓藥或醫(yī)治方法的效果。此后，將描述當應用于圖8中所示數(shù)據(jù)時的多變量分析技術。
圖10是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定收縮(最高)血壓SYS和心至頸動脈脈波速度hcPWV之間關系的回歸線(示于圖10的下半部中)以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定收縮血壓SYS和臂與踝脈波速度baPWV之間關系的回歸線(示于圖10的上半部中)的圖線。從這些圖線可以理解，在收縮血壓SYS和脈波速度PWV之間存在一種正的相互關系，但可以作出的唯一判斷是，這種正的相互關系是一種顯著的趨勢。圖11是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和收縮血壓SYS之間關系的回歸線(示于圖11的上半部分中)以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和脈壓PP(單位mmHg)之間關系的回歸線(示于圖11的下半部分中)的圖線。從這些圖線可以理解，在增加量指數(shù)AI和收縮血壓SYS或脈搏壓力PP之間存在一種正的相互關系，并可以判斷，增加量指數(shù)AI和收縮血壓SYS之間的相互關系是顯著的。圖12是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和心搏率HR之間關系的回歸線(示于圖12的下半部分中)以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和排出時間ET之間關系的回歸線(示于圖12的上半部分中)的圖線。從這些圖線無法理解增加量指標AI和心搏率HR或排出時間ET之間的關系。圖13是表示根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和心至頸動脈脈波速度hcPWV之間關系的回歸線(示于圖13的下半部分中)以及根據(jù)圖8中所示數(shù)據(jù)計算的用來測定增加量指數(shù)AI和臂與踝脈波速度baPWV之間關系的回歸線(示于圖13的上半部分中)的圖線。從這些圖線可以理解，在增加量指數(shù)AI和脈波速度PWV之間存在一種正的相互關系，并可以判斷，增加量指數(shù)AI和脈波速度PWV之間的相互關系是顯著的。圖10至13中使用的數(shù)字1至8指示測量的順序；但是，因為變化是不均勻的，所以很難判斷動脈硬化是發(fā)展了還是治愈了。在圖10至14中，N是對象總數(shù)參數(shù)；R2是相關系數(shù)的平方；Coef是回歸線系數(shù)；而P是顯著差。
圖14表示應用多變量分析的一個模型(如表達式2)的右側(cè)的物理參數(shù)的各自的系數(shù)和一個常數(shù)以及作為模型表達式的左側(cè)的增加量指數(shù)AIE和同一表達式右側(cè)的各自的物理參數(shù)之間的各自的相互關系。這些系數(shù)和常數(shù)及相互關系是從圖8中所示的數(shù)據(jù)得到的。通過圖14中所示的模型得到一種充分高度的相互關系。該模型限定動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE與脈波速度PWV、收縮血壓SYS、心搏率HR、排出時間ET、預排出時期PEP之間的相互關系。更確切地說，增加量指數(shù)AI或脈波速度PWV是一個指示血管柔量的參數(shù)。但是，因為每個參數(shù)AI、PWV依賴于血壓、植物性神經(jīng)的活性、心臟輸出量與預負荷和瞬間負荷，所以不能說每個參數(shù)精確地指示循環(huán)器官的狀態(tài)。為了避免該問題，上述模型已包括收縮血壓SYS作為指示血壓影響的說明性變量(即血壓相關因子)；心搏率HR作為指示植物性神經(jīng)活性影響的說明性變量(即植物性神經(jīng)相關因子)；排出時間ET作為指示心臟輸出量影響的說明性變量(即心臟輸出量相關因子)；預排出時期PEP作為指示預負荷和瞬間負荷影響的說明性變量(即預負荷和瞬時負荷相關因子)。也就是，該模型利用最大可能數(shù)目的與循環(huán)器官的狀態(tài)相關的基本因子。因此，可以獲得一個精確的增加量指數(shù)AI，而該指數(shù)可用于檢查動脈硬化。這樣，可以精確地判斷或評價抵抗動脈硬化的藥物或醫(yī)治方法的效果。下述表達式4是通過對圖8中所示的數(shù)據(jù)應用多變量分析而從表達式2中推導出來的。如果按照表達式4評價的指數(shù)AI等于實際測量的AI，那么可以容易地判斷，動脈硬化沒有變化。
圖15表示關于在一年中從一位治療高血壓的五十多歲的男性病人獲得的數(shù)據(jù)的一個應用多變量分析的模型(如表達式2)的右側(cè)的物理參數(shù)的各自的系數(shù)和一個常數(shù)以及在作為該模型表達式左側(cè)的增加量指數(shù)AIE和同一表達式右側(cè)的各自的物理參數(shù)之間的各自的相互關系。下述表達式5是通過對該數(shù)據(jù)應用多變量分析而從表達式2推導出來的。按照該表達式，操作者可以判斷，在上述指示的期間抗高血壓藥物或醫(yī)治方法是否已經(jīng)變化，或動脈硬化是否已經(jīng)由于治療而變化。更具體地說，根據(jù)該表達式的每個參數(shù)的系數(shù)和該每個參數(shù)的測得值，操作者可以判斷，動脈硬化是否已經(jīng)由于治療的效果而改善和生命體的循環(huán)器官的狀態(tài)是如何變化的。例如，在脈沖速度PWV由于血壓的變化而變化的情況下，表達式5中的參數(shù)的系數(shù)指示包括對循環(huán)器官的狀態(tài)的影響的血管的柔性。如果每個系數(shù)由于每種治療而變化。那么一個人就可以判斷每種治療的效果。在圖14和15中，每個二維圖線的垂直軸和水平軸上的e(參數(shù)|X)代表水平軸上的參數(shù)和垂直軸上的目標變量之間的相互關系，它不受其它說明性變量的影響。
AIE＝0.0496 PWV+0.4029 SYS-2.2002 HR-0.330 ET+0.5587 PEP+65.007…(4)PWVE＝0.00953 AI-0.2273 SYS+0.47603 HR+0.61765 ET-0.2886PEP-132.18…(5)像上述動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE一樣，按照一個通過對從每個病人獲得的數(shù)據(jù)應用多變量分析而預先從表達式3推導出的一個表達式，對每個單獨的病人測定一個動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE。這樣測定的速度可用于進行診斷或選擇醫(yī)治方法。
因此，如果按照表達式2測定并通過顯示裝置79顯示的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE與在一參考時間(如服藥之前一定時間)測定的參考指數(shù)的差值落在95％的置信度區(qū)間內(nèi)，那么可以判斷，治療沒有效果；而如果該差值大于該區(qū)間，那么就重新測定該表達式的各個系數(shù)和常數(shù)，根據(jù)重新測定的系數(shù)和常數(shù)和/或該重新測定的系數(shù)和常數(shù)對先前的系數(shù)和常數(shù)的各自的變化，可以判斷治療是否存在效果或循環(huán)器官的狀態(tài)是如何變化的。同樣，如果按照表達3測定并通過顯示裝置79顯示的動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE與在一參考時間(如服藥之前一定時間)測定的參考指數(shù)的差值落在95％的置信度區(qū)間內(nèi)，那么可以判斷，治療沒有效果；而如果該差值大于該區(qū)間，那么就重新測定該表達式的各個系數(shù)和常數(shù)，根據(jù)重新測定的系數(shù)和常數(shù)和/或該重新測定的系數(shù)和常數(shù)對先前的系數(shù)和常數(shù)的各自的變化，可以判斷治療是否存在效果或循環(huán)器官的狀態(tài)是如何變化的。
圖16和17是表示圖6的示意圖中所示的電子控制裝置32的CPU 76的控制功能的流程圖。
在圖16中，首先，CPU進行步驟S1(此后省去每個術語“步驟”)。在S1處，CPU判斷輸入裝置72是否已經(jīng)操作而輸入生命體的身材T，即CPU是否已收到從輸入裝置72來的身材信息ST。S1被重復，直到作出正的判斷。同時，如果在S1處作出正的判斷，那么控制進到對應于身材測定機構94的S2。在S2處，CPU根據(jù)由輸入裝置72提供的身材信號ST測定或識別生命體的身材T。
然后，控制進到對應于最佳壓緊位置測定機構80的S3至S5。首先，在S3處，CPU操作壓緊裝置62而改變壓力室56中的壓力，并由此將施加在壓力脈波傳感器54上的壓緊力HDP改變到一個預先設定的第一壓緊力HDP1。該第一壓緊力HDP1是用實驗預先測定的，因為一個保證由各自的壓力感知元件E檢測的各自的頸動脈脈波wc的各自的S/N比的壓緊力HDP很大，大到能夠測定這些頸動脈脈波wc的各自的峰值點pc的各自的值。
然后，在S4處，CPU判斷壓緊位置最新狀態(tài)(即一個APS起動狀態(tài))是否已經(jīng)滿足，例如，傳感器54的壓緊表面66中設置的檢測由所有元件E檢測的各自壓力中最高壓力的那個壓力感知元件E的一個EM是否安置在元件E陣列的規(guī)定的對置端部位置之一中。如果在S4處作出負的判斷，那么控制進到后面描述的S6。
另一方面，如果在S4處作出正的判斷，即如果壓緊脈波傳感器54相對于頸動脈46的當前位置不合適，那么控制進到S5而進行APS控制子程序。在該子程序中，CPU操作，以便將傳感器54移動到一個最佳的壓緊位置，在該位置上最高壓力檢測元件EM基本上安置在元件E陣列的中間。更具體地說，首先，CPU操作壓緊裝置62到一旦移動傳感器離開身體表面50，隨后操作寬度方向移動裝置64使壓緊裝置62和傳感器54移動經(jīng)過一個預定距離，然后操作壓緊裝置62以第一壓緊力HDP1重新壓緊傳感器54。在這種狀態(tài)下，CPU判斷最高壓力檢測元件EM是否安置在壓力感知元件E陣列的一個規(guī)定的中間范圍內(nèi)。重復上述壓緊和判斷操作，直到作出正的判斷。
如果在S5處壓力脈波傳感器54安置在最佳壓緊位置，或者如果在S4處作出正的判斷，那么控制進到S6，以識別處在當前狀態(tài)中的最高壓力檢測元件EM，然后進到對應于壓緊力測定機構82的S7，即HDP控制子程序。更具體地說，CPU操作壓緊裝置62，使得施加在傳感器54上的壓緊力從第一壓緊力HDP1連續(xù)增大。在壓緊力HDP這種增大期間，CPU測定一個最佳壓緊力HDP0，在該最佳壓緊力下在S6處測定的由最高壓力檢測元件EM檢測的頸動脈脈波wc的脈搏壓力PP大于預先設定的下限脈搏壓力PPL，同時CPU將施加在傳感器54上的壓緊力HDP保持在這樣測定的最佳壓緊力HDP0上。
然后，控制進到S8，在該處，在由信號SE代表的一個R波的檢測時間和下一個R波檢測時間之間的期間，CPU讀入由壓力脈波傳感器54的最高壓力檢測元件EM提供的壓力脈波信號SM2、由心電圖記錄儀68提供的心電圖信號SE和由心音微音器70提供的心音信號SH。這樣，CPU讀入每個信號SM2、信號SE和信號SH的一個心搏同步脈搏。然后，控制進到S9，以停止空氣泵58并操作壓力控制閥60，使得施加到傳感器54上的壓緊力HDP減小到大氣壓力。
其次，控制進到對應于增加量指數(shù)測定機構96的S10至S13。在S10處，CPU使在S8處讀入的頸動脈脈波wc的一個心搏同步脈搏的一個從對應于該脈搏的上升點的時間繼續(xù)到對應于該同一脈搏的峰值點pc的時間的部分經(jīng)受四階微分處理或解析，并由此測定一個出現(xiàn)在該上升點和峰值點pc之間部分的彎曲點或最高點，然后測定一個這樣測定的彎曲點或最高點的值作為入射波wi的峰值點pi的值。
然后，控制進到S11，在該處，CPU測定在S8處讀入的頸動脈脈波的一個脈搏的一個反射波wr的一個峰值點的出現(xiàn)時間，并測定在這樣測定的該反射波wr的該峰值點的出現(xiàn)時間時的頸動脈脈波wc的值。更具體地說，如果在S10處測定的入射波wi的峰值點pi的值與觀察的頸動脈脈波wc的最大值不符合，那么就測定在頸動脈脈波wc的最大值出現(xiàn)時的頸動脈脈波wc的值作為反射波wr的峰值點出現(xiàn)時的頸動脈脈波wc的值；而如果該入射波wi的峰值點pi的值與觀察的頸動脈脈波wc的最大值符合，那么就測定該入射波wi的峰值點pi之后的第一最大值出現(xiàn)時的頸動脈脈波wc的值作為該反射波wr的峰值點出現(xiàn)時的頸動脈脈波wc的值。
然后，在對應于增加量指數(shù)測定機構96的S12處，CPU測定在S8處閱讀的頸動脈脈波wc的一個脈搏的脈搏壓力PP。隨后，在S13處，CPU通過從S11處測定的反射波wr的峰值點出現(xiàn)時頸脈波wc的值中減去入射波wi的峰值點pi的值而測定一個壓力差ΔP。CPU將這樣測定的壓力差ΔP和在S12處測定的脈搏壓力PP代入用表達式1代表的增加量指數(shù)計算公式，從而測定一個增加量指數(shù)AI(％)。然后，控制進到對應于脈波速度相關信息獲得機構98的S13。在S13處，CPU測定一個從心音微音器70檢測到的多個心音中的第二心音II到壓力脈波傳感器54檢測到的頸動脈脈波的二波脈切跡的延遲時間，并且還通過用傳播時間DT去除已用身材校正過的預置距離DL而測定一個脈波速度PWV(＝DL/DT)。該第二心音II對應于生命體主動脈瓣的閉合。
其次，描述S14和圖17中所示的后隨步驟。首先，在對應于心搏率測定機構88的S14處，CPU測定一個等于在S8處讀入的心電圖信號SE的兩個接連的心搏同步脈搏的各自的R波之間的時間間隔的脈搏時期RR，并通過將該脈搏時期RR的倒數(shù)(1/RR)乘以60來計算一個心搏率HR(/分鐘)。
然后，控制進到對應于排出時間測定機構90的S15。在S15處，CPU測定在S8處讀入的頸動脈脈波wc的一個心搏同步脈搏的上升點和二波脈切跡，并測定該上升點和二波脈切跡的各自的出現(xiàn)時間之間的時間差作為排出時間ET。
隨后，控制進到對應于預排出時期測定機構92的S16。在S16處，CPU測定在S8處讀入的心音波形(即心音圖)的第二心音II的開始點，測定一個從心電圖的一個R波的出現(xiàn)時間到第二心音II的開始點的出現(xiàn)時間的時間期間T1，并最終通過從該時間期間T1減去在S15處測定的排出時間ET而測定一個預排出時期PEP。
然后，控制進到S17至S22，以測量生命體的血壓值BP。首先，在S17處，CPU起動空氣泵24并操作壓力控制閥18，以開始迅速提高套壓力pc。隨后，在S18處，CPU判斷套壓力pc是否已超過預先設定在180mm Hg的一個提高目標壓力pcM。重復S18，直到作出正的判斷，此時套壓力pc迅速提高。同時，如果在S18處作出正的判斷，那么控制進到S19，以停止空氣泵24并操作壓力控制閥18，從而開始以大約3mmHg/sec的速度緩慢地降低套壓力pc。
其次，控制進到對應于血壓測定機構86的S20和S21。在S20處，根據(jù)在套壓力pc緩慢降低期間連續(xù)獲得的套脈波信號SM1所代表的上臂脈波的接連的心搏同步脈搏的各自的幅度的變化，按照熟知的示波血壓測定算法，CPU測定生命體的一個收縮血壓BPSYS、一個平均血壓BPMEAN和一個舒張血壓BPDIA。然后，在S21處，CPU判斷在S20處是否已經(jīng)完成血壓值BP的測定。因為舒張血壓BPDIA是在S20處最后測定的，所以CPU在S21處判斷是否已經(jīng)測定舒張血壓BPDIA。重復S20，直到在S21處作出正的判斷，此時繼續(xù)血壓測定算法。
同時，如果在S21處作出了正的判斷，那么控制就進到對應于動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100的S22。在S22處，根據(jù)由脈波速度相關信息獲得機構98獲得的脈波速度相關信息如脈波速度PWV、由血壓測定機構86(S20)測定的血壓如收縮血壓BPSYS、由心搏率測定機構88測定的心搏率HR、由預排出時間測定機構92測定的預排出時期PEP和由排出時間測定機構90測定的排出時間，按照在ROM 77中預先儲存的表達式2，CPU測定生命體的一個動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE，并且根據(jù)由增加量指數(shù)測定機構96測定的增加量指數(shù)AI、由血壓測定機構86(S20)測定的血壓如收縮血壓BPSYS、由心搏率測定機構88測定的心搏率HR、由預排出時期測定機構92測定的預排出時期PEP以及由排出時間測定機構90測定的排出時間，按照在ROM 77中預先儲存的表達式3，CPU還測定了生命體的一個動脈硬化檢查相關脈波速度相關值如脈波速度PWVE。
然后，控制進到對應于顯示控制機構102的S23。在S23處，CPU操作顯示器79顯示動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE和/或動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE，每個在對應于動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100的S22處測定，以指數(shù)AIE和/或速度PWVE用數(shù)字值如數(shù)字或模擬值如條形圖指示的方式，使得操作者能夠根據(jù)指示的指數(shù)和/或速度容易地作出診斷。同時，CPU操作顯示裝置79顯示表達式2和/或表達式3以及表達式2的系數(shù)a、b、c、d、e和常數(shù)3和/或表達式3的系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′和常數(shù)f′。此外，如果控制裝置32對同一病人已經(jīng)測定和儲存了一個或多個過去的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)值AIE和/或一個或多個過去的動脈硬化檢查相關脈波速度值PWVE和表達式2和/或表達式3的一個或多個過去的系數(shù)和常數(shù)組，那么CPU就操作顯示裝置79沿一個時間軸顯示這些參數(shù)中每一個參數(shù)的相應的數(shù)據(jù)點，或每個參數(shù)的各自的數(shù)據(jù)點與其先前的數(shù)據(jù)點的各自的差，使得操作者能夠容易地觀察這些參數(shù)的各自的隨時間的變化。
如從本實施例的以上描述中可以清楚的，根據(jù)由脈波速度相關信息獲得機構98(S13)獲得的脈波速度PWV(脈波速度相關信息)、由血壓測定機構86(S20)測定的血壓BP(SYS)、由心搏率測定機構88(S14)測定的心搏率HR、由預排出時期測定機構92(S16)測定的預排出時期PEP和由排出時間測定機構90(S15)測定的排出時間ET，按照預先儲存的表達式2，動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100(S23)測定作為一種動脈硬化檢查相關參數(shù)的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE。這樣，根據(jù)對應于生命體血管彈性的脈波速度、生命體的血壓BP(SYS)、對應于生命體植物性神經(jīng)活性的心搏率HR與對應于生命體的心臟(如心臟輸出量)功能的預排出時期PEP和排出時間ET兩者，測定了動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE。因此，動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)具有反映生命體循環(huán)器官狀態(tài)的高度可靠性，并可用于作出對生命體的動脈硬化的精確診斷。這樣，提高了動脈硬化的診斷精確度。
此外，在本實施例中，根據(jù)由增加量指數(shù)測定機構96(S12)測定的增加量指數(shù)AI、由血壓測定機構86(S20)測定的血壓BP(SYS)、由心搏率測定機構88(S14)測定的心搏率HR、由預排出時期測定機構92(S16)測定的預排出時期PEP和由排出時間測定機構90(S15)測定的排出時間ET，按照預先儲存的表達式2，動脈硬化檢查相關參數(shù)值測定機構100(S23)測定了動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE。這樣，根據(jù)對應于生命體血管彈性的增加量指數(shù)AI、生命體的血壓BP(SYS)、對應于生命體的植物性神經(jīng)的活性的心搏率HR與對應于生命體的心臟(如心臟輸出量)的預排出時期PEP和排出時間ET兩者，測定了動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE。因此，動脈硬化檢查相關脈波速度具有反映生命體循環(huán)器官狀態(tài)的高度可靠性，并可用于作出對生命體的動脈硬化的精確診斷。這樣，提高了動脈硬化的診斷精確度。
此外，在本實施例中，顯示裝置79按照測定動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)AIE的要求顯示表達式的系數(shù)a、b、c、d、e和常數(shù)f，并/或按照測定動脈硬化檢查相關脈波速度PWVE的要求顯示表達式的系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′和常數(shù)f′。上述系數(shù)和常數(shù)是對每個單獨的病人預先測定的。此外，顯示裝置79可以顯示系數(shù)和常數(shù)的各自的變化。因此，操作者可以準確地評價抗血壓治療的效果。
雖然已參照附圖用其優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但可以理解，本發(fā)明可以用另外方式實施。
例如，在例示的動脈硬化檢查設備10中，使用用于檢測頸動脈脈波wc的壓力脈波檢測探針36作為脈波檢測裝置。但是，該脈波檢測裝置可以是一個檢測從非頸部38的不同部分來的脈波的裝置，如來自生命體的上臂、手腕、股部或踝部的脈波。
通常，在例示的實施例中用來測定增加量指數(shù)AI的增加量指數(shù)計算公式(表達式1)的分母是脈搏壓力PP。但是，表達式1的脈搏壓力PP可以用頸動脈脈波wc的入射波成分的峰值點出現(xiàn)時的頸動脈脈波wc的幅度(即大小)來代替，因為使用該幅度作為分母的公式指示動脈硬化。
在例示的實施例中，使用脈波速度PWV作為脈波速度相關信息或值。但是，可以使用一對一地對應于脈波速度PWV的脈波傳播時間DT作為脈波速度相關信息或值。此外，在例示的實施例中，脈波速度PWV是根據(jù)一個第二心音II的出現(xiàn)時間和頸動脈脈波的二波脈切跡的出現(xiàn)時間之間的時間差來測定的。但是，脈波速度可以根據(jù)一個由兩個脈波傳感器從生命體的不同部分如臂動脈和踝動脈檢測的各自的脈波之間的時間差來測定。
在例示的實施例中，心搏率HR是根據(jù)心電圖的波形來測定的。但是，心搏率可以根據(jù)生命體的搏動來測定。此外，在例示的實施例中，使用收縮血壓BPSVS作為血壓。但是，可以使用平均血壓或舒張血壓作為生命體的血壓。
在例示的實施例中，預排出時期PEP是通過從心電圖的R波的檢測時間和由心音微音器70檢測的心音中包含的第二心音II的開始點的檢測時間之間的時間T1中減去頸動脈脈波的上升點和二脈波切跡之間的排出時間ET而計算的。但是，預排出時期PEP和排出時間ET可以用不同的方式測定。例如，預排出時期PEP可以根據(jù)一個R波和第一心音I之間的時間差來測定，而排出時間ET可以通過從時間T1中減去預排出時期PEP來測定。
本發(fā)明可以用其它各種變化方案來實施而并不偏離本發(fā)明的精神實質(zhì)。
權利要求
1.一種用于檢查生命體的動脈硬化的設備(10)，包括一個獲得與生命體中脈波傳播速度有關的脈波速度相關信息的脈波速度相關信息獲得裝置(54，70，98)；一個測量生命體血壓的血壓測量裝置(12，86)；一個測量生命體的心搏率的心搏率測量裝置(68，88)；一個測量從生命體的心臟開始收縮的時間到從心臟開始排出血液的時間的預排出時期的預排出時期測量裝置(68，70，92)；一個測量從心臟開始排出血液的時間到心臟停止排出血液的時間的排出時間的排出時間測量裝置(54，90)；以及一個動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構(100)，用于根據(jù)由脈波速度相關信息獲得裝置獲得的脈波速度相關信息、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和由排出時間測量裝置測量的排出時間，按照一種在(A)(a1)脈波速度相關信息、(a2)血壓、(a3)心搏率、(a4)預排出時期、(a5)排出時間和(B)動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)之間的預定的相互關系，來測定生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)。
2.一種按照權利要求1所述的設備，其特征在于，該預定的相互關系是由下列表達式代表的AIE＝a×PWV+b×BP+c×HR+d×ET+e×PEP+f其中PWV是脈波速度相關信息，BP是血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，AIE是動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)，a、b、c、d、e是系數(shù)，而f是常數(shù)。
3.一種按照權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括一個顯示由動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構(100)測定的生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)的顯示裝置(79，102)。
4.一種按照權利要求2所述的設備，其特征在于，該預定的相互關系是對每個生命體預先測定的，其中該設備還包括一個顯示該預定的相互關系的系數(shù)a、b、c、d、e和常數(shù)f的顯示裝置(79，102)。
5.一種用于檢查生命體的動脈硬化的設備(10)，包括一個測量生命體的增加量指數(shù)的增加量指數(shù)測量裝置(54，96)，該增加量指數(shù)是生命體的脈波的反射波成分的值對脈波的入射波成分的值之比；一個測量生命體血壓的血壓測量裝置(12，86)；一個測量生命體的心搏率的心搏率測量裝置(68，88)；一個測量從生命體的心臟開始收縮的時間到心臟開始排出血液的時間的預排出時期的預排出時期測量裝置(68，70，92)；一個測量從心臟開始排出血液的時間到心臟停止排出血液的時間的排出時間的排出時間測量裝置(54，90)；以及一個動脈硬化檢查相關脈波速度相關值測定裝置(100)，用于根據(jù)由增加量指數(shù)測量裝置測量的增加量指數(shù)、由血壓測量裝置測量的血壓、由心搏率測量裝置測量的心搏率、由預排出時期測量裝置測量的預排出時期和排出時間測量裝置測量的排出時間，按照一種在(A)(a1)增加量指數(shù)、(a2)血壓、(a3)心搏率、(a4)預排出時期、(a5)排出時間和(B)動脈硬化檢查相關脈波速度相關值之間的預定的相互關系，來測定生命體的動脈硬化檢查相關脈波速度相關值。
6.一種按照權利要求5所述的設備，其特征在于，該預定的相互關系是由下列表達式代表的PWVE＝a′×AI+b′×BP+c′×HR+d′×ET+e′×PEP+f′其中PWVE是動脈硬化檢查相關脈波速度相關值，BP是血壓，HR是心搏率，PEP是預排出時期，ET是排出時間，AI是增加量指數(shù)，a′、b′、c′、d′、e′是系數(shù)，而f′是常數(shù)。
7.一種按照權利要求5所述的設備，其特征在于，還包括一個顯示由動脈硬化檢查相關脈波速度相關值測定機構測定的生命體的動脈硬化檢查相關脈波速度相關值的顯示裝置(79，102)。
8.一種按照權利要求6所述的設備，其特征在于，該預定的相互關系是對每個生命體預先測定的，其中該設備還包括一種顯示該預定的相互關系的系數(shù)a′、b′、c′、d′、e′和常數(shù)f′的顯示裝置(79，102)。
9.一種按照權利要求1至8中任何一項所述的設備，其特征在于，還包括一個儲存該預定的相互關系的存儲器裝置(77)。
10.一種按照權利要求1至8中任何一項所述的設備，其特征在于，還包括一個檢測從生命體來的脈波的脈波檢測裝置(54)。
全文摘要
一種動脈硬化檢查設備(10)，包括一個獲得與生命體中傳播的脈波速度有關的信息的信息獲得裝置(54，70，98)、一個測量生命體血壓的血壓測量裝置(12，86)、一個測量生命體的心搏率的心搏率測量裝置(68，88)、一個測量從生命體的心臟開始收縮的時間到心臟開始排出血液的時間的預排出時期的預排出時期測量裝置(68、70、92)、一個測量從心臟開始排出血液的時間到心臟停止排出血液的時間的排出時間的排出時間測量裝置(54、90)和一個動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)測定機構(100)，后者用于根據(jù)獲得的脈波速度相關信息、測得的血壓、測得的心搏率、測得的預排出時期和測得的排出時間，按照一個在(A)(a1)脈波速度相關信息、(a2)血壓、(a3)心搏率、(a4)預排出時期、(a5)排出時間和(B)動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)之間的預定的相互關系，來測定生命體的動脈硬化檢查相關增加量指數(shù)。
文檔編號A61B5/0205GK1442110SQ03106808
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月3日 優(yōu)先權日2002年3月1日
發(fā)明者小椋敏彥 申請人:客林公司