Kāpēc tonometrs "norāda zemāku" spiedienu - un kā to labot bez jaunām ierīcēm

Klasiskā spiediena mērīšana ar aproci un stetoskopu (auskultatoriskā metode) sistemātiski nenovērtē sistolisko spiedienu un pārvērtē diastolisko spiedienu. Kembridžas inženieru komanda eksperimentālā modelī nodemonstrēja šīs kļūdas fizisko cēloni un ierosināja vienkāršas kalibrēšanas metodes – līdz pat rokas pozīcijas maiņai –, kas var uzlabot precizitāti, neaizstājot ierīces. Saskaņā ar autoru un iepriekšējo pētījumu datiem, augšējā spiediena sistemātiskas nenovērtēšanas dēļ līdz pat 30% sistoliskās hipertensijas gadījumu var palikt neatpazīti. Pētījums tika publicēts 2025. gada 12. augustā žurnālā PNAS Nexus.

Fons

• Mēs mērām spiedienu ar "aproci" vairāk nekā 120 gadus, taču standarts joprojām ir invazīvā metode. Pastāv stabila atšķirība starp neinvazīvām aproces metodēm (auskultācija ar Korotkova skaņām un automātiskā oscilometriskā metode) un patieso intravaskulāro spiedienu: klīniskajos salīdzinājumos aproce parasti nenovērtē sistolisko un nepārvērtē diastolisko spiedienu attiecībā pret intravaskulāriem ierakstiem. Tas ir pierādīts nesenos pārskatos/metaanalīzēs un darbos ar vienlaicīgu arteriālo līniju.
• Korotkova toņu fizika ir sarežģītāka, nekā šķiet. Klasika māca, ka, aprocei iztukšojoties, asinsvads atveras un pēc tam sabrūk — un mēs dzirdam toņus. Taču toņu loga detalizētā “mehānika” un faktori, kas to maina, jau sen ir palikuši hipotēžu priekšmets. Pārskatos ir atzīmēti daudzi ietekmējošie mainīgie — sākot no artērijas formas un iztukšošanas ātruma līdz “spiedienam zem aproces” (apakšdelmā), ko standarta modeļi reti atveido.
• Kāpēc tas ir tik svarīgi sistoliskai hipertensijai? Diagnoze un ārstēšana mūsdienās lielā mērā ir saistīta ar sistoliskā sliekšņa noteikšanu; ja augšējais asinsspiediens tiek sistemātiski novērtēts par zemu, tad daži cilvēki ar izolētu sistolisku hipertensiju (īpaši gados vecāki cilvēki) joprojām netiek pietiekami diagnosticēti vai ārstēti. Tādēļ pieaug interese par sistemātisku kļūdu avotiem pašā metodē.
• Arī oscilometriju “sakrata” algoritmi. Automātiskie tonometri neklausās signālos, bet analizē aproces svārstības un pēc tam, izmantojot patentētus (un slēgtus) algoritmus, pārrēķina tās sistoliskajā/diastoliskajā asinsspiedienā. Tas palielina modeļu mainīgumu un neizslēdz pamata hidromehāniku zem aproces. Tāpēc pat ideāli izpildīta mērīšanas metode ne vienmēr “novērš” sistemātisko nobīdi.
• Mērīšanas tehnika joprojām atrisina pusi problēmas. Nepareiza rokas pozīcija/atbalsts, nepareiza izmēra aproce, runāšana mērīšanas laikā, nesen lietota kafija/nikotīns — tas viss var izmainīt rādījumus par daudziem mmHg. AHA/ACC ieteikumi un Eiropas vadlīnijas nosaka: roka sirds līmenī un atbalstīta, pareiza izmēra aproce, 2–3 atkārtojumi ar intervālu, atpūta 3–5 minūtes, kājas nekrustotas. Pat tāda maza lieta kā rokas pozīcija JAMA IM pētījumā būtiski mainīja rādījumus.
• Kas pašreizējā darbā trūka? Lai gan klīnicisti jau sen ir atzinuši, ka aproce "zaudē" daļu no sistoles, ņemot vērā reālās pasaules scenāriju "pilnīga asinsvada noslēgšanās + zems spiediens distāli no aproces", tam nebija mehāniska skaidrojuma: laboratorijas modeļos parasti tika izmantotas apaļas caurulītes, kas pilnībā nesabruka. Kembridžas pētījums atveido pilnīgu noslēgšanos un parāda, kā zems "lejupvērstais" spiediens aizkavē artēriju atkārtotu atvēršanos, nobīdot tonusa logu, līdz ar to sistemātiski tiek nepietiekami novērtēts sistoliskais asinsspiediens/pārspīlēts diastoliskais asinsspiediens.
• Kāpēc klīnikai tas ir nepieciešams: kalibrēšana bez jaunām ierīcēm. Izpratne par "lejupējā" spiediena lomu sniedz idejas protokola grozījumiem (standartizēta rokas pozīcija/manevrs pirms asiņošanas) un programmatūras pielāgošanas iespējām automātiskajās ierīcēs, proti, veidu, kā palielināt precizitāti, pilnībā nemainot visu tonometru parku.

Ko tieši viņi izdarīja?

Zinātnieki izveidoja fizisku iekārtu, kas reproducēja galvenos "aproces" mērīšanas nosacījumus: "artērijas" saspiešanu, plūsmas pārtraukšanu zem aproces un tās sekojošu lēnu atbrīvošanu. Atšķirībā no iepriekšējiem modeļiem ar apaļu gumijas caurulīti, šeit viņi izmantoja plakanus kanālus, kas, tāpat kā īsta artērija zem aproces, pilnībā aizveras, kad tiek pumpēts. Tas ļāva pārbaudīt zema spiediena "lejup pa straumi" (apakšdelmā) ietekmi - režīmu, kas rodas reālā rokā, kad tiek saspiesta pleča artērija.

Galvenais atklājums ir “kavēšanās atkārtotā atvēršanā”.

Kad aproce saspiež asinsvadu, spiediens asinsvados zem aproces strauji pazeminās un saglabājas zemā "plato" līmenī. Atlaižot aproci, tieši šī spiediena starpība liek artērijai palikt aizvērtai ilgāk, nekā mēs sagaidām - Korotkova skaņu parādīšanās "logs" (pēc kura tiek skaitīts augšējais/apakšējais) nobīdās, un ierīce/novērotājs reaģē vēlāk. Rezultātā sistoliskais spiediens tiek novērtēts par zemu, bet diastoliskais - par zemu. Jo zemāks ir "lejupvērstais" spiediens, jo lielāka ir kļūda. Iepriekš šis mehānisms laboratorijas modeļos vienkārši netika reproducēts, tāpēc "peldošās sistoles" fenomens palika noslēpums.

Kāpēc tas ir svarīgi?

• Hipertensija ir galvenais priekšlaicīgas nāves risks. Ja augšējais asinsspiediens ir pastāvīgi zems, pacientiem diagnoze/ārstēšana var netikt noteikta. Pārskatos un klīniskajos salīdzinājumos iepriekš ir dokumentētas neatbilstības starp aproci un invazīvo (intravaskulāro) sistolu; šis jaunais darbs paskaidro, kāpēc.
• Risinājumi — bez pilnīgas aprīkojuma modernizācijas. Autori parāda, ka precizitāti var palielināt atbilstoši protokolam — piemēram, iepriekš paceļot roku (radot paredzamu "lejupvērstu" spiedienu) un pēc tam ņemot vērā paredzamu korekciju; nākotnē ierīces varēs ņemt vērā vecumu/ĶMI/audu īpašības kā "lejupvērsta" spiediena aizstājēju individuālai korekcijai.

Kas tagad mainās (klīnikās un mājās)

• Veselības aprūpes darbiniekiem. Papildus pareizas mērīšanas standartiem (aproces izvēle, pamatojoties uz rokas apkārtmēru, “roka sirds līmenī”, atbalstīta mugura, nesakrustotas kājas, klusums 3–5 minūtes pirms mērīšanas, vismaz divi atkārtoti ieraksti), ir vērts uzraudzīt rokas pozīciju un apsvērt vienotu “pacelšanas-nolaišanas-mērīšanas” tehniku pirms gaisa izlaišanas kā potenciālu kalibrēšanu. Oficiālās vadlīnijas to vēl nepieprasa, taču darbs nosaka virzienu protokolu un klīnisko pētījumu atjaunināšanai.
• Cilvēkiem, kas mēra mājās. "Lētākais" precizitātes pieaugums ir pareiza tehnika: pareiza izmēra aproce, roka sirds līmenī un atbalstīta uz galda, nerunāt, mierīgi pasēdēt 5 minūtes, veikt 2-3 mērījumus ar 1 minūtes intervālu un aprēķināt vidējo vērtību. Šīs darbības pašas par sevi samazina kļūdu daudz vairāk nekā ierīces "uzlabošana".

Kā tas iederas jaunu spiediena tehnoloģiju sacensībā?

Meklējot “klasiskās” metodes kalibrēšanas iespējas, paralēli tiek izstrādātas alternatīvas pieejas – no optikas (SCOS) līdz ultraskaņai (“rezonanses sonomanometrija”) nepārtrauktai un bez aproces uzraudzībai. Taču tās saskarsies arī ar validācijas un hidrostatiskās korekcijas problēmām. Klasiskās metodes jaunā fizika ir svarīga jau tāpēc, ka aproce vēl ilgu laiku paliks galvenā metode klīnikās un mājās, un to var padarīt precīzāku.

Ierobežojumi un nākamais solis

Pētījums sniedz mehānisku skaidrojumu fiziskā modelī un ierosina protokola risinājumus, taču tagad ir nepieciešami klīniskie pētījumi: cik lielā mērā piedāvātās metodes (piemēram, standartizēta rokas pozīcija pirms mērīšanas) koriģē nepietiekamu novērtējumu reāliem pacientiem – dažādos vecumos, ķermeņa tipos un ar blakusslimībām. Kembridžas komanda jau meklē partnerus šādiem pētījumiem.

Avots: Bassil K., Agarwal A. Sistoliskā spiediena nenovērtēšana, mērot asinsspiedienu ar aproci, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 2025. gada 12. augusts. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222