Zašto tonometar "podbacuje" gornji tlak - i kako to popraviti bez novih uređaja

Klasično mjerenje tlaka manžetom i stetoskopom (auskultatorna metoda) sustavno podcjenjuje sistolički tlak i precjenjuje dijastolički tlak. Tim inženjera iz Cambridgea demonstrirao je fizički uzrok ove pogreške u eksperimentalnom modelu i predložio jednostavne metode kalibracije - do promjene položaja ruke - koje mogu poboljšati točnost bez zamjene uređaja. Prema autorima i prethodnim studijama, zbog sustavnog podcjenjivanja gornjeg tlaka, do 30% slučajeva sistoličke hipertenzije može ostati neprepoznato. Studija je objavljena 12. kolovoza 2025. u PNAS Nexusu.

Pozadina

• Tlak mjerimo „manžetom“ već više od 120 godina, ali standard ostaje invazivni. Postoji stabilan jaz između neinvazivnih metoda s manžetom (auskultatorno Korotkoffovim zvukovima i automatskim oscilometrijskim) i pravog intravaskularnog tlaka: u kliničkim usporedbama, manžeta obično podcjenjuje sistolički i precjenjuje dijastolički u odnosu na intravaskularne zapise. To je pokazano u nedavnim pregledima/meta-analizama i u radovima sa simultanom arterijskom linijom.
• Fizika Korotkoffovih tonova složenija je nego što se čini. Klasici uče da se, kako se manžeta ispuhuje, žila otvara, a zatim skuplja - i čujemo tonove. Ali detaljna "mehanika" tonskog prozora i čimbenici koji ga pomiču dugo su ostali predmetom hipoteza. Recenzije su zabilježile mnoge utjecajne varijable - od oblika arterije i brzine ispuhivanja do "tlaka ispod manžete" (u podlaktici), što standardni modeli rijetko reproduciraju.
• Zašto je ovo ključno za sistoličku hipertenziju? Dijagnoza i liječenje danas su uvelike vezani uz sistolne pragove; ako se gornji tlak sustavno podcjenjuje, tada neke osobe s izoliranom sistoličkom hipertenzijom (osobito starije osobe) ostaju nedovoljno dijagnosticirane ili nedovoljno liječene. Stoga je povećan interes za izvore sustavne pogreške u samoj metodi.
• Oscilometriju također „protresu“ algoritmi. Automatski tonometri ne slušaju tonove, već analiziraju oscilacije manžete, a zatim ih preračunavaju u SBP/DBP koristeći vlasničke (i zatvorene) algoritme. To dodaje varijabilnost između modela i ne eliminira osnovnu hidromehaniku ispod manžete. Stoga, čak ni idealno izvedena tehnika mjerenja ne „popravlja“ uvijek sistematski pomak.
• Tehnika mjerenja još uvijek rješava pola problema. Nepravilan položaj/potpora ruke, manžeta pogrešne veličine, razgovor tijekom mjerenja, nedavna kava/nikotin - sve to može pomaknuti brojke za mnogo mmHg. Preporuke AHA/ACC i europske smjernice inzistiraju: ruka u razini srca i s potporom, manžeta odgovarajuće veličine, 2-3 ponavljanja s pauzom, odmor od 3-5 minuta, noge neprekrižene. Čak je i sitnica poput položaja ruke u JAMA IM studiji značajno promijenila očitanja.
• Što je nedostajalo u trenutnom radu? Iako su kliničari odavno prepoznali da manžeta „gubi“ dio sistole, nije bilo mehanističkog objašnjenja s obzirom na scenarij „potpunog zatvaranja krvnog suda + niskog tlaka distalno od manžete“ u stvarnom svijetu: laboratorijski modeli obično su koristili okrugle cijevi koje se nisu potpuno urušile. Studija u Cambridgeu reproducira potpuno zatvaranje i pokazuje kako niski „nizvodni“ tlak odgađa ponovno otvaranje arterije pomicanjem tonskog prozora - stoga sustavno podcjenjivanje sistoličkog krvnog tlaka/precjenjivanje diastoličkog krvnog tlaka.
• Zašto je klinici ovo potrebno: kalibracija bez novih uređaja. Razumijevanje uloge "nizvodnog" tlaka daje ideje za izmjene protokola (standardizirani položaj/manevar ruke prije krvarenja) i potencijal za softverske prilagodbe u automatskim uređajima - to jest, način povećanja točnosti bez potpune promjene flote tonometra.

Što su točno učinili?

Znanstvenici su sastavili fizičku postavku koja je reproducirala ključne uvjete mjerenja "manžete": kompresiju "arterije", prestanak protoka ispod manžete i njezino naknadno sporo otpuštanje. Za razliku od prethodnih modela s okruglom gumenom cijevi, ovdje su koristili kanale s ravnim padom koji se, poput prave arterije ispod manžete, potpuno zatvaraju prilikom pumpanja. To je omogućilo testiranje učinka niskog tlaka "nizvodno" (u podlaktici) - načina rada koji se javlja u pravoj ruci kada se brahijalna arterija kompresira.

Glavni nalaz je „kašnjenje ponovnog otvaranja“

Kada manžeta stisne krvnu žilu, tlak u krvnim žilama ispod manžete naglo pada i ostaje na niskoj "visoravni". Kada se manžeta otpusti, upravo ta razlika tlaka uzrokuje da arterija ostane zatvorena dulje nego što očekujemo - "prozor" pojave Korotkoffovih zvukova (po kojem se broji gornji/donji) se pomiče, a uređaj/promatrač reagira kasnije. Rezultat je da se sistolički tlak podcjenjuje, a dijastolički tlak precjenjuje. Što je niži "nizvodni" tlak, to je veća pogreška. Prije se ovaj mehanizam jednostavno nije reproducirao u laboratorijskim modelima, pa je fenomen "plutajuće sistole" ostao misterij.

Zašto je ovo važno?

• Hipertenzija je glavni rizik za preranu smrt. Ako je gornji tlak stalno nizak, pacijentima se možda neće postaviti dijagnoza/liječiti. Pregledi i kliničke usporedbe prethodno su dokumentirale razlike između sistole manžete i invazivne (intravaskularne) sistole; ovaj novi rad objašnjava zašto.
• Rješenja - bez potpune nadogradnje opreme. Autori pokazuju da se točnost može povećati protokolarno - na primjer, podizanjem ruke unaprijed (stvaranjem predvidljivog "nizvodnog" tlaka) i zatim uzimanjem u obzir predvidljive korekcije; u budućnosti uređaji mogu uzeti u obzir dob/BMI/svojstva tkiva kao zamjenu za "nizvodni" tlak za individualnu korekciju.

Što se sada mijenja (za klinike i kod kuće)

• Za zdravstvene radnike. Uz standarde za pravilno mjerenje (odabir manžete na temelju opsega ruke, „ruka u razini srca“, podupiranje leđa, neprekrižene noge, tišina 3-5 minuta prije mjerenja, najmanje dva ponovljena snimanja), vrijedi pratiti položaj ruke i razmotriti ujednačenu tehniku „podizanja-spuštanja-mjerenja“ prije ispuhivanja kao potencijalnu kalibraciju. Službene smjernice to još ne zahtijevaju, ali rad postavlja smjer za ažuriranje protokola i kliničkih ispitivanja.
• Za ljude koji mjere kod kuće. "Najjeftinije" povećanje točnosti je ispravna tehnika: manžeta odgovarajuće veličine, ruka u razini srca i naslonjena na stol, ne razgovarati, mirno sjediti 5 minuta, napraviti 2-3 mjerenja s razmakom od 1 minute i usrednjavati. Ovi koraci sami po sebi smanjuju pogrešku puno više nego "nadogradnja" uređaja.

Kako se ovo uklapa u utrku za novim tehnologijama tlaka?

Dok se traže kalibracije „klasične metode“, paralelno se razvijaju alternativni pristupi – od optike (SCOS) do ultrazvuka („rezonantna sono-manometrija“) za kontinuirano praćenje bez manžete. No, suočit će se i s problemima validacije i hidrostatskih korekcija. Nova fizika klasične metode važna je već sada jer će manžeta dugo ostati glavna metoda u klinikama i kod kuće – i može se učiniti preciznijom.

Ograničenja i sljedeći korak

Studija pruža mehanističko objašnjenje u fizičkom modelu i predlaže protokolarna rješenja, no sada su potrebna klinička ispitivanja: u kojoj mjeri predložene tehnike (na primjer, standardizirani položaj ruke prije mjerenja) ispravljaju podcjenjivanje kod stvarnih pacijenata - u različitim dobnim skupinama, tipovima tijela i s komorbiditetima. Tim iz Cambridgea već traži partnere za takve studije.

Izvor: Bassil K., Agarwal A. Podcjenjivanje sistoličkog tlaka pri mjerenju krvnog tlaka manžetom, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12. kolovoza 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222