TWI284522B - Augmentation-index measuring apparatus - Google Patents

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1284522 (1) 玖 '發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種振幅增大指數測量設備其根據一 產生在一裝戴在一活的患者上的套箍上的套箍脈衝波來 測定一振幅增大指數。 【先前技術】 振幅增大指數，通常被稱爲AI，是顯示一脈衝波之 反射波分量對該脈衝波的一入射波分量的比例，且被用 來評量主動脈的柔順性。當主動脈的柔順性增大時，反 射波分量會降低，而當主動脈的柔順性減小時則反射波 分量會變大。詳言之，如果主動脈壁硬化的話，從主動 脈獲得之脈衝波中的反射波分量會變大。因此，振幅增 大指數可反應出動脈硬化程度，且可用作爲檢查動脈硬 化的指標。 如上所述的，振幅增大指數是顯示一脈衝波之反射 波分量對該脈衝波的一入射波分量的比例，但很難將一 偵測到的脈衝波分成爲入射波分量及被反射波分量。因 此，一振幅增大指數可被如下所述地被界定：首先，一 被偵測到的脈衝波被分析用以確認該脈衝波之一入射波 分量及一被反射波分量之各自的波峰點。然後，該振幅 增大指數利用將脈衝波在入射波的波峰發生時之振幅與 該脈衝波在被反射波分量的波峰發生時之振幅之間的差 値除以該脈衝波的脈衝壓來加以計算。此外，該入射波 -6 - (2) 1284522 分量的波峰可被用作爲介於該被偵測到的脈衝波的一上 升點與該被偵測到的脈衝波的波峰之間的一轉折點或一 局部最大點；及該被反射波分量的波峰可被用作爲緊接 著該入射波分量的波峰之後的第一局部最大點。 因爲振幅增大指數如上所述地被用來評估主動脈的 柔順性，所以其爲臨床上用來非侵入性地偵測一來自於 最靠近主動脈的頸動脈的脈衝波並根據該動脈的脈衝波 來決定一振幅增大指數。然而，首先將一用來偵測一動 脈脈衝波的動脈脈衝波感應器穿戴在一適當的位置是需 要有適當的技巧的，及其次，其需要使用或利用該動脈 脈衝波感應器。因此，對於使用一套箍脈衝波來輕易地 測量一振幅增大指數存在著需求，其中該套箍脈衝波是 由一配戴在一活著的患者的上臂用以量測該患者的血壓 之套箍測得的。 然而，發生在擠壓該患者的該部分的套箍上的套箍 脈衝波遭遇到再生性及可靠性低的問題，及由套箍脈衝 波所獲得之振幅增大指數因而會遭遇到相同的問題且無 法有高度精確的測量。 【發明內容】 因此，本發明的一個目的爲提供一種振幅增大指數 測量設備其可根據一套箍脈衝波來測量精確的振幅增大 指數。 本案發明人在經過長期硏究後發現’因爲患者之皮 (3) 1284522 膚及皮下組織被一套箍繞住的部分，如上臂的皮膚及皮 下組織，含有高比例的水且該部分被該套箍的擠壓所變 形使得皮膚及皮下組織的厚度變小，這即是造成套箍與 一位在該套箍底下的動脈之間的關係改變的原因，並且 在此情況下可偵測到一套箍脈衝波。 上述的目的可被本發明達成。依據本發明的一第一 態樣，一種振幅增大指數量裝置被提供，其包含一套箍 其被設計成可穿戴在一活的患者的一部分上用來擠壓該 部分；一振幅增大指數測定機構用以根據從該套箍獲得 之套箍脈衝波來測定該患者的振幅增大指數；及一預擠 壓機構用來在該套箍脈衝從該具有脈衝波偵測壓力的套 箍被獲得以決定該振幅增大指數之前，使用具有一高於 該脈衝波偵測壓力的壓力之套箍來預先擠壓該患者的該 部分。 依據本發明的此一態樣，該預擠壓機構在該套箍脈 衝被獲得以決定該振幅增大指數之前，即使用具有一高 於用來擠壓該部分以獲得套箍脈衝波之該脈衝波偵測壓 力的壓力的套箍作預先擠壓。因此，含在被該套箍擠壓 的皮膚及皮下組織內的水份即被擠出被擠壓的部分之外 ，使得皮膚及皮下組織的厚度變小至一相應於該擠壓的 數値。因爲一套箍脈衝波是在此狀態下獲得的，所以該 套箍脈衝波可享有極高的穩定性，及根據此套箍脈衝波 所測定之振幅增大指數亦可享有極高的精確性。 依據本發明的此一態樣之一較佳的特徵，該預擠壓 -8- (4) 1284522 機構在一極短的時間內擠壓患者的該部分，該時間比被 該機構所擠壓的皮膚及皮下組織回復至其最初狀態所需 的時間要短許多。例如，該預擠壓機構在數分鐘之內（ 如，5或6分鐘）完成對患者的該部分的預擠壓，更佳的 是在開始獲得該用來測定該振幅增大指數的套箍脈衝波 之前的數十秒（如50或60秒）完成預擠壓。 依據本發明的此一態樣之另一較佳的特徵，該預擠 壓機構藉由使用該套箍來實施一預定數目的血壓測量來 預擠壓患者的該部分。依據此特徵，一振幅增大指數可 同時與血壓測量一起被獲得。 依據本發明的此一態樣之另一較佳的特徵，該預擠 壓機構在該套箍脈衝波被獲得來測定該振幅增大指數之 前預擠壓患者的該部分一段預定的預擠壓時間。依據此 特徵，患者的該部分被預擠壓一段該預定的預擠壓時間 ，因此含在被該套箍擠壓的皮膚及皮下組織內的水份即 被擠出被擠壓的部分之外，使得皮膚及皮下組織的厚度 變小至一相應於該擠壓的數値，該套箍脈衝波在此狀態 下被獲得來測定振幅增大指數。 依據本發明的此一態樣之另一較佳的特徵，該預擠 壓機構用一高於該患者的收縮壓的壓力來預擠壓患者的 該部分。依據此特徵，患者的該部分被一高於該患者的 收縮壓的壓力所預擠壓，因此含在被該套箍擠壓的皮膚 及皮下組織內的水份即被擠出被擠壓的部分之外，使得 皮膚及皮下組織的厚度變小至一相應於該擠壓的數値， -9- (5) 1284522 該套箍脈衝波在此狀態下被獲得來測定振幅增大指數。 依據本發明的此一態樣之另一較佳的特徵，該振幅 增大指數測量設備更包含一套箍壓力改變裝置，其將該 套箍的壓力從一高於該患者的收縮壓的壓力改變爲一低 於該患者的舒張壓的壓力用以進行血壓測量，且該套箍 脈衝波在該血壓測量之後立即從該套箍被獲得，該套箍 當時具有從血壓測量獲得之低於該患者的舒張壓的壓力 〇 本發明的一第二態樣係關於依據本發明的第一態樣 之該振幅增大指數測量設備在作爲患者的動脈硬化程度 檢查上的使用。亦即，該振幅增大指數測量設備可用作 爲一動脈硬化程度檢查設備用以根據由該振幅增大指數 測量設備所測量之該振幅增大指數來檢查動脈硬化的程 度。 【實施方式】 鲁 在下文中，將參照附圖來詳細地說明本發明的一實 施例。第1圖爲一圖形示意圖其顯示一血壓測量裝置1 〇的 電路元件，該血壓測量裝置具有一振幅增大指數測定功 一 能且應用了本發明。該血壓測量裝置1 0亦可用作爲一動 _ 脈硬化檢測設備。 在第1圖中，標號12爲一可脹大的套箍其包括一皮帶 狀的布袋及一橡膠袋裝在該布袋內且其被設計成可配戴 在一活著的患者的上臂部分14上。該套箍12藉由一管子 -10- (6) 1284522 2〇連接至一壓力感應器Ιό及一壓控制閥18。該壓力控制 閥1S經由一管子22連接至一空氣幫浦24。該壓力控制閥 1 8調整由該空氣幫浦24所供應之加壓空氣的壓力，並供 應壓力經過調整的控氣至該套箍1 2，或將加壓空氣從該 套箍12中排出，藉以控制在該套箍12內的空氣壓力。 該壓力感應器16偵測在該套箍12內的空氣壓力並供 應一代表所測得的空氣壓力之壓力訊號SP至一靜壓力濾 波電路26及一脈衝波濾波電路（即，一脈衝波過濾裝置 )28。該靜壓力過濾電路26包括一低通濾波器其將一代 表被測得之空氣壓力的一靜分量（即該套箍1 2的一擠壓 壓力，在下文中被稱爲套箍壓力Pc)之套箍壓力訊號SC 從該壓力訊號SP中減掉。該濾波電路26將該套箍壓力訊 號SC經由一 A/D (類比/數位）轉換器30供應至一電子控 制裝置3 2。該脈衝波濾波電路2 8包括一旁通濾波器其讓 頻率在1至30Hz的訊號通過，藉此將一代表該被測得的空 氣壓力的振盪分量之套箍脈衝波的套箍脈衝波訊號SM從 該壓力訊號SP上減掉。該濾波電路28將該套箍脈衝波訊 號SM經由一 A/D轉換器供應至該控制裝置32。由該套箍 脈衝波訊號SM所代表的套箍脈衝波爲從該患者的動脈傳 送至該套箍I2的壓力振盪，因爲此動脈爲一頸動脈，所 以該套箍脈衝波爲一頸動脈脈衝波。 該控制裝置32被提供一所謂的微電腦其包括一 CPU (中央處理單元）36，一 ROM (唯讀記憶體）38，一 RAM (隨機存取記憶體）40，及一 I/O (輸入/輸出）埠 -11 - (7) 1284522 (未示出）。該CPU36依據預先貯存在ROM38內的控制 程式運動RAM40的暫存功能來處理訊號，並經由I/O埠來 供應驅動訊號至該空氣幫浦24及壓力控制閥18來控制該 套箍壓力Pc。另，該CPU3 6具有不同的功能（如第2圖所 示）用來測定該患者的振幅增大指數AI，並控制何者將 於一顯示裝置4 2上被顯示出來。 第2圖爲一方塊圖用來說明該血壓測量裝置1 0的控制 裝置3 2的主要控制功能。 一套箍壓力改變機構5 0根據靜壓力濾波電路26所供 應的套箍壓力訊號SC來操作該壓力空制閥1S及該空氣幫 浦24用以改變該套箍壓力Pc。因此，該靜壓力濾波電路 26，該壓力控制閥18，該空氣幫浦24，及該套箍壓力改 變機構50彼此配合來提供一套箍壓力改變裝置。該套箍 壓力改變機構5 0包括一預擠壓機構（一與血壓測量相關 的擠壓機構）50a用來在獲得一用於振幅增大指數AI測量 之套箍脈衝波訊號SM之前，用該配戴在上臂14上的套箍 1 2以一比脈衝波偵測壓力高許多的壓力（如一高於該患 者的收縮壓BPSYS高的壓力）來預擠壓患者的上臂14;及 一脈衝波偵測壓力保持機構5〇b用來在該與血壓測量相關 的擠壓機構50a用該套箍12擠壓上臂14以測量血壓的擠壓 期間的每一最初階段及最終階段中，將該套箍1 2的壓力 保持在預先被設定爲低於該患者的舒張壓BPDI A的脈衝波 偵測壓，用以獲得該將被用來測定一振幅增大指數AI的 套箍脈衝波訊號SC。詳言之’如第3圖所示’在擠壓時 (8) 1284522 期的最初階段，該套箍壓力改變機構50將該套箍壓力Pc 保持在低於該患者的舒張壓BPDIa的該預先設定的脈衝波 偵測壓力達一段不短於該患者的心跳的時間’接下來將 該套箍壓力Pc從該脈衝波偵測壓力快速地升高至一目標 壓力値（如，ISOmmHg )其被預定爲高於該患者的收縮 壓BPSYS，然後在一預設的2至3 mmHg /sec的速率下緩慢 地降低該套箍壓力P c。此外，在一稍後所述的血壓測定 機構52測定該患者的舒張壓BPDIA2後之該擠壓時期的最 終階段中，該套箍壓力改變機構50將該套箍壓力Pc保持 在低於該患者的舒張壓BPDIA之該預先設定的脈衝波偵測 壓力達一段不短於該患者的心跳的時間，用以獲得另一 套箍脈衝波，後釋放該套箍壓力Pc。如果上述的脈衝波 偵測壓力高於該患者的舒張壓BPDI A的話，則被該脈衝波 濾波電路28所過濾掉的套箍脈衝波即被變形。詳言之， 如果脈衝波偵測壓力高於該患者的平均血壓BPME AN的話 ，則該套箍脈衝波即被大幅地變形而無法測定一精確的 振幅增大指數AI。因此，該脈衝波偵測壓力最好是低於 該患者的平均血壓BPMEAN，更佳的是低於該患者的舒張 壓BPDIA，例如一介於50mmHg至60mmHg之間的壓力。然 而，如果該套箍壓力Pc太低的話，則被偵測到的套箍脈 衝波就會太小而無決測定一精確的站幅增大指數AI。因 此，該脈衝波偵測壓力被預先設定在一數値，用以確保 能夠偵測到具有一夠大振幅的套箍脈衝波。 該血壓測定機構52根據持續被獲得的套箍脈衝波訊 -13- (9) 1284522 號SM的多個心跳同步脈衝之各別振幅的改變用習知的示 波方法來測定該患者的收縮壓BPSYS，一平均血壓BPMEAN ，及該患者的舒張壓BPdia，其中振幅的改變是在該套箍 壓力改變機構5 0的控制下之套箍壓力Pc的緩慢下降期間 獲得的。此外，該測定機構52操作該顯示裝置42用以顯 示被測定的收縮壓BPSYS等等。 一波峰點測定機構54讓該套箍脈衝波獲得機構53於 擠壓期間的每一最初及最終階段時在套箍壓力Pc被保持 在該脈衝波偵測壓力的狀態下所獲得的該脈衝波訊號SM 接受四階微分（即，四次微分），並且根據所獲得之經 過四次微分的SM波形來決定該經過微分的波形的零通過 點，訊號SM的一入射波分量的波峰點P，點P的發生時間 tP，訊號SM的一反射波分量的波峰點R，及點R的發生時 間tR。第3及4圖顯示具有不同的波形的兩個套箍脈衝波 訊號SM，以及各自的四次微分波形，及沿著一共同的時 間軸之經過微分的波形，及該訊號SM之入射波分量的波 峰點P，點P的發生時間tP，訊號SM的一反射波分量的波 峰點R，及點R的發生時間tR。 該波峰點測定機構54包括一參考點決定機構56用來 根據該套箍脈衝波獲得機構53所獲得之兩套箍波形的各 自形式來決定在每一套箍脈衝波上的參考點，即，一上 升點U及一凹槽點t6;—窗口決定機構5S來決定一上升點 窗口（即一時間閘門）Wi其分別在時間t2及“開始與結 束，其是在該上升點h之後之依序的預定時間，並額外 -14- (10) 1284522 地決定一凹槽點窗口（一時間閘門）W2，其分別在時間 t4及t5開始及結束，其係在凹槽點t6之前之預定的時間；一 四次微分機構60用來四次微分每一由該套箍脈衝波獲得 機構53所獲得之每一套箍脈衝波；及一入射及反射波波峰 點決定機構62用來根據所獲得之經過四次微分的波形之 分別落在該上升點窗口 I及凹槽點窗口 W2內的兩個零通 過點來決定該套箍脈衝波的入射波分量的波峰點P，點P 的發生時間tP，該套箍脈衝波的一反射波分量的波峰點R ，及點R的發生時間tR。該參考點決定機構56決定一個點 作爲一上升點h，該點是接在該套箍脈衝波的一心跳同 步脈衝的局部最小點之後且具有一等於一預定比例的振 幅，如介於該心套同步脈衝的最小點與最大點之間的振 幅的十分之一，並額外地決定在該最大點之後之第一局 部最小點，或第一反折點來作爲一凹槽點t6。該入射及 反射波波峰點決定機構62決定一零通過點作爲一入射波 分量的波峰點，該零通過點具有一從該上升窗口 Wi的啓 始點開始算起的一預定的位置，如第一零通過點落在該 上升窗口 ^內且與零交叉在一從正區域朝向負區域的方 向上；並額外地決定一零通過點作爲一反射波分量的一波 峰點tR，該零通過點具有一從該凹槽窗口 w2的啓始點開 始算起的一預定的位置，如第一零通過點落在該凹槽窗 口 W2內且與零交叉在一從負區域朝向正區域的方向上。 該窗口決定機構5 8所利用到之從上升點t i到上升點窗口 I的啓始點及終點的各別時間，以及從凹槽點“到凹槽 15- 1284522 民國96年2月15日修正 第92102314號專利申請案 中文說明書修正頁 (11) ---η #年t月&曰修(更)正本 窗口 W2的啓始點點的各別得·間足j先以實驗來決定 ，使得tp，tR可分別落在窗口 Wi，w2內。 一振幅增大指數測定機構66首先決定在套箍12於擠 壓期間的每一最初與最終階段期間被保持在該脈衝波偵 測壓力時所獲得之每一套箍脈衝波的一心套同步脈衝的 一最大振幅及一最小振幅，並額外地決定介於該最大與 最小振幅之間的差異以作爲每一脈衝波的脈衝壓力（即 一最大振幅）PP。又，根據下面公式1所列的關係，該振 幅增大指數測定機構66依據該脈衝壓力PP及一差値△ P ( = a-b )來決定一振幅增大指數AI，其中該差値係藉由將 每一套箍脈衝在入射波分量之波峰點tP發生的時間時的 大小a從每一套箍脈衝在反射波分量之波峰點“發生的時 間時的大小b中減掉而獲得的，並操作該顯示裝置42將振 幅增大指數AI顯不出來。 ΑΙ= ( Δ P/PP ) X100 ( % ) (公式 1) 第5圖爲該第2圖中所示之CPU36的控制功能的流程 圖；及第6圖爲一流程圖其爲相應於第5圖所實施的一入 射及反射波波峰點決定操作的一副程式。 在第5圖中，當一測量開始操作（未示出）被實施時 ，該CPU的控制即在步驟S1 (在下文中”步驟”一詞將被 省略）開始。在S1，該CPU啓動空氣幫浦24及壓力控制 閥18，CPU開始將該套箍壓力Pc快速地從脈衝波偵測壓 力升高至目標壓力値Pcm (如180mmHg)，以進行血壓 測量。然後，該控制前進至S2用以判斷該套箍壓力Pc是 -16- (12) 1284522 否高於該目標壓力Pcm。在該套箍壓力Pc被快速的升高 的同時，S2被重復直到獲得一正面的判斷爲止。同時， 如果在S2獲得一正面的判斷的話，該控制則會前進至S3 用以停止空氣幫浦24並操作該壓力控制閥18用以在3至 5mmHg/sec的速率下緩慢地降低該套箍壓力Pc。因此， 步驟S1至S3相應於套箍壓力改變機構50或預擠壓機構50a 用來在獲得一用於振幅增大指數AI測量之套箍脈衝波訊 號SM之前，用該配戴在上臂14上的套箍12以一比脈衝波 偵測壓力高許多的壓力來預擠壓患者的上臂1 4。 然後，在步驟S4該CPU讀取由該脈衝波濾波電路2S 及所提供之套箍脈衝波訊號SM及套箍壓力訊號SC的一心 跳長度。接下來，控制前進至S5其相應於該血壓測定機 構52。在S5，該CPU根據在步驟S3的套箍壓力値Pc緩慢 降低期間所獲得之該套箍脈衝波訊號SM所代表的多個心 跳同步脈衝之各別振幅的改變，及由套箍壓力訊號SC所 代表每一套箍壓力値Pc，來決定該患者的一收縮壓BPSYS ，一平均血壓收縮壓BPmean，及一舒張壓BPdia。然後’ 在步驟S6，該CPU判斷是否所有的血壓値BP都已在步驟 S5中測定。當血壓測量操作持續進行時，步驟S4至56被 重復直到獲得一正面的判斷爲止。同時，在步驟S6作成 一正面的判斷的話，該控制前進至S 7用來操作該顯示器 42用以顯示出在S5所測定之該患者的收縮壓BPSYS，平均 血壓收縮壓BPmean’及舒張壓BPdia。 然後該控制前進至S8其相應於套箍壓力改變機構50 -17- (13) 1284522 或脈衝波偵測壓力保持機構50b。在步驟S8，CPU將該套 箍壓力Pc預先改變並保持在被決定且設定的脈衝波偵測 壓力並將配戴在上臂14上的套箍12內的壓力保持在脈衝 波偵測壓力用以獲得套箍脈衝波。接下來，該控制前進 至S9用以讀取相應於該患者的至少一心套的套箍脈衝波 訊號SM的長度。然後，該控制前進至S10其相應於該波 峰點決定機構54。在步驟S10，該CPU實施示於第6圖中 之波峰點決定副程式。 在第6圖中，該CPU的控制以SA1開始，其相應於該 參考點決定機構56。在SA1，該CPU根據由套箍12獲得之 套箍脈衝波訊號SM來代表之套箍脈衝波的波形來決定在 該套箍脈衝波上的參考點，即一上升點h及一凹槽點t6。 例如，該參考點決定機構56決定一個點作爲該上升點tl ，該點是接在該套箍脈衝波的一心套同步脈衝的最小點 之後且具有一等於一預定比例的振幅，如介於該心套同 步脈衝的最小點與最大點之間的振幅的十分之一，並額 外地決定在該最大點之後之第一局部最小點，或第一反 折點來作爲該凹槽點U。接下來，該控制前進至SA2其相 應於該窗口決定機構58。在步驟SA2，該CPU決定一上升 點窗口（即一時間閘門）Wi其分別在時間t2及t3開始與 結束，其是在該上升點U之後之依序的預定時間，並額 外地決定一凹槽點窗口（一時間閘門）W2，其分別在時 間t4及t5開始及結束，其係在凹槽點t6之前之預定的時間 。接下來，該控制前進至S A3其相應於該四次微分機構 以年1月化日修(更)正本 1284522 (14) 60。在步驟SA3 ’該CPU將從壓力被保持在脈衝波偵測壓 力之套箍12中獲得之套箍脈衝波訊號8%加以四次微分。 然後，該控置前進至SA4其相應於該入射及反射波波峰 點決定機構62。在步驟SA4，該CPU根據所獲得之經過四 次微分的波形之分別落在該上升點窗口 W i及.凹槽點窗口 W2內的兩個零通過點來決定該套箍脈衝波的入射波分量 的波峰點P ’點P的發生時間tP，該套箍脈衝波的一反射 波分量的波峰點R，及點R的發生時間tR。 回到第5圖，在該套箍脈衝波訊號SM的入射波分量 的波峰點P，點P的發生時間tP，該套箍脈衝波的一反射 波分量的波峰點R，及點R的發生時間tR被決定之後，該 控制前進至S 1 0，其相應於該振幅增大指數測定機構66。 在S 10，該CPU首先決定在套箍12被保持在該脈衝波偵測 壓力時所獲得之套箍脈衝波訊號SM的脈衝壓力（即一最 大振幅）PP，然後決定一差値△ P ( =a-b )，其中該差値 係藉由將每一套箍脈衝在入射波分量之波峰點tP發生的 時間時的大小a從每一套箍脈衝在反射波分量之波峰點tR 發生的時間時的大小b中減掉而獲得的。又，該CPU根據 上文的公式1所列的關係，依據脈衝壓力PP及該差値△ P 來決定振幅增大指數AI，並操作該顯示裝置42來顯示被 決定的振幅增大指數AI。然後，在SU，該CPU操作該顯 示裝置2 4來顯示將被如此決定的指幅增大指數AI。最後 在步驟S12，該CPU操作該壓力控制閥18來將該套箍壓力 Pc釋放使其降低至大氣壓。 (15) 1284522 由以上實施例之詳細說明可淸楚地看出，該預擠壓 機構50a ( S1至S4)在該套箍脈衝訊號被獲得來決定該振 幅增大指數AI之前，使用具有高於被用來擠壓患者的上 臂14以獲得套箍脈衝波訊號SM之該脈衝波偵測壓力的壓 力的套箍該具有脈衝波偵測壓力的套箍使用具有來預先 擠壓該患者的上臂。因此，含在被該套箍擠壓的皮膚及 皮下組織內的水份即被擠出被擠壓的部分之外，使得皮 膚及皮下組織的厚度變小至一相應於該擠壓的數値。因 爲一套箍脈衝波是在此狀態下獲得的，所以該套箍脈衝 波可享有極高的穩定性，及根據此套箍脈衝波所測定之 振幅增大指數亦可享有極高的精確性。 而且，在此實施例中，該預擠壓機構50a藉由使用該 套箍來實施一預定數目的血壓測量（在此實施例中爲一 次血壓測量）來預擠壓患者的上臂1 4。因此，該振幅增 大指數AI可同時與血壓測量一起被獲得。 而且，在此實施例中，該預擠壓機構50a在該套箍脈 衝波被獲得來測定該振幅增大指數AI之前預擠壓患者的 該部分一段預定的預擠壓時間。因此，含在被該套箍1 2 擠壓的皮膚及皮下組織內的水份即被擠出被擠壓的部分 之外，使得皮膚及皮下組織的厚度變小至一相應於該擠 壓的數値，該套箍脈衝波訊號SM在此狀態下被獲得來測 定振幅增大指數AI。 而且，在此實施例中，該預擠壓機構5〇a用該套箍12 以一高於該患者的收縮壓BPSYS的壓力來預擠壓患者的上 -20- 1284522 (16)

(更)正萃 臂14。因此，含在被該套箍12擠壓的皮膚及皮下組織內 的水份即被擠出被擠壓的部分之外，使得皮膚及皮下組 織的厚度變小至一相應於該擠壓的數値，該套箍脈衝波 訊號SM在此狀態下被獲得來測定振幅增大指數ΑΙ。

而且，在此實施例中，該套箍壓力改變機構50，其 將該套箍的壓力從一高於該患者的收縮壓BP SYS的壓力改 變爲一低於該患者的舒張壓8卩0^的壓力用以進行血壓測 量，且該套箍脈衝波訊號SM在該血壓測量之後立即從該 套箍被獲得，該套箍當時具有從血壓測量獲得之低於該 患者的舒張壓的壓力。因此，因此，該振幅增大指數AI 可同時與血壓測量一起被獲得。

而且，在此實施例中，該具有振幅增大指數測定功 能的血壓測量裝置1 〇可被用作爲一動脈硬化檢查設備。 在此例子中，該動脈硬化檢查設備根據由該振幅增大指 數測定機構66所決定的振幅增大指數AI來檢查一活著的 患者的動脈硬化程度。 而且，在此實施例中，該波峰點決定機構54 ( S 1 0 ) 根據由該四次微分機構60 ( S A3 )所提供之該套箍脈衝 波訊號SM之經過四次微分的波形來決定訊號SM的入射波 及反射波分量之各別的波峰點P，R ;及該振幅增大指數 測定機構66 ( S 1 1 )精確地決定在該入射波分量的波峰點 P時的套箍脈衝波的振幅與在該反射波分量的波峰點R時 的套箍脈衝波的振幅之間的差値△ P相對於脈衝壓力PP的 比例來作爲該振幅增大指數AI。 -21 - (17) 1284522 而且，在此實施例中，該參考點決定機構56 ( SA1 )決定該箍脈衝波訊號SM的上升點，及該窗口決定機構 58 ( SA2 )根據由該參考點決定機構56所決定的該箍脈 衝波訊號SM的上升點來決定該上升點窗口 Wi。此外，該 波峰點決定機構54根據該經過四次微分的波形之落在該 上升點窗口 I內的零通過點來決定該入射波分量的波峰 點P。因此，當與一由中等的波形所決定的波峰點相比較 時，該入射波分量的波峰點P係被更加精確地決定，因此 振幅增大指數AI可根據波峰點P被更加精確地測定。 而且，在此實施例中，該波峰點決定機構54選擇該 經過四次微分的波形之落在該上升點窗口 I內的一零通 過點來作爲該入射波分量的波峰點P，使得該被選擇的零 通過點在從該上升窗口 I的啓始點或終點來看時具有所 述之交叉方向及位置。因此，該入射波分量的波峰點P可 被更加精確地決定，及振幅增大指數AI可根據波峰點p被 更加精確地測定。 而且，在此實施例中，該參考點決定機構56 ( SA1 )決定該箍脈衝波訊號SM的凹槽點，及該窗口決定機構 58 ( SA2 )根據由該參考點決定機構56所決定的該箍脈 衝波訊號SM的凹槽點來決定該凹槽點窗口 W2。此外，該 波峰點決定機構54根據該經過四次微分的波形之落在該 凹槽點窗口 W2內的零通過點來決定該反射波分量的波峰 點R。因此，當與一由微弱的波形所決定的波峰點相比較 時，該反射波分量的波峰點R係被更加精確地決定，因此 -22 - (18) 1284522 振幅增大指數AI可根據波峰點R被更加精確地測定。 而且，在此實施例中，該波峰點決定機構54選擇該 經過四次微分的波形之落在該凹槽點窗口 W2內的一零通 過點來作爲該反射波分量的波峰點R，使得該被選擇的零 通過點在從該凹槽窗口 W2的啓始點或終點來看時具有所 述之交叉方向及位置。因此，該反射波分量的波峰點R可 被更加精確地決定，及振幅增大指數AI可根據波峰點R 被更加精確地測定。 接下來，本發明的另一實施例將參照第7圖來說明。 與前一實施例相同的標號被用來標示在此實施例中之相 應的元件，且其說明將被省略。第7圖中所示的流程圖不 同於第5圖所示的流程圖之處僅在於S 1 3，控制裝置3 2在 該步驟時判斷一第二血壓測量是否已完成，且該步驟是 介於步驟S7與S8之間。在此實施例中，如果在步驟S13作 出負面的判斷的話，則該控制會回到S 1 ;而如果在步驟 S 13作出正面的判斷的話，則該控制會前進至S8用以決定 一振幅增大指數AI。此實施例對於在該套箍脈衝波訊號 SM被獲得以測量一振幅增大指數AI之前需要較長的時間 來預擠壓上臂14的例子而言是很有用的。 雖然本發明已參照附圖依其較佳實施例來加以說明 ，但應被暸解的是本發明可以有其它的實施例。 例如，在所示之具有振幅增大指數測定功能的該血 壓測量裝置10中，套箍12係配戴在上臂14上。然而，套 箍12可被配戴在患者身體的其它部分上，如大腿或腳螺 (19) 1284522 在所示之具有振幅增大指數測定功能的該血壓測量 裝置10中，套箍脈衝波是在該套箍壓力Pc被保持在預定 的脈衝波偵測壓力時所獲得的。然而，一套箍脈衝波可 在該套箍壓力Pc被緩慢地改變時被獲得，因爲經由一高 性能的濾波器獲得的套箍脈衝波是較不會變形。 此外，該振幅增大指數AI是根據公式1的數學式子來 計算的，其中分母爲脈衝壓力PP。然而，即使是在該分 母以一低壓套箍脈衝波在入射波分量的波峰點發生時間 或在反射波分量的波峰點發生時間的振幅來取代，依據 此經過修正的式子所計算獲得的數値仍可反應出動脈硬 化的程度。因此，在公式1中，脈衝壓力PP可用一低壓套 箍脈衝波在入射波分量的波峰點發生時間或在反射波分 量的波峰點發生時間的振幅來取代。簡言之，該振幅增 大指數可被界定爲能夠顯示一套箍脈衝波的反射波對該 套箍脈衝波的入射波的比例的任何數値。 在所示的實施例中，該入射及反射波波峰點決定機 構62決定該經過四次微分的波形落在該上升點窗口 且及該波形在一從正區域朝向負區域的方向上通過零的 位置之第一零通過點爲該入射波的波峰點P，及額外地決 定該經過四次微分的波形落在該凹槽點窗口 W2內且及該 波形在一從負區域朝向正區域的方向上通過零的位置之 第一零通過點爲該反射波的波峰點R。然而，每一與零交 叉的位置及方向可依據上升窗口 Wi及凹槽窗口 W2被決定 -24- (20) 1284522 的方式及四次微分施加至該套箍脈衝波的方式而改變。 在所示的實施例中，該預擠壓機構50a利用與血壓測 量相關的套箍壓利控制來在收集用於決定該振幅增大指 數AI的套箍脈衝訊號SM之前實施上臂14的預先擠壓。然 而，該預擠壓機構50a可以是使用一與血壓測量無關之適 - 當壓力來實施一適當的預擠壓操作或數個操作時間長度 . 之一者。在後者的情形中，該振幅增大指數測量設備不 會被內建在該血壓測量裝置10中。 · 在所示的實施例中，該波峰點決定機構54根據該套 箍脈衝波訊號SM之經過四次微分的波形上的零通過點來 決定入射波的波峰點P及反射波的波峰點R。然而，一入 射波與一反射波之各別的波峰點可被決定於一套箍脈衝 波訊號SM上，該訊號SM是在該預定的脈衝波偵測壓力高 於一患者的收縮壓BP SYS的情況下獲得的。 應被瞭解的是，熟悉此技藝者可在不偏離本發明的 精神及範圍下用其它的變化，改良及修改來實施本發明 φ 【圖式簡單說明】 本發明之上述及其它目的，特徵，及優點可藉由閱 讀一下參照了附圖所示之本發明的較佳實施例的詳細說 明而被更佳地暸解，其中： 第1圖爲一圖形示意圖其顯示一血壓測量裝置的電路 元件，該血壓測量裝置具有一振幅增大指數測定功能且 -25- (21) 1284522 應用了本發明； 第2圖爲一方塊圖用來說明示於第1圖中之該具有振 幅增大指數測定功能之血壓測量裝置的一電子控制裝置 的主要控制功能； 第3圖爲一時間表，其顯示套箍脈衝波，一四次微分 · 的波形，一上升點窗口 W!，一槽口點窗口 W2，一入射波 λ 波峰點Ρ，及一反射波波峰點R之間的關係，它們設由第 2圖中的控制裝置獲得或測定的； ® 第4圖爲一時間表，其顯示具有與第3圖的套箍脈衝 波不同波形之套箍脈衝波，一四次微分的波形，一上升 點窗口 Wi，一槽口點窗口 W2，一入射波波峰點Ρ，及一 反射波波峰點R之間的關係； 第5圖爲一流程圖用來說明示於第1圖中之該具有振 幅增大指數測定功能之血壓測量裝置的一電子控制裝置 的主要控制功能； 第6圖爲一流程圖用來說明一應用在第5圖的流程圖 ® 中之波峰點測定常式；及 第7圖顯示本發明的另一實施例所使用的一流程圖的 一主要部分。 、 【符號說明】 10 血壓測量裝置 12 套箍 14 上臂 -26- 外年I月沙日修(更)正本丨 · 壓力感應器 壓力控制閥 管路 管路 空氣幫浦 靜壓力過濾電路 脈衝波濾波電路 A/D轉換器 Φ 電子控制裝置 A/D轉換器 中央處理單元（CPU)

ROM

RAM 套箍壓力改變機構 顯示裝置 套箍脈衝波獲得機構 _ 血壓測量機構 波峰點決定機構 參考點決定機構 經過修正的振幅增大指數測定機構 窗口決定機構 四次微分機構 入射及反射波波峰點決定機構 振幅增大指數測定機構 -27-

Claims (1)

1284522 __ %年ι月次日修(更)正本 拾、申請專利範圍 第92 1 023 14號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年2月15日修正 1 . 一種振幅增大指數測量設備（1 〇 )，其包含： 一套箍（12)，其被設計成可穿戴在一活的患者的 一部分（14)上用來擠壓該部分； 一振幅增大指數測定機構（66 )，其根據從該套箍 獲得之套箍脈衝波來測定該患者的振幅增大指數；及 一預擠壓機構（50a)，其在該套箍脈衝從該具有脈 衝波偵測壓力的套箍被獲得以決定該振幅增大指數之前 ，使用具有一高於該脈衝波偵測壓力的壓力之套箍來預 先擠壓該患者的該部分。 2. 如申請專利範圍第1項所述之振幅增大指數測量 設備，其中該預擠壓機構（5 0a)藉由使用該套箍來實施 一預定數目的血壓測量來預擠壓患者的該部分。 3. 如申請專利範圍第1項所述之振幅增大指數測量 設備，其中該預擠壓機構（50a)在獲得該套箍脈衝波來 決定該振幅增大指數之前預擠壓患者的該部分。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之振幅增 大指數測量設備，其中該預擠壓機構（50a )用以高於患 者的收縮壓的壓力來預擠壓患者的該部分。 5 .如申請專利範圍第1項所述之振幅增大指數測量 設備，其中該預擠壓機構（50a)在開始獲得該用來測定 1284522 該振幅增大指數的套箍脈衝波之前的5分鐘之內完成對患 者的該部分的預擠壓。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之振幅增大指數測量 設備，其更包含一套箍壓力改變裝置（50)，其將該套 箍的壓力從一高於該患者的收縮壓的壓力改變爲一低於 該患者的舒張壓的壓力用以進行血壓測量，且該套箍脈 衝波在該血壓測量之後立即從該套箍（1 2 )被獲得，該 套箍當時具有從血壓測量獲得之低於該患者的舒張壓的 壓力。 1284522 陸、（一）、本案指定代表圖為：第2圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 12 套箍 16 壓力感應器 18 壓力控制閥 24 空氣幫浦 26 靜壓力過濾電路 28 脈衝波濾波電路 42 顯示裝置 50 套箍壓力改變機構 50a 預擠壓機構（與血壓測量相關的擠壓機構） 乂 50b 脈衝波偵測壓力保持機構 52 血壓測量機構 54 波峰點決定機構 56 參考點決定機構 58 窗口決定機構 60 四次微分機構 • 62 入射及反射波波峰點決定機構 66 振幅增大指數決定機構 柒、g案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學

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