本發(fā)明是與動脈內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙測量有關(guān)，特別是指一種氣囊臂帶評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能的方法。

背景技術(shù)：

動脈粥樣硬化是危害人體健康的病因，由于結(jié)締組織的增長和膽固醇等之類物質(zhì)沉積于動脈壁，使動脈壁變硬且厚，造成動脈內(nèi)管徑變細(xì)，使整個(gè)動脈血管動脈失去彈性。一般來說動脈粥樣硬化病因與內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是關(guān)聯(lián)，而血管內(nèi)皮功能是可以透過動脈的血流介導(dǎo)血管舒張功能的反應(yīng)而評估其障礙問題。

冠狀動脈疾病最主要原因?yàn)閯用}粥樣硬化(atherosclerosis)發(fā)生，其源于心血管疾病、年老、抽煙、高膽固醇血癥、糖尿病、高血壓等風(fēng)險(xiǎn)因子所引起，而糖尿病常伴隨動脈粥樣硬化。因此，動脈血管狀況是需要每日去評估。

目前有許多方法可以評估內(nèi)皮細(xì)胞和血管擴(kuò)張之間的關(guān)系，包含有冠狀動脈心外膜反應(yīng)性(coronaryepicardiavasoreactivity)、冠狀動脈微血管功能(coronarymicrovascularfunction)、動脈血流介導(dǎo)的血管舒張(flow-arterybyvasodilation)、周邊動脈壓張計(jì)(peripheralarterialtonometry)。

惟，已知的量測方式仍不方便而有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是以自行開發(fā)的數(shù)字式氣囊臂帶裝置，進(jìn)行肱動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值的測量。針對女性生理期間內(nèi)的經(jīng)血期和黃體素期作測量，來測試數(shù)字式氣囊臂帶裝置是否能夠評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能。透過氣囊臂帶進(jìn)行阻血?jiǎng)幼鳎瑏碓斐蓜用}充血反應(yīng)，并且利用氣囊臂帶測量阻血前的動脈體積變化波及阻血后的動脈體積變化波，并在阻血前的動脈體積變化波尋找穩(wěn)定的動脈體積變化波振幅，為動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值的基準(zhǔn)值，在阻血過后的動脈體積變化波尋找最大振幅值，為血流介導(dǎo)血管舒張比值的充血反應(yīng)值，進(jìn)行測量經(jīng)血期和黃體素期的動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值，并且統(tǒng)計(jì)動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值是否有差異，用這樣的方法來測試本發(fā)明的方法是否能夠評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種氣囊臂帶評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能的方法，包含有如下步驟：提供一處理單元；取用一數(shù)字式氣囊臂帶裝置，有一氣囊臂帶，一壓力感知器及一流量感知器，裝置并具有血壓計(jì)功能；測量一舒張壓及一收縮壓；以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置的氣囊臂帶充壓至舒張壓以下的第一特定壓力，量測阻血前狀態(tài)，測量一段時(shí)間，藉由該壓力感知器取得一第一壓振波傳送至該處理單元；以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置進(jìn)行阻血功能，氣囊臂帶充壓至收縮壓以上的第二特定壓力，并維持5分鐘以上；以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置的氣囊臂帶充壓至舒張壓以下的第一特定壓力，量測阻血后狀態(tài)，測量一段時(shí)間，藉由該壓力感知器取得一第二壓振波傳送至該處理單元；以該處理單元透過壓力感知器及流量感知器所建構(gòu)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，轉(zhuǎn)換該第一壓振波與該第二壓振波為第一動脈體積變化量波和第二動脈體積變化量波，比較阻血前、后兩體積波的各一部分，并輸出其差異比值。

有關(guān)本發(fā)明所提供的以氣囊臂帶評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能的方法的詳細(xì)構(gòu)造及特點(diǎn)，將于后續(xù)的實(shí)施方式中予以詳盡描述。然而，本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者理應(yīng)了解，該等詳細(xì)說明以及實(shí)施本發(fā)明所列舉的特定實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的專利申請范圍。

附圖說明

圖1是血流介導(dǎo)血管舒張功能檢測流程；

圖2是阻血前測量氣囊臂帶的內(nèi)壓訊號；

圖3是阻血后測量氣囊臂帶的內(nèi)壓訊號；

圖4是數(shù)位式氣囊臂帶裝置測量過程的氣囊臂帶內(nèi)壓訊號；

圖5是阻血前動脈體積變化量訊號；

圖6是阻血后動脈體積變化量訊號；

圖7是比對阻血前和阻血后的臂帶內(nèi)壓，并標(biāo)記動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值的基準(zhǔn)值位置，和動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值的充血反應(yīng)值位置；

圖8為受測者基本數(shù)據(jù)，和第一生理周期、第二生理周期的經(jīng)血期和黃體素期，動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差圖。

具體實(shí)施方式

動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能

人體血管受到外部刺激而改變調(diào)適血流量的功能，這種自我調(diào)適的功能可以讓血管隨著不同環(huán)境有所改變。當(dāng)動脈血管受到生理或是化學(xué)的刺激，類似血管受到阻塞，導(dǎo)致血流量不足，或者是缺血等狀況，動脈內(nèi)皮細(xì)胞會依照自我方式調(diào)整血流量做改變，這稱為動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能，主要是由動脈內(nèi)皮細(xì)胞釋放一氧化氮，假如動脈內(nèi)皮功能發(fā)生異?，F(xiàn)象時(shí)，則無法釋放足夠的一氧化氮，因此動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能就不佳。

以下將藉由所列舉的實(shí)施例配合隨附的圖式，詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征，其中：

而本發(fā)明使用的動脈血流介導(dǎo)血管舒張檢測流程如圖1所示，當(dāng)氣囊臂帶充氣至適當(dāng)壓力，先測量目前的動脈體積變化量波，之后透過氣囊臂帶充氣加壓阻塞血流，維持一定時(shí)間，然后氣囊臂帶泄氣，產(chǎn)生動脈充血反應(yīng)增加血流量。隨后動脈血管發(fā)生血流依賴性舒張，再讓氣囊臂帶充氣至適當(dāng)壓力，測量阻血后的動脈體積變化量波。比對阻血前、后的動脈體積變化量的差異性，得知?jiǎng)用}血流介導(dǎo)血管舒張功能是否存在。

測量方法

首先測量阻塞肱動脈血管前的動脈體積變化量波的穩(wěn)定振幅，稱為基準(zhǔn)值(δvbase)，再測量阻血后肱動脈體積變化量波的最大振幅，稱為充血反應(yīng)值(δvhyperemia)。實(shí)驗(yàn)中動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值，是在比較阻血后和阻血前的動脈體積變化量波的振幅，但不論是阻血后或阻血前，動脈體積變化量波的振幅都有相當(dāng)?shù)淖兓冶蹘?nèi)壓不易維持固定值，因此有在尋找阻血前和阻血后的適當(dāng)壓振波有2個(gè)問題須注意:

1.阻血后和阻血前所抓取的臂帶內(nèi)壓訊號，它們的臂帶內(nèi)壓須盡量維持在相近的值。

2.阻血后的壓振波，會在30-80秒內(nèi)尋找穩(wěn)定且最大的動脈體積變化量波振幅，其振幅當(dāng)成充血反應(yīng)值；找阻血前連續(xù)5個(gè)穩(wěn)定的動脈體積變化量波振幅，它們的平均值當(dāng)成基準(zhǔn)值。

自行開發(fā)數(shù)字式氣囊臂帶裝置，氣囊臂帶分別與壓力感知器和流量感知器連接，所述壓力感知器輸出的壓力值可以通過帶通濾波器轉(zhuǎn)換為血壓波，其如同一臺血壓計(jì)，測量位置也同一般血壓計(jì)測量左手，臂帶至于上臂處，而功能除了能夠量血壓外，也增加了測量動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值，進(jìn)而評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能其控制流程有四個(gè)步驟:

第一步驟:氣囊臂帶放置在受測者的左手臂上，測量前受測者需要休息2分鐘讓血壓穩(wěn)定，測量目前舒張壓及收縮壓。

第二步驟:開始測量阻血前則氣囊臂帶需要加壓至舒張壓-20mmhg，進(jìn)行120秒的壓振波記錄；圖2是目前阻血前氣囊臂帶的壓力訊號。

第三步驟:為了能夠阻斷血管，氣囊臂帶需加壓至收縮壓+50mmhg，并維持300秒。

第四步驟:氣囊臂帶泄壓至舒張壓-20mmhg，進(jìn)行120秒的壓振波記錄，阻血后的測量狀態(tài)，圖3是阻血后，氣囊臂帶的壓力訊號。

在第三步驟中，會刺激生理機(jī)制，開始釋放一氧化氮產(chǎn)生血流介導(dǎo)血管舒張功能。

數(shù)據(jù)處理：

其中，數(shù)據(jù)處理是藉由一處理單元有線或無線連接于該數(shù)字式氣囊臂帶裝置，例如另一計(jì)算機(jī)；或，直接設(shè)在該數(shù)字式氣囊臂帶裝置中，可以將氣囊臂帶壓力波轉(zhuǎn)換成動脈體積變化量波。

前置處理：

將氣囊臂帶的壓力訊號呈現(xiàn)如圖4，左側(cè)區(qū)塊為血壓測量時(shí)段，可以獲得舒張壓和收縮壓，中間區(qū)塊是阻血前的氣囊臂帶壓力訊號，氣囊臂帶充壓至舒張壓-20mmhg，右側(cè)區(qū)塊為阻血后氣囊臂帶瞬間泄氣至舒張壓-20mmhg的氣囊臂帶壓力訊號，將氣囊臂帶的壓力波訊號，透過處理單元，轉(zhuǎn)換成動脈體積變化量波，再透過高通1階巴特沃斯，通帶頻率0.1hz，去除直流準(zhǔn)位，阻血前的動脈體積變化量波如圖5，阻血后的動脈體積變化量波如圖6。在阻血后尋找動脈體積變化量波穩(wěn)定的最大振幅值，并依據(jù)發(fā)生最大振幅值的氣囊臂帶壓力值，在阻血前的氣囊臂帶壓力值相近的時(shí)段，尋找連續(xù)5個(gè)穩(wěn)定的動脈體積變化量波，計(jì)算出此5個(gè)波的振幅平均值。

計(jì)算方法：

以該處理單元透過壓力感知器及流量感知器所建構(gòu)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，轉(zhuǎn)換該第一壓振波與該第二壓振波為第一動脈體積變化量波和第二動脈體積變化量波；其中，將壓振波轉(zhuǎn)換為動脈體積變化量波，其為發(fā)明人已知技術(shù)。

接著，比較阻血前、后兩體積波的各一部分，并輸出其差異比值。

尋找阻血后穩(wěn)定的動脈體積變化量波穩(wěn)定的最大振幅為充血反應(yīng)值(δvhyperemia)，，動脈體積變化量波振幅(δv)計(jì)算如公式1:δv＝動脈體積變化量波的波峰-動脈體積變化量波的波谷(1)

由圖7標(biāo)記出阻血后動脈體積變化量波的最大振幅的臂帶內(nèi)壓平均值為55mmhg，所以在阻血前的臂帶內(nèi)血壓平均值最接近55mmhg，尋找阻血前穩(wěn)定的動脈體積變化量波振幅，并標(biāo)記。

其中，穩(wěn)定的動脈體積變化量波定義為相鄰的動脈體積變化量波振幅的差異量(δvdiff)限定在正負(fù)10％以內(nèi)，其公式

δvdiff＝(2*[δv(n)-δv(n-1)])/[(δv(n)+δv(n-1)](2)

找到阻血前連續(xù)5個(gè)穩(wěn)定動脈體積變化量波振幅，并且計(jì)算5個(gè)振幅平均值做為基準(zhǔn)值(δvbase)。

動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值(fmd_volume)，如公式3:

fmd_volume＝|δvhyperemia–δvbase|/δvbasex100％(3)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

本發(fā)明透過測量女性生理期的經(jīng)血期和黃體素期的動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值，驗(yàn)證本發(fā)明的方法是可以評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能，測量結(jié)果如圖8所示，第一次生理周期經(jīng)血期、黃體素期的fmd_volume為101.9±45.5％、137.5±62.1％，第二次生理周期經(jīng)血期、黃體素期的fmd_volume為91.4±37.0％、124.0±56.4％。圖8所示發(fā)現(xiàn)黃體素期的血流介導(dǎo)血管舒張比值較經(jīng)血期，有顯著性的高，第二次測量也有相同的結(jié)果。

本發(fā)明透過自行開發(fā)的數(shù)字式氣囊臂帶裝置可以測量動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值，用于評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能，為了確保本裝置能夠正確評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能，針對女性生理周期的經(jīng)血期和黃體素期進(jìn)行測量，且進(jìn)行兩次的女性生理周期測量。其結(jié)果顯示第一次生理周期的經(jīng)血期和黃體素期，fmd_volume在經(jīng)過t-test統(tǒng)計(jì)比較，其p＝0.003，第二次生理周期的經(jīng)血期和黃體素期，fmd_volume在經(jīng)過t-test統(tǒng)計(jì)比較，其p＝0.000，都有顯著性的差異，這與hashimoto等學(xué)者的研究皆相同，如hashimoto等學(xué)者針對男性(males)和女性(females)生力期的經(jīng)血期(m)和黃體素期(l)所做的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值。

依據(jù)上述實(shí)施例，可歸納得到一種氣囊臂帶評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能的方法，包含有如下步驟：

提供一處理單元；

取用一數(shù)字式氣囊臂帶裝置，有一氣囊臂帶，一壓力感知器及一流量感知器，裝置可以測量血壓值；

測量一舒張壓及一收縮壓；

以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置，將氣囊臂帶充壓至舒張壓以下的第一特定壓力，量測阻血前肱動脈狀態(tài)，測量一段時(shí)間，藉由該壓力感知器取得一第一壓振波傳送至該處理單元；

以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置進(jìn)行肱動脈阻血功能，氣囊臂帶充壓至收縮壓以上的第二特定壓力，并維持5分鐘以上；

以該數(shù)字式氣囊臂帶裝置的氣囊臂帶充壓至舒張壓以下第一特定壓力，量測肱動脈阻血后狀態(tài)，測量一段時(shí)間，藉由該壓力感知器取得一第二壓振波傳送至該處理單元；

以該處理單元透過壓力感知器及流量感知器所建構(gòu)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，轉(zhuǎn)換該第一壓振波與該第二壓振波為第一動脈體積變化量波和第二動脈體積變化量波，比較阻血前、后兩體積波的各一部分，并輸出其差異比值。

較佳地，是在阻血前計(jì)算5個(gè)連續(xù)穩(wěn)定動脈體積變化量波的振幅，并取得平均值，為基準(zhǔn)值(δvbase)。

較佳地，是在阻血后計(jì)算穩(wěn)定動脈體積變化量波的最大振幅，為充血反應(yīng)值(δvhyperemia)。

較佳地，其是計(jì)算動脈血流介導(dǎo)血管舒張比值(fmd_volume)，計(jì)算方式為:充血反應(yīng)值(δvhyperemia)減掉基線值(δvbase)的絕對值，再除以基線值(δvbase)x100％，即：

fmd_volume＝|δvhyperemia–δvbase|/δvbasex100％。

較佳地，取用一濾波器，消除該第一動脈體積變化量波和第二動脈體積變化量波的直流準(zhǔn)位。

綜合前述，雖然許多研究都使用超音波診斷方法來評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能，但是超音波設(shè)備價(jià)格昂貴，以及需要專業(yè)人士來操作機(jī)器才能正確的評估，因此，并不適合用于居家化照護(hù)。本發(fā)明以自行開發(fā)的數(shù)字式氣囊臂帶裝置，評估動脈血流介導(dǎo)血管舒張功能狀況，數(shù)字式氣囊臂帶裝置并具有血壓計(jì)功能，因此操作方便，適合用于居家化照護(hù)。