CN105078421A - 测量血管弹性的方法 - Google Patents

Abstract

一种测量血管弹性的方法，适用于血压计中压力传感器所量得的血压震荡讯号。此血管弹性的量测方法包含:使用震荡讯号来计算用户的收缩压和舒张压；提取舒张压所对应脉波之后的一脉搏讯号；找出提取的脉搏讯号的最大斜率；依据最大斜率找出其下降至一参考压力所需的一第一时间；再依据最大斜率找出其下降至提取的脉波讯号的最低点所需的一第二时间；以及比较第一时间与第二时间以得到血管弹性指标。

Description

测量血管弹性的方法

技术领域

本发明是关于一种测量血管弹性的方法，特别是能利用寻常的血压计，在获得血压数值及经简单运算后，进而获得血管弹性指标，为一种可快速操作且降低成本的测量血管弹性的方法，用以判定血管是否硬化。

背景技术

早期测量血管弹性的方法以侵入式为主，但其检测过程不但复杂更是耗费时间，且对于受检测者的使用者经验多是负面感受，因此发展出了非侵入式方式来量测血管弹性。目前非侵入式方式量测的方法都使用脉波传导速率(PulseWaveVelocity，PWV)来做为判断血管弹性的标准，要取得该项信息必须要有至少两组压脉袋或是传感器同步量测人体不同部位的血压，并且必须搭配心电图讯号来做为时间的标准参考点。以两组压脉袋进行测量为例，将两个压脉袋分别置于人体上手臂以及脚踝两处同时进行测量，此PWV的运算公式即

$\mathrm{PWV}=\frac{\mathrm{Dis}\tan \mathrm{ce}}{t},$

其中Distance为上手臂处至脚踝处的距离，t为波形时间差。由公式可知，在运算之前必须先测量得到两压脉袋的距离，以及测量出手臂以及脚踝两处波形的时间差。通常来说PWV小于1200mm/sec是正常范围。

因此，可见使用上述方法进行测量时所需的生理讯号太多，且该方法测量时还需搭配一组心电图讯号，量测过程及其装置相对复杂。因而针对血管弹性测量的器材尚未普及，一般民众无法随时测量并掌握自身血管状况，进而无法早期预防心血管疾病的发生。

上述所提的血管弹性计算方法其所需测量过程耗时及其装置过多，因而所费成本相对提高。为改善上述的缺点，消除使用两个压脉袋分别置于人体上手臂以及脚踝两处和搭配一组心电图讯号来进行耗时的测量，本发明提出一种搭配血压测量的简单测量血管弹性的方法，利于快速操作且降低成本的血管弹性测量。

发明内容

本发明的主要的目的在于提供一种测量血管弹性的方法，可结合至一般电子血压计，根据所测得的压力讯号先计算出受测者的收缩压、舒张压及脉搏数，再进一步计算出一血管弹性指标来提供受测者了解自身血管状态。相较之下，过往所提出的血管弹性计算方法其所需参数过多，且计算过程较为复杂，所费成本相对提高，因此本发明所提出简单计算血管弹性指标的算法，利于实作且降低成本。

本发明的测量血管弹性的方法，适用于血压计中压力传感器所量得的血压震荡讯号。此测量血管弹性的方法包含:使用该震荡讯号来计算用户的收缩压和舒张压；提取该舒张压所对应脉波之后的一脉搏讯号；找出该脉搏讯号的最大斜率；依据该最大斜率找出其下降至一参考压力所需的一第一时间；依据该最大斜率找出其下降至该脉波的最低点所需的一第二时间；以及比较该第一时间与该第二时间以得到血管弹性指标。

其中，该参考压力为90mmHg。

其中，该方法还包含将该震荡讯号进行滤波和运算来计算该收缩压和该舒张压。

其中，该方法还包含将该血管弹性指标显示给用户参考。

兹配合下列图示、实施例的详细说明及申请专利范围，将上述及本发明的其他优点详述于后。

附图说明

图1说明一种测量血压的架构。

图2是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明一种测量血管弹性的方法。

图3是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明脉搏的震荡讯号。

图4是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明震荡信号与其对应的脉波讯号。

图5是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明提取的脉搏讯号的单一脉搏讯号放大图。

图6是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明找出图5中提取的脉搏讯号的最大斜率来判断血管弹性指标。

附图标记说明

11压脉袋12充气帮浦

13泄气阀14压力传感器

15处理器

21使用脉搏的震荡讯号来计算用户的收缩压和舒张压

22提取舒张压所对应脉波之后的一脉搏讯号

23找出提取的脉搏讯号的最大斜率

24依据最大斜率找出其下降至一参考压力所需的一第一时间

25依据最大斜率找出其下降至提取的脉波讯号的最低点所需的一第二时间

26比较第一时间与第二时间以得到血管弹性指标

31线条32波型

41讯号42讯号

61实线

具体实施方式

本发明是关于一种血管弹性的量测方法，可适用于一般电子血压计，根据一压脉袋所传出的压力讯号，计算出用户的收缩压、舒张压及脉搏数，并且计算出一血管弹性指标来提供用户了解自身血管状态。其中提出一简单计算血管弹性指标的算法。该算法针对一次测量血压过程中所得到的脉波信号进行判别，由于该脉波反应了使用者当时血管状态，因此可直接透过该信号进行计算。相较于过往两个压脉袋分别置于人体上手臂以及脚踝两处同时进行测量来计算血管弹性的演算，本发明利于实作且降低成本。

图1说明一种测量血压的架构。参考图1，测量血压的架构包含一压脉袋11、一充气帮浦12、一泄气阀13、以及一压力传感器14。其中压脉袋11置于一使用者上手臂处，充气帮浦12连接压脉袋并对其充气，泄气阀13连接压脉袋11并对其进行泄气，压力传感器14设置于压脉袋内以及感测其压力以产生脉搏的震荡讯号。图1的测量血压的架构还可以包含一处理器15以接收压力传感器所产生的脉搏的震荡讯号，进行运算以得到脉搏数、收缩压(SystolicBloodPressure，SBP)和舒张压(DiastolicBloodPressure，DBP)。在图1中，处理器还可传送充气控制讯号或泄气控制讯号至充气帮浦与泄气阀，以控制充气帮浦与泄气阀对压脉袋进行充气与泄气。

图2是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明一种测量血管弹性的方法。此测量血管弹性的方法适用于血压计中压力传感器所量得的血压震荡讯号，此血压计可以例如是，但不局限于图1的架构。参考图2，此测量血管弹性的方法包含:使用震荡讯号来计算该用户的收缩压和舒张压(步骤21)；得到此两笔血压数值后，提取舒张压所对应脉波之后的一脉搏讯号(步骤22)；找出提取的脉搏讯号的最大斜率(步骤23)；依据最大斜率找出其下降至一参考压力所需的一第一时间(步骤24)；再依据最大斜率找出其下降至提取之脉波讯号的最低点所需的一第二时间(步骤25)；最后比较第一时间与第二时间以得到血管弹性指标(步骤26)。

在图2血管弹性量测方法的步骤21中，先使用脉搏的震荡讯号来计算用户的收缩压和舒张压。如上述，脉搏的震荡讯号是设置于血压计中的压力传感器所测得的讯号。图3是与所揭露的一实施范例一致的一示意图，说明脉搏的震荡讯号，其中横轴为时间，纵轴为压力值。图3中缓升和缓降的线条31为血压计的压力值，而图3中的急速变化的波型32为血压计中压力传感器所量得的震荡信号，此震荡信号中每一个波动代表一次脉博跳动，因此可由此震荡信号算得用户的脉搏数，此外，此震荡信号中最大的振幅所对应的压力值为平均血压值。以图3为例，其最大的振幅所对应的压力值为110mmHg，即平均血压值为110mmHg。接着再根据此平均血压值进而计算出收缩压及舒张压。

承上述，在图2血管弹性量测方法的步骤22中，将步骤21震荡讯号转为相对应的脉波，并且提取舒张压所对应脉波之后的脉搏讯号，其中震荡信号与其对应的脉搏讯号如图4所示。在图4中，下方振福不一致的讯号42即是震荡信号，此讯号也就是图3中所对应的脉搏的震荡信号。震荡信号中每一个波的顶点代表收缩压，低点则代表舒张压。而在图4中，上方振福一致的讯号41即是提取舒张压所对应的脉波讯号。

图5为测量血压时所提取的脉搏讯号的单一脉搏讯号放大图，也就是图4脉搏讯号中其中一个波形讯号。而此单一脉搏讯号的挑选为所算得的舒张压所对应的脉波后的脉波讯号。在图5中，脉搏讯号的顶点为用户的收缩压，低点为使用者的舒张压。

本发明所提的血管弹性指标演算方法即运算图5的脉波讯号以得知富有弹性的血管其经压缩后放松回弹所经时间较短，由其对应至图4的脉搏的讯号，收缩压为血管的收缩最大值，舒张压为血管最放松的型态，因此从收缩压到舒张压所对应到的下降波形即为血管回弹的速度，若其下降坡度越陡，表示血管回复速度越快弹性越好，反之，其下降坡度越缓，则表示血管回复越慢，弹性越差。

承上述，因此本发明血管弹性量测方法的步骤23中可利用找出提取的脉搏讯号的最大斜率来判断血管弹性指标，如图6所示。接着本发明测量血管弹性方法的步骤24即可依据最大斜率(图6中的实线61)以找出其下降至一参考压力所需的一第一时间。其中参考压力可以是任何压力，例如可依据世界卫生组织所定义高血压为舒张压大于90mmHg，而当血压高时，血管壁会因承受高压力而容易受伤，并形成动脉硬化，因而此参考压力可设定为90mmHg。再者所需的第一时间即是图6中t1与t2的差异Δt。

承上述，在图6中再依据最大斜率找出其下降至提取的脉波讯号的最低点所需的一第二时间T，如图6所示；最后比较第一时间Δt与第二时间T以得到血管弹性指标。例如若Δt小于T，则表示该血管在下降至舒张压时其血管也得到休息，经休息后血管才再次收缩，表示血管回弹速度快，回复至未收缩状态的时间较短，因此血管可获得休息；若Δt≒T时，则表示血管回复后未休息即开始收缩；最后，若Δt大于T，表示血管未回复完全即开始收缩，也就是血管回弹速度慢，致使得血管未回复至未收缩状态即亦开始进行收缩。因此通过Δt与T的关系可以得知该血管的硬化状况。

本发明的测量血管弹性的方法还可将震荡讯号进行滤波和运算来计算使用者的收缩压和舒张压。本发明的测量血管弹性的方法还可将上述血管弹性指标显示给用户参考，例如是显示用户的收缩压、舒张压、脉搏以及血管弹性指标于一显示器上。

综合上述，本发明的血管弹性指标演算方法可由用户自身的脉搏讯号简单计算出，提供使用者做为参考。且将此方法结合至一般电子血压计可让用户在一次量测血压过程中即可快速得知此血管弹性指标，进而可普及化使用来有效预防心血管疾病发生。

以上所述的都仅为本发明实施例，不能依此限定本发明实施的范围。大凡本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，都应属于本发明专利涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种测量血管弹性的方法，适用于血压计中压力传感器所量得的血压震荡讯号，其特征在于，此方法包含:

使用该震荡讯号来计算用户的收缩压和舒张压；

提取该舒张压所对应脉波之后的一脉搏讯号；

找出该脉搏讯号的最大斜率；

依据该最大斜率找出其下降至一参考压力所需的一第一时间；

依据该最大斜率找出其下降至该脉波的最低点所需的一第二时间；以及

比较该第一时间与该第二时间以得到血管弹性指标。

2.根据权利要求1所述的测量血管弹性的方法，其特征在于，该参考压力为90mmHg。

3.根据权利要求1所述的测量血管弹性的方法，其特征在于，该方法还包含将该震荡讯号进行滤波和运算来计算该收缩压和该舒张压。

4.根据权利要求1所述的测量血管弹性的方法，其特征在于，该方法还包含将该血管弹性指标显示给用户参考。