Защо тонометърът „не достига“ горното налягане - и как да го поправим без нови устройства

Класическото измерване на налягането с маншет и стетоскоп (аускултативен метод) систематично подценява систоличното налягане и надценява диастоличното налягане. Екип от инженери от Кеймбридж демонстрира физическата причина за тази грешка в експериментален модел и предложи прости методи за калибриране - до промяна на позицията на ръката - които могат да подобрят точността без подмяна на устройствата. Според авторите и предишни проучвания, поради систематичното подценяване на горното налягане, до 30% от случаите на систолична хипертония могат да останат неразпознати. Проучването е публикувано на 12 август 2025 г. в PNAS Nexus.

Предистория

• Измерваме налягането с „маншет“ повече от 120 години, но стандартът остава инвазивният метод. Съществува стабилна разлика между неинвазивните методи с маншет (аускултаторно чрез тонове на Коротков и автоматична осцилометрична оценка) и истинското вътресъдово налягане: при клинични сравнения маншетът обикновено подценява систоличното и надценява диастоличното спрямо вътресъдовите записи. Това е показано в скорошни обзори/мета-анализи и в трудове с едновременна артериална линия.
• Физиката на тоновете на Коротков е по-сложна, отколкото изглежда. Класическите изследвания учат, че когато маншетът се изпуска, съдът се отваря и след това се свива – и ние чуваме тонове. Но подробната „механика“ на тоналния прозорец и факторите, които го променят, дълго време остават предмет на хипотези. Прегледите отбелязват много влияещи променливи – от формата на артерията и скоростта на изпускане до „налягане под маншета“ (в предмишницата), което стандартните модели рядко възпроизвеждат.
• Защо това е критично за систоличната хипертония? Диагнозата и лечението днес до голяма степен са обвързани със систоличните прагове; ако горната граница на налягането е систематично подценявана, тогава някои хора с изолирана систолична хипертония (особено възрастните хора) остават недодиагностицирани или недолекувани. Оттук и повишеният интерес към източниците на систематична грешка в самия метод.
• Осцилометрията също е „разклатена“ от алгоритми. Автоматичните тонометри не слушат тонове, а анализират трептенията на маншета и след това ги преизчисляват в систолно/диастолно кръвно налягане (СКП/ДКП), използвайки собствени (и затворени) алгоритми. Това добавя вариабилност между моделите и не елиминира основната хидромеханика под маншета. Следователно, дори идеално изпълнената техника на измерване не винаги „фиксира“ систематичното изместване.
• Техниката на измерване все още решава половината от проблема. Неправилна позиция/опора на ръката, маншет с грешен размер, говорене по време на измерване, скорошно кафе/никотин - всичко това може да промени числата с много mmHg. Препоръките на AHA/ACC и европейските насоки настояват: ръка на нивото на сърцето и с опора, маншет с правилния размер, 2-3 повторения с интервал, почивка за 3-5 минути, крака без кръстосване. Дори малко нещо като позицията на ръката в проучването JAMA IM значително променя показанията.
• Какво липсваше в настоящата работа? Въпреки че клиницистите отдавна са признали, че маншетът „губи“ част от систолата, нямаше механистично обяснение, предвид реалния сценарий „пълно затваряне на съда + ниско налягане дистално от маншета“: лабораторните модели обикновено използваха кръгли тръби, които не се колабираха напълно. Проучването в Кеймбридж възпроизвежда пълно затваряне и показва как ниското налягане „надолу по течението“ забавя повторното отваряне на артерията чрез изместване на тоналния прозорец – оттук и систематичното подценяване на систолното кръвно налягане/надценяване на диастолното кръвно налягане.
• Защо една клиника се нуждае от това: калибриране без нови устройства. Разбирането на ролята на налягането „надолу по веригата“ дава идеи за изменения в протокола (стандартизирана позиция/маневра на ръката преди кървене) и потенциала за софтуерни корекции в автоматичните устройства - тоест начин за повишаване на точността без пълна промяна на тонометричния парк.

Какво точно направиха?

Учените сглобили физическа установка, която възпроизвежда ключовите условия на измерването на „маншета“: компресия на „артерията“, спиране на потока под маншета и последващото му бавно освобождаване. За разлика от предишните модели с кръгла гумена тръба, тук те са използвали плоско падащи канали, които, подобно на истинска артерия под маншета, се затварят напълно при напомпване. Това е позволило да се тества ефектът на ниското налягане „надолу по течението“ (в предмишницата) - режим, който се наблюдава в истинска ръка, когато брахиалната артерия е компресирана.

Основната констатация е „забавянето на повторното отваряне“

Когато маншетът компресира съда, налягането в съдовете под маншета рязко спада и остава на ниско „плато“. Когато маншетът се освободи, именно тази разлика в налягането кара артерията да остане затворена по-дълго, отколкото очакваме - „прозорецът“ на появата на тоновете на Коротков (чрез който се отчита горното/долното) се измества и устройството/наблюдателят реагира по-късно. Резултатът е, че систоличното налягане се подценява, а диастоличното - надценява. Колкото по-ниско е налягането „надолу по течението“, толкова по-голяма е грешката. Преди това този механизъм просто не се възпроизвеждаше в лабораторни модели, така че феноменът „плаваща систола“ оставаше загадка.

Защо това е важно?

• Хипертонията е риск номер 1 за преждевременна смърт. Ако горното налягане е постоянно ниско, пациентите може да не бъдат диагностицирани/лекувани. Прегледи и клинични сравнения вече са документирали несъответствия между маншетната и инвазивната (интраваскуларна) систола; тази нова работа обяснява защо.
• Решения — без пълно надграждане на оборудването. Авторите показват, че точността може да се повиши чрез протоколно отчитане — например чрез предварително повдигане на ръката (създаване на предвидимо налягане „надолу по течението“) и след това отчитане на предвидима корекция; в бъдеще устройствата могат да отчитат възрастта/ИТМ/свойствата на тъканите като показател за налягане „надолу по течението“ за индивидуална корекция.

Какво се променя сега (за клиники и у дома)

• За здравните работници. В допълнение към стандартите за правилно измерване (избор на маншет въз основа на обиколката на ръката, „ръка на нивото на сърцето“, опора за гръб, некръстосани крака, тишина за 3–5 минути преди измерване, поне две повторни записи), струва си да се следи позицията на ръката и да се обмисли унифицирана техника „повдигане-спускане-измерване“ преди дефлация като потенциално калибриране. Официалните насоки все още не изискват това, но работата определя посоката за актуализиране на протоколите и клиничните изпитвания.
• За хора, които измерват у дома. „Най-евтиното“ увеличение на точността е правилната техника: маншет с правилния размер, ръката на нивото на сърцето и опряна на масата, не говорете, седнете тихо 5 минути, направете 2-3 измервания с интервал от 1 минута и осреднете. Тези стъпки сами по себе си намаляват грешката много повече от „ъпгрейда“ на джаджата.

Как се вписва това в надпреварата за нови технологии за налягане?

Докато се търсят калибрирания на „класическия“, паралелно се разработват алтернативни подходи – от оптика (SCOS) до ултразвук („резонансна соно-манометрия“) за непрекъснато и безманшетно наблюдение. Но те ще се сблъскат и с проблеми, свързани с валидирането и хидростатичните корекции. Новата физика на класическия метод е важна още сега, защото маншетът ще остане основният метод в клиниките и у дома за дълго време – и може да бъде направен по-точен.

Ограничения и следващата стъпка

Проучването предоставя механистично обяснение във физически модел и предлага протоколни решения, но сега са необходими клинични изпитвания: до каква степен предложените техники (например стандартизирана позиция на ръката преди измерване) коригират подценяването при реални пациенти - на различна възраст, тип тяло и със съпътстващи заболявания. Екипът от Кеймбридж вече търси партньори за подобни проучвания.

Източник: Басил К., Агарвал А. Подценяване на систоличното налягане при измерване на кръвно налягане с маншет, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 август 2025 г. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222