專利名稱：動脈硬化度測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動脈硬化度測定裝置，特別是涉及可以三非侵襲地而且日常地測定血液粘度和血管擴張反應(yīng)的動脈硬化度測定裝置。
生成粘糊血液的一個原因是血漿中含膽固醇和脂類物質(zhì)多，血液粘度升高時稱為“血脂化”。另一個原因是在紅血球和血小板凝集、毛細(xì)血管難以暢通時，表現(xiàn)為“血濃”等。
另外，通常紅血球和白血球具有比毛細(xì)血管的口徑稍微大的尺寸，通常使自身變形通過毛細(xì)血管內(nèi)運行，但血液中的血糖值和脂肪高時，自身變形能力降低，難以通過毛細(xì)血管，血液粘度上升。這些通常表現(xiàn)為“血硬”。
在過度地不能攝取到水分時也發(fā)生紅血球的凝集，血變濃。另外可以認(rèn)為，過度緊張和吸煙或者年齡增長都容易發(fā)生紅血球凝集。
這樣的血液粘度成為血栓或動脈硬化、高血壓、糖尿病、心肌梗塞、腦梗塞的原因，因此是生活習(xí)慣病的重要原因參數(shù)之一。另外，經(jīng)研究建議在飲食生活中多食用能夠使血液日常清爽的野菜和水果、含DHA、EPA等多的魚類和介類。
另外，血液粘度高時，在血管的內(nèi)皮細(xì)胞中移動應(yīng)力隨該血液粘度增加。于是，與該該移動應(yīng)力對應(yīng)，將向血管中放出生理活性物質(zhì)之一的一氧化氮(NO)。該一氧化氮可以松弛血管的平滑肌，因此可以擴張血管。血管象這樣擴張時，血液容易在血管內(nèi)通過，因而可知，粘糊血液能對血管緩和應(yīng)力。另外，眾所周知，上述一氧化氮的作用是抑制血液內(nèi)的血小板和血球粘連在血管的內(nèi)皮細(xì)胞上，藉此可以使血管的內(nèi)皮細(xì)胞保持平滑的狀態(tài)。因此，在不能放出一氧化氮而使血小板等與血管的內(nèi)皮細(xì)胞粘連的場合，血管的內(nèi)徑變細(xì)，而且此時血管不能擴張，因而粘糊的血液在血管內(nèi)通過變得困難，容易發(fā)生血栓，進(jìn)而成為動脈硬化的原因。由此可見，擴張反應(yīng)大的，即柔軟性高的血管才是健康的血管。
這樣，血管擴張反應(yīng)與上述血液粘度同樣都是生活習(xí)慣病的重要原因參數(shù)。
而且，歷來已知有測定血液粘度和血管擴張反應(yīng)的動脈硬化度測定裝置。
這里，血液粘度一般由泊肅葉定律求出。
血液粘度η＝4πr·P/8·l·Q(r血管半徑、P封閉2點間的血壓差、l由測定部到端部的血管全長、Q血液流量)采血后使用赫斯法等研究了由該泊肅葉定律求出的血液粘度，對于健康者來說，在早晨為5.68～4.41，夜間為3.99左右。
可是，如果不能測定至少2點間的血壓差，一般就不能由泊肅葉定律計算出血液粘度。因此現(xiàn)有技術(shù)歷來要分別測定血壓差和血流速度，使得非侵襲的動脈硬化度測定裝置成為費用大的裝置。
因此，近年提出不以血壓差測定作為前提的非侵襲地測定血液粘度的方法。
即，如特開平11-316180號公報中所示，一種公知的方法是，使用超聲波裝置的回波，求出數(shù)點假定成牛頓流動的血流速度，由納米葉·斯托克斯微分方程式同時求出血液粘度和壓力的斜率。
但是，該公報所述方法能夠適用的測定部位限定于血管內(nèi)有血流速度分布的大中動脈，因此若考慮測定部位和測定技術(shù)等，在家庭中不容易使用。
另一方面，必須采取1滴血液也不能稱為是非侵襲的，而使用CCD照相機和顯微鏡觀察生成的血液細(xì)胞的血液細(xì)胞分析(Live Blood Analysis)得到普及。
在用該CCD照相機和顯微鏡擴大到約1萬倍的血液中可以映出血球的狀態(tài)，確認(rèn)紅血球的凝集和白血球的狀態(tài)生成的原樣。該血液細(xì)胞分析可以將血液的粘糊狀態(tài)做成圖像加以確認(rèn)，因此被認(rèn)為優(yōu)良，但因血液有各種模式，所以不是專家就難以判斷血液的狀態(tài)，在家庭中不是能輕松安樂地使用的裝置。特別是必須在采血后用顯微鏡進(jìn)行觀察，因此稱為是可規(guī)定為研究室水平使用的裝置。
此外，最近開發(fā)了使用半導(dǎo)體微加工技術(shù)在玻璃基板上人工地做出毛細(xì)血管，用采取的血液通過毛細(xì)血管中，由其通過時間計算血液粘度的Micro Channelarray Fiow AnalyzerMC-FAN法。參照菊池佑二他，“細(xì)胞顯微流變學(xué)測定裝置MC-FAN”細(xì)胞30(7)，281-284(1998)。
該方法因采血和裝置的操作花費大而僅限于在實驗設(shè)施中利用。但是可以認(rèn)為，用血液流過人工毛細(xì)血管的時間表示血液粘度，與后述的本發(fā)明的使用生物體內(nèi)毛細(xì)血管血流量非侵襲地測定血液粘度的裝置在原理上是相當(dāng)接近的。
一般來說，由細(xì)動脈分枝成毛細(xì)動脈的毛細(xì)管向著指尖等毛細(xì)血管集中的皮膚表面垂直前進(jìn)后，在皮膚表面內(nèi)反轉(zhuǎn)，與毛細(xì)靜脈血管連接。
根據(jù)近年德國的研究(Influence of metabolic control and duration of disease onmicrovascular dysfunction in diabetes assessed by laser Doppler anemometryM.F.Meyer，H.Schatz Exp Clin Endocrimol Diabetes 106(1998)395-403，Germany)，在使用激光—多普勒血流速度計的單一毛細(xì)血管內(nèi)血球等級的移動速度中，盡管由毛細(xì)血管自體的血管運動產(chǎn)生的速度重復(fù)，也可以看到與心臟跳動同步的速度變動。
因此可以推測，如果紅血球等的變形能力降低或生成紅血球凝集等時，在單一毛細(xì)血管等級的該血球速度，因血液粘度的上升會表現(xiàn)為最大速度振幅值降低。
因而，在1型和2型10年以上和10年以下的糖尿病患病期間的患者組與健康者組的比較中，在該最大血球速度上沒有明顯差別。之所以這種最大血球速度沒有明顯差別，可以判斷是因為每個人最大血球速度有差值，而且，在心跳周期內(nèi)這樣程度的時間內(nèi)誤差過大，以至于不能看到差別。
與此相反，通過用血壓計上用的袖帶壓迫上臂動脈到最高血壓以上并閉塞1分鐘后，釋放袖帶的空氣壓，血液在全部毛細(xì)血管中充血，在直至毛細(xì)動脈管與毛細(xì)靜脈管連接的前端的血球速度回復(fù)的時間內(nèi)，糖尿病患者組和健康者組就可以看到明顯差別?？梢钥吹竭@樣明顯差別的原因可以類推為，因糖尿病患者血液粘度高，在末端的毛細(xì)管內(nèi)血球速度回復(fù)中費時間。
另一方面，根據(jù)瑞典的研究(Skin Capillary is More Impaired in the Toes ofDiabetes Than Non-diabetic Patients Vascular DiseaseG.Jorneskog K.Brismar，B.FagrellDIABETIC MEDICINE，1995；1236-41，Sweden)，在對足的大拇指使用小型袖帶，同樣閉塞后測定回復(fù)時間的實驗中，可以看出糖尿病患者和健康者間的明顯差別。
另一方面，對于血管擴張反應(yīng)，歷來公知通過測定血管直徑而測定血管擴張反應(yīng)的動脈硬化度測定裝置。
該測定裝置首先用回波測定平常狀態(tài)的預(yù)定的血管直徑。接著，用袖帶使上臂動脈阻血5分鐘后，釋放袖帶動空氣壓而充血，用上述回波測定上述預(yù)定的血管直徑。然后將平時和阻血終了后充血時的血管直徑相比較，由其血管直徑增加比例測定血管的擴張反應(yīng)。
然而，在上述這樣的動脈硬化度測定裝置中用回波測定血管的擴張反應(yīng)，但該回波是花費大的裝置，所以在一般家庭中使用是困難的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第1動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有用空氣壓壓迫、閉塞供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的袖帶；控制該袖帶的空氣壓的空氣壓控制裝置；檢測由上述袖帶壓迫的毛細(xì)血管內(nèi)的血流狀態(tài)的血流狀態(tài)檢測裝置；和與上述空氣壓控制裝置和血流狀態(tài)檢測裝置分別連接并控制由上述袖帶造成的對供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位的壓迫、釋放，同時計測由上述血流狀態(tài)檢測裝置得到的血流回復(fù)時間并演算血液粘度的中央處理裝置。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠非侵襲地測定血液粘度，即使在家庭中也能簡單地測定血液粘度并對其進(jìn)行管理。
本發(fā)明的第2動脈硬化度測定裝置，其特征在于，還具有為使上述袖帶閉塞供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位一定時間，而對由上述空氣壓控制裝置使空氣壓作用于袖帶上的時間進(jìn)行設(shè)定的定時器。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠由定時器使供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位正確地閉塞一定時間。
本發(fā)明的第3動脈硬化度測定裝置，其特征在于，還具有計測上述血流回復(fù)時間的回復(fù)時間計測計時器。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠由回復(fù)時間計測計時器正確地計測血流回復(fù)時間。
本發(fā)明的第4動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述血流狀態(tài)檢測裝置由光電脈波計測計構(gòu)成。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠根據(jù)脈波振幅值檢測血流回復(fù)狀態(tài)。
本發(fā)明的第5動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述中央處理裝置按如下控制在與上述回復(fù)時間計測計時器的開始點的同時，一邊將光電脈波計測計計測的多數(shù)個脈波最大振幅值移動平均，一邊在移動平均值與平時的平均值具有的偏差以內(nèi)比較是否一致，在兩者一致的時刻結(jié)束計時，取其經(jīng)過時間為血流回復(fù)時間。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠根據(jù)脈波振幅值正確地演算血流回復(fù)時間。
本發(fā)明的第6動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述血流狀態(tài)檢測裝置由激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計構(gòu)成。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠根據(jù)血流量或者血流速度檢測血流回復(fù)狀態(tài)。
本發(fā)明的第7動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述中央處理裝置按如下方法控制在與上述回復(fù)時間計測計時器開始的同時，一邊將激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計計測的多數(shù)個血流量或者血流速度的最大值移動平均，一邊在移動平均值與平時的平均值具有的偏差以內(nèi)比較是否一致，在兩者一致的時刻結(jié)束計時，取其經(jīng)過時間為回復(fù)時間。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠根據(jù)血流量或者血流速度正確地演算血流回復(fù)時間。
本發(fā)明的第8動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有用空氣壓壓迫、閉塞供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的袖帶；控制該袖帶的空氣壓的空氣壓控制裝置；用光電脈波計測計計測由上述袖帶阻血的毛細(xì)血管內(nèi)的光電脈波，由上述光電脈波中的直流頻帶的脈波計測上述毛細(xì)血管內(nèi)的血液的血液等級的血液等級檢測裝置；和由上述空氣壓控制裝置壓迫及釋放供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位，而且由上述血液等級計測裝置計測平時及阻血后充血時的上述毛細(xì)血管的光電脈波，檢測上述平時和阻血后充血時的血液等級的差，由上述血液等級的差演算血液量的增加部分，由該血液量的增加部分演算血流量的增加部分，由上述血流量的增加部分測定血管擴張反應(yīng)的中央處理裝置。
這里，所謂血液等級是對用流經(jīng)指尖頭部的毛細(xì)血管的氧化和還原的血紅蛋白吸收近紅外線的比例以吸光度表示的量。另外，本發(fā)明中的所謂血液量是每單位時間的血液量，因考慮到只要血紅蛋白即紅血球增加，血液量就增加，所以可以說血液等級和血液量相關(guān)。因此，可以認(rèn)為，只要血液等級上升血液量也就增加。另外，因血流量是每單位時間所流的血液，所以血流量與血液量成比例，只要血液量增加，血流量也就增加。因此可以認(rèn)為，由血液等級的增加部分能夠演算血流量的增加部分。而且根據(jù)使用回波測定擴張的血管直徑的歷來的血管擴張反應(yīng)測定法，血流量增加時則判定血管擴張變大，因此通過測定血液等級能夠計測血管的擴張度。
為了正確地測定該血液量，按照歷來的光電脈波器不僅交流成分而且直流成分都必須正確地測定。
因此，通過采用這樣的構(gòu)成，由于用血液等級檢測裝置不僅能夠檢測光電脈波的波形，而且能夠檢測平時和充血時的吸光度的差，所以由該吸光度的差能夠測定血液等級的差，由該血液等級的差能夠最終演算血流量的增加部分，從而能夠測定血管的擴張反應(yīng)。
本發(fā)明的第9動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有為使上述袖帶閉塞供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位一定時間，而對由上述空氣壓控制裝置使空氣壓作用于袖帶上的時間進(jìn)行設(shè)定的定時器。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠由定時器使供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位正確地閉塞一定時間。
圖2是表示由

圖1的動脈硬化度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)的一例的正面圖。
圖3是表示由圖1的動脈硬化度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)的另一例的正面圖。
圖4是表示由圖1的動脈硬化度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)的再一例的正面圖。
圖5是表示由圖1的動脈硬化度測定裝置測定時脈波振幅變化狀態(tài)的曲線圖。
圖6是表示由圖1的動脈硬化度測定裝置的測定程序的方框圖。
圖7是表示糖尿病、高膽固醇癥、高血脂癥患者與健康者的血液粘度對比的曲線圖。
圖8是表示1日中的血液粘度推移的一例的曲線圖。
圖9是表示本發(fā)明的另一動脈硬化度測定裝置的實施方式的測定狀態(tài)一例的正面圖。
圖10是表示由圖9的動脈硬化度測定裝置測定時的光電脈波的波形和振幅狀態(tài)的曲線圖。
圖11是表示由圖9的動脈硬化度測定裝置測定的血流量增加部分的比例的曲線圖。
圖12是表示圖11的曲線所示的數(shù)值的平均值的圖表。
上述袖帶1與空氣壓控制裝置連接，由該空氣壓控制裝置2供給袖帶1所必要的空氣壓，同時對由袖帶1釋放的空氣壓進(jìn)行控制。另外，作為具備存儲器4的中央處理裝置的CPU3與該空氣壓控制裝置2連接，由設(shè)在該CPU3中的定時器(未圖示)設(shè)定上述空氣壓控制裝置2將空氣壓作用于袖帶1上的時間。關(guān)于該CPU3的其它功能將作后述。
而且，在上述CPU3的存儲器4中存儲由袖帶1釋放空氣壓時的脈波直到回復(fù)為平時的狀態(tài)的回復(fù)時間Treco(s)的平均值，即，將對多數(shù)個糖尿病、高膽固醇癥、高血脂癥患者測定的回復(fù)時間Treco(s)的平均值，特別是在時代人中，相應(yīng)于其大小用±σ的統(tǒng)計分布的偏差幅度預(yù)先存儲。而另一方面，以與上述患者同程度人數(shù)規(guī)模對健康者的回復(fù)時間Treco(s)也同樣地進(jìn)行統(tǒng)計處理，存儲于存儲器4中。特別是在健康者的統(tǒng)計分布中，由于有對年齡增加存在依存性高的情況，所以在這些統(tǒng)計分布中，將2個組各自分離存儲于存儲器4中的方法容易判斷血液粘度的狀態(tài)。
作為檢測由上述袖帶1壓迫的毛細(xì)血管內(nèi)血流狀態(tài)的血流狀態(tài)檢測裝置一例的光電脈波計測計5與CPU3連接。該光電脈波計測計5能夠光學(xué)計測由上述袖帶1壓迫的毛細(xì)血管內(nèi)的血流的脈波狀態(tài)。此外，也可以使用作為上述血流狀態(tài)檢測裝置的另一例的激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計。在此，因存在血流量＝血液量×血流速度的關(guān)系，所以激光多普勒血流計形成與激光多普勒血流速度計中的血流速度同等的指標(biāo)值。
另外，計測由上述袖帶從壓迫直至釋放的毛細(xì)血管內(nèi)的血流脈波回到平時狀態(tài)所需要的時間的回復(fù)時間計測計時器6與上述CPU3連接。
另外，打印測定結(jié)果的打印機7和顯示測定結(jié)果的顯示器8分別與上述CPU3連接。另外，將測定結(jié)果輸入未圖示的個人電腦等的存儲器插件9可裝卸地裝著在上述CPU3中。
上述袖帶1卷繞在內(nèi)部通向供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的人體部位。該袖帶1卷繞部位的例子分別示于圖2至圖4。
圖2表示將袖帶1卷繞在左手第3指或第4指根第5中手骨底部、同時在前端部裝著囊狀光電脈波計測計5、并由上述圖1的血液粘度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)。此外，由血液粘度測定裝置的本體10導(dǎo)出LAN接口的電纜11。
另外，圖3表示將袖帶卷繞在左手手腕上，同時在左手第3指或第4指的前端部裝著囊狀的光電脈波計測計5、并由圖1的血液粘度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)。
另外，圖4表示將袖帶卷繞在左手上臂上，同時在左手第3指或第4指的前端部裝著囊狀的光電脈波計測計5、并由圖1的血液粘度測定裝置測定血液粘度的狀態(tài)。
另外，除圖2、圖3和圖4以外，只要是在內(nèi)部通向供給毛細(xì)血管血液的動脈部位，也可以是足大拇指的中足骨底部等其它部位。
以下對由上述構(gòu)成組成的本發(fā)明實施方式的作用進(jìn)行說明。另外，在本說明中，說明將袖帶1卷繞在圖2所示的左手第4指根第5中手骨底部的實施方式。
圖5是表示使用袖帶1前后由光電脈波計測計5計測的脈波振幅值的狀態(tài)的圖。此外，圖6是按步驟順序表示實施方式作用的圖。
在圖1和圖2中將由袖帶使空氣壓作用于左手第4指根第5中手骨底部前的平時的脈波最大振幅值n個或僅Trest秒平均，如圖5所示，求出脈波最大振幅值的平均值VmaxAV(圖6-ST1)。
這時，作用在袖帶上的適當(dāng)?shù)目諝鈮簝?yōu)選設(shè)定為比被測定者的最高血壓值僅大數(shù)十mmHg，但是，因情況不同，作用在袖帶1上的空氣壓那個數(shù)值是適當(dāng)?shù)牟幻鲌龊陷^多。此時也可以采用一邊提高袖帶1的空氣壓一邊將脈波的最大振幅值僅下降一定值處作為最適當(dāng)?shù)男鋷毫Φ姆椒?圖6-ST2)。
然后，由CPU3控制的空氣壓控制裝置2將空氣壓作用于袖帶1，只在圖5所示的一定時間Toc閉塞動脈的毛細(xì)血管(圖6-ST3)。該時間Toc例如可以設(shè)定60秒左右。
由袖帶1閉塞毛細(xì)血管Toc時間后，急速地釋放作用在袖帶1上的空氣壓，使閉塞的動脈血再次流入網(wǎng)狀地布滿四周的毛細(xì)血管中。在該脈波回復(fù)的過程中，當(dāng)血液的粘性狀態(tài)增大、例如紅血球等的變形能力降低血球難以通過毛細(xì)血管時，應(yīng)該格外花費時間。
為決定圖5中的該回復(fù)時間Treco，在釋放袖帶1的空氣壓的同時，CPU3移動平均n個脈波振幅的最大值，或者可以為配合時間常數(shù)用在一定時間Tmov內(nèi)取入的脈波最大值的數(shù)個m移動平均。同時還啟動回復(fù)時間測定計時器(圖6-ST4)。
在CPU3中，將該移動平均值VmaxAV與在1秒內(nèi)先大約求出的平時的脈波最大值的平均值VmaxAV相比較，演算其差值(圖6-ST5)。檢測該算出的差值復(fù)元到某個所定的偏差值以內(nèi)的時刻，在該時刻由CPU3的指令停止回復(fù)時間計時器6。而且，將回復(fù)時間計時器6至此檢測的時間作為回復(fù)時間Treco(s)保存。另外，該回復(fù)時間Treco(s)直接顯示在顯示器9上(圖6-ST6)。
而且，為了將實際計測的回復(fù)時間Treco(s)與預(yù)先存儲在存儲器4中的作為統(tǒng)計分布值的回復(fù)時間Treco(s)相比較，可以用打印機7打印在紙上(圖6-ST7)。
圖7是表示將上述存儲器4中存儲的對多數(shù)糖尿病、高膽固醇癥、高血脂癥患者測定的回復(fù)時間Treco(s)的平均值，和對與患者同程度人數(shù)規(guī)模的健康者測定的回復(fù)時間Treco(s)的平均值的圖。特別是在健康者的統(tǒng)計分布中，年齡增加對該回復(fù)時間Treco(s)有高的依存性，越是高齡者血液的“清爽”越低。另一方面，在患者的統(tǒng)計分布中，看不到年齡增加對該回復(fù)時間Treco(s)的依存性，血液是同樣的“粘糊”狀態(tài)。
另外，如圖8所示，如果將在1日內(nèi)的回復(fù)時間Treco(s)的變化相應(yīng)于回復(fù)時間Treco(s)大小改變成容易理解的所謂血液的“清爽”、“粘糊”的表達(dá)方式，作為血液粘度的標(biāo)準(zhǔn)來相對評價的話，則鼓勵平常攝取使血液清爽的食品(圖6-ST8)。
即，一般可以認(rèn)為血液粘度早晨高、夜間低，因此眾所周知的是，在就寢前飲水可以在就寢中使上升的血液粘度維持較低的健康法。另外，還可以認(rèn)為，血液粘度在儲存應(yīng)力時也變高。因此，與上述糖尿病等日常血液粘度高的患者群相比較時，捕捉另外1日的血液粘度作為自己自身的相對的變動幅度也是重要的。
另外，與血壓同樣地長期把握血液粘度也是重要的。因此可以將某日歸納的回復(fù)時間Treco(s)與測定時間同時保存于存儲器插件9中，交付給比個人電腦上位的數(shù)據(jù)處理手段?；蛘?，也可以通過LAN接口的電纜11直接在線而停止向個人電腦下載(圖6-ST9)。
另外，可以將上述1日數(shù)次測定的回復(fù)時間Treco(s)存儲在存儲器4中，與測定時間同時作為血液體調(diào)整核對表，用打印機7打印在紙上也是重要的(圖6-ST10)。
按照以上說明的本發(fā)明實施方式的血液粘度測定裝置，由于能夠簡單地而且非侵襲地測定血液粘度，所以即使在家庭中也可以進(jìn)行血液粘度的測定并進(jìn)行管理。
另外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，可以根據(jù)需要進(jìn)行種種變更。例如在上述實施方式中，按照用光電脈波計測計以脈波振幅值為基礎(chǔ)檢測血流回復(fù)時間的方式，對血流狀態(tài)檢測裝置進(jìn)行了說明，但不用說也可以如上述那樣，將血流狀態(tài)檢測裝置取作激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計，以血流量或者血流速度為基礎(chǔ)檢測血流回復(fù)時間。
另外，在本實施方式中，由配設(shè)在血液粘度測定裝置中的1個作為中央處理裝置的CPU，進(jìn)行控制袖帶的空氣壓的動作，和接收來自光電脈波計測計的信號等動作，但并不限定于此。例如，血液粘度測定裝置也可以由作為控制袖帶空氣壓的空氣控制手段的自動阻血裝置，和作為檢測毛細(xì)血管的血流狀態(tài)的血流狀態(tài)檢測手段的血流狀態(tài)檢測裝置構(gòu)成，該自動阻血裝置和血流狀態(tài)測定裝置分別配設(shè)中央處理裝置。
以下參照圖9至圖12說明本發(fā)明動脈硬化度測定裝置的第2實施方式。
如圖9所示，作為本實施方式的動脈硬化度檢測裝置的血管擴張反應(yīng)測定裝置21具有作為空氣壓控制手段的自動阻血裝置22，由空氣壓壓迫、閉塞血管的袖帶23與自動阻血裝置22連接。該袖帶23裝在供給毛細(xì)血管血液的動脈部位。在本實施方式中，上述袖帶23裝在前臂部，但只要是能壓迫動脈的部位，就也可以是上臂部、手腕部、指根、足腕等任何部位。
另外，該自動阻血裝置22具有作為中央處理裝置的CPU24、使上述CPU24動作的起動按鈕25，和對上述自動阻血轉(zhuǎn)置22供給袖帶空氣壓的時間進(jìn)行設(shè)定的定時器26。
而且，上述自動阻血裝置22使上述袖帶壓迫前臂部動脈，施加能夠控制閉塞毛細(xì)血管程度的空氣壓，同時進(jìn)行控制從上述袖帶中釋放空氣壓。在本實施方式中，按下起動按鈕25時，施加250mmHg的壓力于上述袖帶23并維持5分鐘后，釋放上述袖帶23的空氣壓。
另外，在上述自動阻血裝置22上設(shè)置能立即顯示供給上述袖帶23的壓力的袖帶壓顯示面板27，和顯示供給袖帶250mmHg的壓力后的經(jīng)過時間的時間顯示面板28。
另外，上述血管擴張反應(yīng)測定裝置具有作為測定光電脈波、檢測血液等級的血液等級檢測手段的血液等級檢測裝置30，該血液等級檢測裝置30具有檢測毛細(xì)血管的光電脈波的囊狀光電脈波計測計31。這里之所以能夠檢測毛細(xì)血管的光電脈波，是由于如上述第1實施方式中所述那樣在血管內(nèi)不生成血流的速度分布，所以能夠演算光電脈波的正確的檢測結(jié)果。在本實施方式中，上述光電脈波計測計31裝在右手第2指的前端部。而且，該光電脈波計測計31由未圖示的發(fā)光組件向氧化血紅蛋白和還原血紅蛋白照射能被吸收的光，該光中透過上述毛細(xì)血管的光由未圖示的接收光組件接收。這時接收光組件就會接收未由毛細(xì)血管內(nèi)流動的氧化、還原血紅蛋白等吸收的光，上述光電脈波計測計31根據(jù)氧化、還原血紅蛋白等吸收光的程度的吸光度計測光電脈波。
另外，上述血液等級檢測裝置30將由光電脈波計測計31計測的光電脈波的頻帶中直流頻帶的脈波作為直流信號接收，通過增幅器進(jìn)行增幅。此時，上述光電脈波計測計31通過測定光電脈波的直流頻帶測定光電脈波的振幅。
另外，上述血液等級檢測裝置30具有作為具備存儲器(未圖示)的第2中央處理裝置的CPU32.，該CPU32不僅能夠由來自上述光電脈波計測計31的直流信號測定光電脈波的波形，而且能夠測定由氧化、還原血紅蛋白等吸收的光的吸光度的差，藉此檢測血液等級。
而且，上述CPU32由平時的血液等級和阻血后充血時的血液等級的比較值演算血流量的增加部分，由該血流量的增加部分測定血管道擴張反應(yīng)。
此外，打印測定結(jié)果的打印機(未圖示)和顯示測定結(jié)果的顯示器(未圖示)分別與上述血液等級檢測裝置30連接。另外，用于將測定結(jié)果輸入例如個人電腦(未圖示)等的存儲器插件33可裝卸地裝在上述血液等級檢測裝置中。還有，在上述血液等級檢測裝置30上設(shè)用于對個人電腦進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的連接LAN電纜的LAN接口34。
以下說明第2實施方式的作用。
首先，將袖帶23裝在前臂部，將光電脈波計測計31裝在右手第2指的前端部。
然后，在供給上述袖帶23空氣壓前的平時，用血液等級檢測裝置30檢測右手第2指前端部的毛細(xì)血管的血液等級3分鐘。
接著，按下上述自動阻血裝置22的起動按鈕25，供給袖帶23以250mmHg的空氣壓并使上述前臂部動脈阻血5分鐘后，急速釋放上述袖帶23的空氣壓，使血液流入被阻血的動脈和毛細(xì)血管而充血。此時，上述毛細(xì)血管保持并擴張約1分鐘左右，同時因上述毛細(xì)血管的血流量也保持并增加約1分鐘左右，所以，包括其后的充血狀態(tài)，可以用上述血液等級檢測裝置30，檢測袖帶23釋放后數(shù)分鐘里(本實施方式中為5分鐘)上述毛細(xì)血管的血液等級。
圖10是表示用第2實施方式的血管擴張反應(yīng)測定裝置21檢測血液等級的一例的曲線圖。如圖10所示，動脈阻血時，由于淤血血液等級急速上升。其后，隨著血液流動淤血消除，血液等級緩緩下降直到接近平時的值。這時，由于沒有脈動，不能檢測脈波。接著，釋放袖帶的空氣壓而充血時，因血液急速流入，血液等級瞬間急速上升，但因血液流出的量比供給的量多，血液等級急速下降。其后，由于血液一邊脈動一邊流入，血液等級也隨著該脈動的波形緩緩上升，充血后保持約1分鐘顯現(xiàn)正確的脈波。
而且，當(dāng)將平時的血液等級的平均值取為R，將正確的脈波顯現(xiàn)后充血時的血液等級的平均值取為OC時，上述血液等級檢測裝置30的CPU32根據(jù)D＝(OC-R)/R×100[％]演算血流量增加部分的比例D。該血流量的增加部分的比例D被存儲于上述血液等級檢測裝置30的CPU32的存儲器中。
另外，圖11是表示用第2實施方式的血液擴張反應(yīng)測定裝置演算血流量的增加部分的比例時，在4日內(nèi)分?jǐn)?shù)次得到血流量增加部分的比例D時，對數(shù)值的一例的圖解。由圖11所示可以看出，血流量增加部分的比例D因日而異，另外在1日之中也因時而異。
因此，上述血液等級檢測裝置30的CPU32數(shù)日演算1日內(nèi)數(shù)次血流量的增加部分的比例D，將這些比例D存儲于上述存儲器中。而且，上述CPU32由這些血流量的增加部分的比例D求出如圖12所示的上述各比例D的平均值等，根據(jù)該平均值測定血管的擴張反應(yīng)。
另外，與血壓和上述的血液粘度同樣，長期地把握血管擴張反應(yīng)也是必要的。因此，也可以將任何1日歸納的血流量增加部分的比例D保存在上述存儲器插件33中，用該存儲器插件33或通過LAN接口34的電纜，將血流量的增加部分的比例D的數(shù)據(jù)移至個人電腦等中，由該個人電腦等數(shù)據(jù)處理手段求出上述各比例D的平均值，以測定血管擴張反應(yīng)。
此外，與上述第1實施方式同樣，也可以將1日數(shù)次測定的血流量增加部分的比例D存儲在存儲器中，用打印機打印在紙上。
如以上說明的那樣，按照本實施方式的血管擴張反應(yīng)測定裝置21，由于能夠由血液等級檢測裝置檢測光電脈波的直流頻帶的脈波，所以不僅可以檢測光電脈波的波形，而且可以檢測平時和充血時對氧化、還原血紅蛋白等照射的光的吸光度的差。藉此能夠測定血液等級，而且能夠由該血液等級最終演算血流量，以測定血管的擴張反應(yīng)。
因此，能夠簡單地且非侵襲地測定血管的擴張反應(yīng)。另外，如果該血管的擴張反應(yīng)大，則是柔軟而有彈性的健康的血管，因此由該血管的擴張反應(yīng)能夠測定動脈硬化度。結(jié)果是能夠在一般的家庭中輕松地測定動脈硬化度，可以根據(jù)該動脈硬化度在日常關(guān)注動脈硬化的預(yù)防。
此外，本發(fā)明不限定于上述的第2實施方式，根據(jù)需要可以進(jìn)行種種變更。
例如，在該第2實施方式中，作為中央處理裝置的CPU24、32分別配設(shè)在自動阻血裝置22和血液等級檢測裝置30中，但不限定于此，也可以將具有上述2個CPU功能的1個中央處理裝置配設(shè)在1個血管擴張反應(yīng)測定裝置中。
另外，由于血管的擴張反應(yīng)因年齡而異，所以也可以求出10歲段、20歲段、30歲段等各年齡段血管擴張反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，將這些標(biāo)準(zhǔn)值存儲在血液等級檢測裝置的CPU中，根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)值測定動脈硬化度。
此外，上述血液等級檢測裝置30將來自光電脈波計測計31的光電脈波中的直流頻帶的脈波作為直流信號而接收，但不限定于此。例如，在上述第1實施方式中，為能夠使用作為血流狀態(tài)檢測手段的光電脈波計測計，也可以接收直流信號外的交流信號，也可以有用于切換直流信號和交流信號接收的切換開關(guān)。
權(quán)利要求
1.動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有用空氣壓壓迫、閉塞供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的袖帶；控制該袖帶的空氣壓的空氣壓控制裝置；檢測由上述袖帶阻血的毛細(xì)血管內(nèi)的血流狀態(tài)的血流狀態(tài)檢測裝置；和與上述空氣壓控制裝置和血流狀態(tài)檢測裝置分別連接，并控制由上述袖帶造成的對供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位的壓迫、釋放，同時計測由上述血流狀態(tài)檢測裝置得到的血流回復(fù)時間并演算血液粘度的中央處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，還具有為使上述袖帶閉塞供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位一定時間，而對由上述空氣壓控制裝置使空氣壓作用于袖帶上的時間進(jìn)行設(shè)定的定時器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，還具有計測上述血流回復(fù)時間的回復(fù)時間計測計時器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述血流狀態(tài)檢測裝置由光電脈波計測計構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述中央處理裝置按如下方法控制在與上述回復(fù)時間計測計時器開始的同時，一邊將光電脈波計測計計測的多數(shù)個脈波最大振幅值移動平均，一邊在移動平均值與平時的平均值具有的偏差以內(nèi)比較是否一致，在兩者一致的時刻結(jié)束計時，取其經(jīng)過時間為血流回復(fù)時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述血流狀態(tài)檢測裝置由激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，上述中央處理裝置按如下方法控制在與上述回復(fù)時間計測計時器開始的同時，一邊將激光多普勒血流計或者激光多普勒血流速度計計測的數(shù)個血流量或者血流速度的最大值移動平均，一邊在移動平均值與平時的平均值具有的偏差以內(nèi)比較是否一致，在兩者一致的時刻結(jié)束計時，取其經(jīng)過時間為回復(fù)時間。
8.動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有用空氣壓壓迫、閉塞供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的袖帶；控制該袖帶的空氣壓的空氣壓控制裝置；用光電脈波計測計計測由上述袖帶阻血的毛細(xì)血管內(nèi)的光電脈波，由上述光電脈波中的直流頻帶的脈波計測上述毛細(xì)血管內(nèi)的血液的血液等級的血液等級檢測裝置；和由上述空氣壓控制裝置壓迫及釋放供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位，而且由上述血液等級計測裝置計測平時及阻血后充血時的上述毛細(xì)血管的光電脈波，檢測上述平時和阻血終了后充血時的血液等級的差，由上述血液等級的差演算血液量的增加部分，由該血液量的增加部分演算血流量的增加部分，由上述血流量的增加部分測定血管擴張反應(yīng)的中央處理裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動脈硬化度測定裝置，其特征在于，具有為使上述袖帶閉塞供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位一定時間，而對由上述空氣壓控制裝置使空氣壓作用于袖帶上的時間進(jìn)行設(shè)定的定時器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以簡單地而且非侵襲地測定血液粘度和血管的擴張反應(yīng)，容易地測定動脈硬化度的動脈硬化度測定裝置。本發(fā)明的動脈硬化度測定裝置具有用空氣壓壓迫、閉塞供給毛細(xì)血管血液的動脈部位的袖帶；控制該袖帶的空氣壓的空氣壓控制裝置；檢測由上述袖帶壓迫的毛細(xì)血管內(nèi)的血流狀態(tài)的血流狀態(tài)檢測裝置；和與上述空氣壓控制裝置和血流狀態(tài)檢測裝置分別連接并控制由上述袖帶造成的對供給上述毛細(xì)血管血液的動脈部位的壓迫、釋放，同時計測由上述血流狀態(tài)檢測裝置得到的血流回復(fù)時間并演算血液粘度的中央處理裝置。使用本發(fā)明的裝置可以在一般的家庭中輕松地測定動脈硬化度，可根據(jù)該動脈硬化度加強日常的動脈硬化的預(yù)防。
文檔編號A61B5/026GK1461201SQ02801327
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月20日
發(fā)明者伊藤正男 申請人:康貝株式會社