套箍106 束緊肢體120的部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，本文所述的對肢體部分的動脈容積的改 變的測量不僅僅是測量肢體120中的單個動脈的容積變化，還測量被束緊的肢體120的部 分中的幾乎所有的動脈的容積變化。雖然僅針對單個動脈描述了容積變化測量和其生理機(jī) 能，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于單個動脈，并且容積變化測量針對被測量 的肢體部分中全部的或幾乎全部的動脈。肢體120可以是任意的肢體或其指/趾部，但是為 了簡單起見，肢體120被描述為臂，并且被評估的動脈被描述為肱動脈。在一些實(shí)施例中， 肢體120是腿而動脈為股動脈。雖然診斷系統(tǒng)100被描述為用于人類，但是本發(fā)明不限于 此。診斷系統(tǒng)100可以用于其他哺乳動物。
[0031] 診斷計算機(jī)104可以為診斷設(shè)備102提供控制信號并且接收來自診斷設(shè)備102的 信息和檢測數(shù)據(jù)。
[0032] 診斷設(shè)備102可以通過套箍106的管112給套箍106提供空氣和從套箍106釋放 空氣。診斷設(shè)備102可以控制、檢測并監(jiān)控管112內(nèi)的氣壓。在一些實(shí)施例中，可以在套箍 106和管112中使用除了空氣之外的氣體或諸如水的液體。在一些實(shí)施例中，套箍106可以 是電控制的彈性體或機(jī)械控制的材料。
[0033] 雖然診斷系統(tǒng)100在本文被描述為經(jīng)由套箍106給肢體120施加阻斷動脈122的 壓力作為對內(nèi)皮的刺激，該刺激在阻斷被釋放之后隨著血液流入動脈122促進(jìn)血管舒張， 但是也可以提供其他形式的刺激。在各個實(shí)施例中，對內(nèi)皮的刺激包括機(jī)械刺激、熱刺激、 化學(xué)刺激、電刺激、神經(jīng)刺激、精神刺激或經(jīng)由體育鍛煉的刺激、或其任意組合，以誘導(dǎo)肢體 部分的動脈容積的變化。一些刺激可能誘導(dǎo)由包覆動脈的壁的內(nèi)皮細(xì)胞形成一氧化氮。在 一些實(shí)施例中，對內(nèi)皮的刺激也可以以任意的瞬時并局部地增加動脈壁處的血流量和剪切 應(yīng)力的方式傳遞。例如，這可以通過施加超聲波來實(shí)現(xiàn)，從而在主動脈內(nèi)部產(chǎn)生擾動。化學(xué) 刺激可以是，例如，血管活性物質(zhì)，例如乙酰膽堿的肱內(nèi)注入。
[0034] 雖然診斷計算機(jī)104在本文被描述為執(zhí)行對診斷系統(tǒng)100的控制、計算和分析，但 是本發(fā)明不限于此。診斷設(shè)備102可以包括處理器或微控制器以執(zhí)行本文所描述的被診斷 計算機(jī)104執(zhí)行的操作中的任意或者全部操作。
[0035] 雖然診斷計算機(jī)104在本文被描述為在血液診斷設(shè)備102的本地，但是診斷計算 機(jī)104可以通過諸如因特網(wǎng)、無線網(wǎng)或陸上線路的通信線路、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)耦合至診斷設(shè)備 102。例如，診斷設(shè)備102的操作可以靠近患者而診斷計算機(jī)104可以遠(yuǎn)程處理數(shù)據(jù)。
[0036] 圖2是示出診斷設(shè)備102和診斷計算機(jī)104的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的方框圖。診斷設(shè)備 102包括氣動模塊202和壓力檢測器204。氣動模塊202可以響應(yīng)于來自診斷計算機(jī)104 的控制信號來控制套箍106內(nèi)的壓力。氣動模塊202包括用于壓縮空氣的栗222(例如，空 氣栗）、用于存儲壓縮空氣的容器224,和用于控制對經(jīng)由管112進(jìn)入套箍106的空氣的釋 放的壓力控制器226。
[0037] 壓力檢測器204包括用于控制壓力傳感器230的壓力傳感器電子系統(tǒng)228,壓力傳 感器230可以經(jīng)由管112感測套箍106中的壓力。壓力傳感器230可以檢測源于動脈122 中的脈搏波的套箍106中的壓力振蕩。在一些實(shí)施例中，壓力傳感器230可以布置在套箍 106或管112中。在一些實(shí)施例中，壓力傳感器230可以是體積描記傳感器，例如反射式光 體積描記傳感器或肺部體積描記傳感器。
[0038] 診斷計算機(jī)104包括心血管疾病（CVD)風(fēng)險數(shù)據(jù)存儲器201、血流-介導(dǎo)性擴(kuò)張 (FMD)確定模塊203、處理器206、FMD數(shù)據(jù)存儲器208、和接口 210。CVD風(fēng)險存儲器201可 以被配置為存儲患者的CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)。在一個示例中，CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)可以包括弗雷明漢心 臟研究（FHS)多年的風(fēng)險分?jǐn)?shù)、歐洲系統(tǒng)性冠狀動脈風(fēng)險評估（SCORE)值、或其他臨床病理 的輸入數(shù)據(jù)，包括計時年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、收縮壓、靜息心率、呼吸流分析、吸煙狀況、是 否有糖尿病、血糖水平和/或血紅蛋白AI c、HDL膽固醇、總膽固醇、其他脂質(zhì)量度、經(jīng)由超聲 檢測的頸動脈內(nèi)膜-中層壁厚（CHMT)、脈搏波速率/振幅波形分析、肱動脈超聲成像、指尖 溫度分析、計步器數(shù)據(jù)、睡眠模式、壓力水平、基于血液的生物標(biāo)記、基因組數(shù)據(jù)、和其他與 壽命有關(guān)的指標(biāo)?；颊咛囟ǖ腃VD風(fēng)險數(shù)據(jù)可以被直接輸入診斷計算機(jī)104并存儲在CVD 風(fēng)險存儲器201中。可替代地，可以經(jīng)由連接至處理器206或接口 210的網(wǎng)絡(luò)或基于云的 通信通道訪問CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)。
[0039] FMD確定模塊203可以被配置為確定指示患者的在肢體動脈血管（例如肱動脈） 中的FMD的參數(shù)。指示患者的FMD的參數(shù)可以包括阻斷后相比于阻斷前的動脈擴(kuò)張的最大 百分比FMDmax)、（例如從阻斷后的套箍釋放開始）到％ FMDmax的時間、60秒FMD、或 90秒FMD?？梢詮淖钄嗪笈c阻斷前的血液容積變化的最大百分比來確定％ FMDmax，而其本 身又可以從阻斷后與阻斷前的血壓變化的最大百分比來確定，這種血壓變化通過套箍106 測量的并且作為脈搏波振幅變化通過壓力傳感器230反映出來（如上參照圖1所述的）。 在其他實(shí)施例中，也可以通過其他方式確定％ FMDmax。例如，可以使用沒有傳感器的肺部體 積描記器或者經(jīng)由使用超聲成像器的血管超聲檢查法來確定％ FMDmax。
[0040] FMD數(shù)據(jù)存儲器208可以被配置為存儲指示患者的FMD的參數(shù)?？梢詮腇MD確定 模塊203或者經(jīng)由連接至處理器206或接口 210的網(wǎng)絡(luò)或基于云的通信通道從其他源接收 該數(shù)據(jù)。
[0041] 處理器206可以通信地連接至CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)存儲器201、FMD確定模塊203和 FMD數(shù)據(jù)存儲器208。處理器可以被配置為將指示患者的FMD的參數(shù)應(yīng)用于所存儲的 CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)，從而將CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為血管年齡或保健年齡。下面參照圖3描述了 將CVD風(fēng)險數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為血管年齡的過程。處理器206可以被配置為使用Med:Cale_版本 13. 0. 0. 0(http://www. medcalc. org)的授權(quán)下載的副本或類似的軟件程序執(zhí)行數(shù)學(xué)計算。 處理器206還可以被配置為經(jīng)由診斷計算機(jī)104的用戶接口顯示器或者通過網(wǎng)絡(luò)或基于云 的通信通道連接至處理器206的另一設(shè)備輸出血管年齡數(shù)據(jù)。
[0042] 接口 210可以在診斷計算機(jī)104和氣動模塊202、壓力檢測器204、CVD風(fēng)險數(shù)據(jù) 存儲器201、FMD確定模塊203、處理器206、和FMD數(shù)據(jù)存儲器208之間傳輸控制信號和信 息信號。接口 210可以包括另外的處理器或微控制器以執(zhí)行本文所述的操作中的任意或者 全部操作。
[0043] 圖13和14是提供用于計算血管年齡的方法的總體概述的流程圖。對于讀者來 說，在繼續(xù)下文參照圖3描述的用于計算血管年齡的具體方法的描述之前審閱這些高層次 的流程圖可能是有幫助的。圖13是示出用于計算FMD修正的血管年齡的方法1300的概述 的流程圖。在1302和1304,在研究對象內(nèi)誘導(dǎo)反應(yīng)性或主動充血。可以在通過任意的物理 裝置，例如通過套箍106 (參見圖1和2)，釋放任意的周圍血管（動脈或靜脈）阻斷之后，誘 導(dǎo)反應(yīng)性充血。可以通過任何能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮依賴性血管擴(kuò)張的物質(zhì)的血管內(nèi)注入，例如上 文參照圖1所描述的和美國專利No. 8, 057, 400中所描述的，來誘導(dǎo)主動充血。一旦誘導(dǎo)了 反應(yīng)性或主動充血，就可以在1306發(fā)生周圍動脈血管擴(kuò)張。在1308對這種血管擴(kuò)張（相 比反應(yīng)性或主動充血之前）的相對大小進(jìn)行定量或定性評估。可以通過任意的方法進(jìn)行這 種評估，包括但不限于，對（例如圖2中的壓力傳感器230所檢測的）脈搏波振幅的分析、 對脈搏波形的分析、血管超聲、對周圍肢體溫度變化的監(jiān)控、或者對周圍肢體血壓變化的評 估。在1310,對血管擴(kuò)張的相對大小的評估可以用相對百分比的血流-介導(dǎo)性擴(kuò)張（％FMD) 表示。FMD可被定義為血管響應(yīng)于血流相關(guān)的剪切應(yīng)力的提高的血管擴(kuò)張。響應(yīng)于剪切應(yīng) 力通過內(nèi)皮細(xì)胞釋放血管活性物質(zhì)（例如一氧化氮），引起FMD。健康的人相比內(nèi)皮功能紊 亂的患者通常具有較高的％ FMD。FMD可以在1310測量，表示為在充血誘導(dǎo)之后的任意時 間間隔處檢測的最大FMD、在充血誘導(dǎo)之后的任意特定的時間間隔處的擴(kuò)張的百分比（例 如，60秒％ FMD)、或者從充血誘導(dǎo)開始到達(dá)到％ FMDmax所需的時間。在1312,從預(yù)先存在 的或者新創(chuàng)建的CVD評分系統(tǒng)（例如，弗雷明漢心臟研究或歐洲SCORE項目）獲得的血管 年齡值可以被在步驟1310測量的FMD數(shù)據(jù)修正以產(chǎn)生FMD修正的血管年齡值。下文參照 圖3描述了用于計算FMD修正的血管年齡的示例性方法。
[0044] 圖14是示出通過調(diào)整血管年齡的預(yù)先存在的測量值計算FMD調(diào)整后的血管年齡 的各種方法1400的概述的流程圖。在1402,各種臨床病理數(shù)據(jù)-包括計時年齡、性別、體 質(zhì)指數(shù)、收縮壓、吸煙狀況、和糖尿病狀況-用于在1412確定HlS CVD風(fēng)險分?jǐn)?shù)或在1414 確定歐洲SCORE項目CVD風(fēng)險分?jǐn)?shù)。HlS CVD風(fēng)險分?jǐn)?shù)可以用于在1422計算HlS血管年 齡，而歐洲SCORE項目CVD風(fēng)險分?jǐn)?shù)可以用于在1424計算SCORE項目血管年齡。目前的血 管年齡計算器的任一結(jié)果（參見方框1418)可以使用在1416和1420的FMD數(shù)據(jù)以及在 1430的性別特定的生理年齡FMD數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以確定在1432的FMD調(diào)整的血管年齡。用 于修正任意現(xiàn)有的血管年齡計算器的結(jié)果的FMD數(shù)據(jù)可以通過任一方法確定，包括但不限 于，（例如，諸如通過Everist保健公司的AngioDefender?、Itamar醫(yī)療股份有限公司的 EndoPAT、或者_(dá)'ElI￥erdis· GmbH的血管探測器執(zhí)行的）對脈搏波振幅的分析；（例如，諸如 通過AngioDefender?或血管探測器執(zhí)行的，或者如