Kodėl tonometras „nuleidžia“ viršutinį slėgį ir kaip jį ištaisyti neturint naujų prietaisų

Klasikinis slėgio matavimas manžete ir stetoskopu (auskultacijos metodas) sistemingai nepakankamai įvertina sistolinį ir pervertina diastolinį slėgį. Kembridžo inžinierių komanda eksperimentiniame modelyje pademonstravo fizinę šios paklaidos priežastį ir pasiūlė paprastus kalibravimo metodus – iki rankos padėties pakeitimo, – kurie gali pagerinti tikslumą nekeičiant prietaisų. Pasak autorių ir ankstesnių tyrimų, dėl sistemingo viršutinio slėgio nepakankamo įvertinimo iki 30 % sistolinės hipertenzijos atvejų gali likti neatpažinti. Tyrimas buvo paskelbtas 2025 m. rugpjūčio 12 d. žurnale „PNAS Nexus“.

Fonas

• Mes matuojame slėgį „manžete“ jau daugiau nei 120 metų, tačiau standartas išlieka invazinis. Yra stabilus skirtumas tarp neinvazinių manžetės metodų (auskultacijos Korotkoff garsais ir automatinės oscilometrijos) ir tikrojo intravaskulinio slėgio: klinikinių palyginimų metu manžetė paprastai nepakankamai įvertina sistolinį ir pervertina diastolinį slėgį, palyginti su intravaskuliniais įrašais. Tai buvo parodyta naujausiose apžvalgose / metaanalizėse ir darbuose su vienalaike arterine linija.
• Korotkoff'o tonų fizika yra sudėtingesnė nei atrodo. Klasikiniai šaltiniai moko, kad manžetei išleidus orą, kraujagyslė atsidaro, o paskui subyra – ir mes girdime tonus. Tačiau išsami tonų lango „mechanika“ ir jį keičiantys veiksniai ilgą laiką liko hipotezių objektu. Apžvalgose atkreipiamas dėmesys į daug įtakos turinčių kintamųjų – nuo arterijos formos ir išleidimo greičio iki „slėgio žemiau manžetės“ (dilbyje), kuriuos standartiniai modeliai retai atkuria.
• Kodėl tai svarbu sistolinei hipertenzijai? Šiandien diagnozė ir gydymas daugiausia susiję su sistolinėmis ribomis; jei viršutinis kraujospūdis yra sistemingai nepakankamai įvertinamas, kai kuriems izoliuota sistoline hipertenzija sergantiems žmonėms (ypač vyresnio amžiaus žmonėms) liga lieka nepakankamai diagnozuota arba gydoma. Todėl didėja susidomėjimas sisteminių klaidų šaltiniais pačiame metode.
• Oscilometriją taip pat „supurto“ algoritmai. Automatiniai tonometrai neklauso tonų, o analizuoja manžetės svyravimus ir tada, naudodami patentuotus (ir uždarus) algoritmus, perskaičiuoja juos į sistolinį/diastolinį kraujospūdį. Tai padidina modelių kintamumą ir nepanaikina pagrindinės manžetės hidromechanikos. Todėl net ir idealiai atliktas matavimo metodas ne visada „ištaiso“ sisteminį poslinkį.
• Matavimo technika vis tiek išsprendžia pusę problemos. Neteisinga rankos padėtis / atrama, netinkamo dydžio manžetė, kalbėjimas matavimo metu, neseniai išgerta kava / nikotinas – visa tai gali pakeisti rodmenis daug mmHg. AHA / ACC rekomendacijose ir Europos gairėse reikalaujama: ranka širdies lygyje ir atremta, tinkamo dydžio manžetė, 2–3 pakartojimai su pertrauka, 3–5 minučių poilsis, kojos nesukryžiuotos. Net ir toks mažas dalykas kaip rankos padėtis JAMA IM tyrime reikšmingai pakeitė rodmenis.
• Ko trūko dabartiniame darbe? Nors gydytojai jau seniai pripažino, kad manžetė „praranda“ dalį sistolės, nebuvo jokio mechanistinio paaiškinimo, atsižvelgiant į realų „visiško kraujagyslės užsidarymo + žemo slėgio distaliai nuo manžetės“ scenarijų: laboratoriniuose modeliuose paprastai buvo naudojami apvalūs vamzdeliai, kurie nevisiškai sulinkdavo. Kembridžo tyrimas atkuria visišką užsidarymą ir parodo, kaip žemas „pasroviui“ esantis slėgis lėtina arterijų atsivėrimą, pakeisdamas tonuso langą, todėl sistemingai nepakankamai įvertinamas sistolinis / per daug įvertinamas diastolinis AKS.
• Kodėl klinikai to reikia: kalibravimas be naujų prietaisų. Supratimas apie „pasroviui“ esančio slėgio vaidmenį suteikia idėjų protokolo pakeitimams (standartizuota rankos padėtis / manevras prieš kraujavimą) ir programinės įrangos koregavimo galimybėms automatiniuose prietaisuose, t. y. būdui padidinti tikslumą visiškai nekeičiant viso tonometrų parko.

Ką tiksliai jie padarė?

Mokslininkai surinko fizinę konfigūraciją, kuri atkūrė pagrindines „manžetės“ matavimo sąlygas: „arterijos“ suspaudimą, kraujotakos nutrūkimą po manžete ir vėlesnį jos lėtą atleidimą. Skirtingai nuo ankstesnių modelių su apvaliu guminiu vamzdeliu, čia jie naudojo plokščiai krintančius kanalus, kurie, kaip ir tikra arterija po manžete, visiškai užsidaro, kai pumpuojama. Tai leido išbandyti žemo slėgio „pasroviui“ (dilbyje) poveikį – režimą, kuris atsiranda tikroje rankoje, kai suspaudžiama peties arterija.

Pagrindinė išvada yra „vėlavimas vėl atidaryti“

Kai manžetė suspaudžia kraujagyslę, slėgis kraujagyslėse po manžete smarkiai sumažėja ir išlieka žemoje „plato zonoje“. Atleidus manžetę, būtent šis slėgio skirtumas lemia, kad arterija išlieka uždaryta ilgiau nei tikimės – Korotkovo garsų atsiradimo „langas“ (pagal kurį skaičiuojamas viršutinis/apatinis) pasislenka, o prietaisas/stebėtojas reaguoja vėliau. Dėl to sistolinis slėgis yra nepakankamai įvertinamas, o diastolinis – per daug. Kuo mažesnis „žemyninis“ slėgis, tuo didesnė paklaida. Anksčiau šis mechanizmas laboratoriniuose modeliuose tiesiog nebuvo atkurtas, todėl „plaukiojančios sistolės“ reiškinys liko paslaptimi.

Kodėl tai svarbu?

• Hipertenzija yra didžiausias priešlaikinės mirties rizikos veiksnys. Jei viršutinis kraujospūdis nuolat žemas, pacientams gali būti diagnozuota liga / jie gali būti negydomi. Apžvalgose ir klinikiniuose palyginimuose anksčiau buvo užfiksuoti neatitikimai tarp manžetės ir invazinės (intravaskulinės) sistolės; šis naujas darbas paaiškina, kodėl.
• Sprendimai – be visiško įrangos atnaujinimo. Autoriai rodo, kad tikslumą galima padidinti pagal protokolą, pavyzdžiui, iš anksto pakeliant ranką (sukuriant nuspėjamą „pasroviui“ esantį slėgį) ir tada atsižvelgiant į nuspėjamą korekciją; ateityje prietaisai galės atsižvelgti į amžių / KMI / audinių savybes kaip „pasroviui“ esančio slėgio rodiklį individualiai korekcijai.

Kas dabar keičiasi (klinikose ir namuose)

• Sveikatos priežiūros darbuotojams. Be tinkamo matavimo standartų (manžetės parinkimas pagal rankos apimtį, „ranka širdies lygyje“, nugaros atremimas, kojos nesukryžiuotos, 3–5 min. tyla prieš matavimą, bent du pakartotiniai įrašai), verta stebėti rankos padėtį ir apsvarstyti vienodą „pakėlimo-nuleidimo-matavimo“ techniką prieš išleidžiant orą kaip galimą kalibravimą. Oficialios gairės to dar nereikalauja, tačiau darbas nustato kryptį protokolų ir klinikinių tyrimų atnaujinimui.
• Tiems, kurie matuojasi namuose. „Pigiausias“ tikslumo padidinimas yra teisinga technika: tinkamo dydžio manžetė, ranka širdies lygyje ir atremta į stalą, nekalbėkite, ramiai pasėdėkite 5 minutes, atlikite 2–3 matavimus su 1 minutės intervalu ir išmatuokite vidurkį. Šie žingsniai patys savaime sumažina paklaidą daug labiau nei įtaiso „atnaujinimas“.

Kaip tai dera su naujų slėgio technologijų lenktynėmis?

Ieškant „klasikinio“ metodo kalibravimo būdų, lygiagrečiai kuriami alternatyvūs metodai – nuo optikos (SCOS) iki ultragarso („rezonansinė sonomanometrija“) nuolatiniam ir be rankovės stebimumui. Tačiau jie taip pat susidurs su patvirtinimo ir hidrostatinės korekcijos problemomis. Naujoji klasikinio metodo fizika yra svarbi jau dabar, nes rankovė ilgą laiką išliks pagrindiniu metodu klinikose ir namuose – ir ją galima padaryti tikslesnę.

Apribojimai ir kitas žingsnis

Tyrime pateikiamas mechaninis paaiškinimas fizinio modelio pagalba ir siūlomi protokoliniai sprendimai, tačiau dabar reikalingi klinikiniai tyrimai: kiek siūlomi metodai (pavyzdžiui, standartizuota rankos padėtis prieš matavimą) ištaiso nepakankamą įvertinimą realiuose pacientuose – skirtingo amžiaus, kūno tipų ir gretutinių ligų. Kembridžo komanda jau ieško partnerių tokiems tyrimams.

Šaltinis: Bassil K., Agarwal A. Sistolinio kraujospūdžio nepakankamas įvertinimas matuojant kraujospūdį rankogaliu, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 2025 m. rugpjūčio 12 d. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222