Miks tonomeeter "alastab" ülemise rõhu - ja kuidas seda ilma uute seadmeteta parandada

Klassikaline rõhu mõõtmine manseti ja stetoskoobiga (auskultatsioonimeetod) alahindab süstemaatiliselt süstoolset rõhku ja ülehindab diastoolset rõhku. Cambridge'i inseneride meeskond demonstreeris selle vea füüsikalist põhjust eksperimentaalses mudelis ja pakkus välja lihtsad kalibreerimismeetodid – kuni käe asendi muutmiseni –, mis võivad täpsust parandada ilma seadmeid välja vahetamata. Autorite ja varasemate uuringute kohaselt võib ülemise rõhu süstemaatilise alahindamise tõttu jääda kuni 30% süstoolse hüpertensiooni juhtudest diagnoosimata. Uuring avaldati 12. augustil 2025 ajakirjas PNAS Nexus.

Taust

• Me mõõtleme rõhku „mansetiga“ üle 120 aasta – aga standardiks jääb endiselt invasiivne meetod. Mitte-invasiivsete mansetimeetodite (auskultatsiooniline Korotkoffi helide abil ja automaatne ostsillomeetriline mõõtmine) ja tegeliku intravaskulaarse rõhu vahel on stabiilne lõhe: kliinilistes võrdlustes alahindab mansett tavaliselt süstoolset ja ülehindab diastoolset vererõhku võrreldes intravaskulaarsete salvestustega. Seda on näidatud hiljutistes ülevaadetes/metaanalüüsides ja samaaegse arteriaalse liiniga tehtud töödes.
• Korotkoffi toonide füüsika on keerulisem, kui esmapilgul paistab. Klassikud õpetavad, et manseti tühjenedes anum avaneb ja seejärel variseb kokku – ning me kuuleme toone. Kuid tooniakna detailne „mehaanika“ ja seda nihutavad tegurid on pikka aega jäänud hüpoteeside objektiks. Ülevaadetes on märgitud paljusid mõjutavaid muutujaid – alates arteri kujust ja tühjenemise kiirusest kuni „rõhuni manseti all“ (käsivarres), mida standardmudelid harva reprodutseerivad.
• Miks on see süstoolse hüpertensiooni puhul kriitilise tähtsusega? Diagnoos ja ravi on tänapäeval suuresti seotud süstoolse lävega; kui ülemist vererõhku süstemaatiliselt alahinnatakse, siis mõned isoleeritud süstoolse hüpertensiooniga inimesed (eriti eakad) jäävad aladiagnoosituks või ravimata. Seetõttu on suurenenud huvi meetodi enda süstemaatiliste vigade allikate vastu.
• Ostsillomeetriat „raputavad“ ka algoritmid. Automaatsed tonomeetrid ei kuula toone, vaid analüüsivad manseti võnkumisi ja arvutavad need seejärel patenteeritud (ja suletud) algoritmide abil süstoolseks/diastoolseks vererõhuks. See lisab mudelite vahel varieeruvust ega kõrvalda manseti all olevat põhilist hüdromehaanikat. Seetõttu ei „paranda“ isegi ideaalselt teostatud mõõtmistehnika alati süstemaatilist nihet.
• Mõõtmistehnika lahendab ikkagi poole probleemist. Vale käe asend/tugi, vale suurusega mansett, mõõtmise ajal rääkimine, hiljutine kohvi/nikotiin – kõik see võib näitu mitme mmHg võrra nihutada. AHA/ACC soovitused ja Euroopa suunised nõuavad: käsi südame kõrgusel ja toestatud, õige suurusega mansett, 2-3 kordust intervalliga, puhkus 3-5 minutit, jalad ristimata. Isegi selline väike asi nagu käe asend muutis JAMA IM uuringus näitu oluliselt.
• Mis praegusest tööst puudus? Kuigi arstid on juba ammu tunnistanud, et mansett „kaotab“ osa süstoolist, puudus reaalses maailmas stsenaariumis „täielik veresoone sulgumine + madal rõhk manseti distaalses osas“ mehhanistlik seletus: laborimudelites kasutati tavaliselt ümmargusi torusid, mis ei vajunud täielikult kokku. Cambridge'i uuring reprodutseerib täieliku sulgumise ja näitab, kuidas madal „allavoolu“ rõhk lükkab arterite taasavamist edasi, nihutades toonusakent – sellest ka süstemaatiline süstoolse vererõhu alahindamine/diastoolse vererõhu ülehindamine.
• Miks kliinik seda vajab: kalibreerimine ilma uute seadmeteta. "Allavoolu" rõhu rolli mõistmine annab ideid protokolli muutmiseks (käe standardiseeritud asend/manööver enne verejooksu) ja automaatsete seadmete tarkvara kohandamise võimaluseks – see tähendab viisi täpsuse suurendamiseks ilma tonomeetrite parki täielikult muutmata.

Mida nad täpselt tegid?

Teadlased panid kokku füüsilise seadistuse, mis taastootis "manseti" mõõtmise põhitingimused: "arteri" kokkusurumine, voolu lakkamine manseti all ja selle järgnev aeglane vabastamine. Erinevalt varasematest ümmarguse kummist toruga mudelitest kasutasid nad siin lamedaid kanaleid, mis nagu päris manseti all olev arter, pumbates täielikult sulguvad. See võimaldas testida madala rõhu mõju "allavoolu" (käsivarres) - režiimi, mis tekib päris käes õlavarrearteri kokkusurumisel.

Peamine leid on „taasavamise edasilükkamine”.

Kui mansett surub veresooni kokku, langeb rõhk manseti all olevates veresoontes järsult ja püsib madalal "platool". Manseti vabastamisel põhjustab just see rõhuerinevus arteri suletuna püsimise kauem kui me eeldame - Korotkoffi helide ilmumise "aken" (mille järgi loendatakse ülemist/alumist) nihkub ja seade/vaatleja reageerib hiljem. Tulemuseks on see, et süstoolset rõhku alahinnatakse ja diastoolset rõhku ülehinnatakse. Mida madalam on "allavoolu" rõhk, seda suurem on viga. Varem seda mehhanismi laborimudelites lihtsalt ei õnnestunud reprodutseerida, seega jäi "ujuva süstooli" nähtus saladuseks.

Miks see oluline on?

• Hüpertensioon on enneaegse surma riskitegur nr 1. Kui ülemine rõhk on pidevalt madal, ei pruugita patsiente diagnoosida/ravida. Ülevaated ja kliinilised võrdlused on varem dokumenteerinud lahknevusi manseti ja invasiivse (intravaskulaarse) süstooli vahel; see uus töö selgitab, miks.
• Lahendused – ilma seadmete täieliku uuendamiseta. Autorid näitavad, et täpsust saab protokolli järgi suurendada – näiteks käe eelnevalt tõstes (luues prognoositava „allavoolu“ rõhu) ja seejärel arvestades prognoositavat korrektsiooni; tulevikus saavad seadmed individuaalse korrektsiooni jaoks võtta arvesse vanust/KMI-d/koe omadusi „allavoolu“ rõhu asendajana.

Mis see nüüd muutub (nii kliinikutes kui ka kodus)

• Tervishoiutöötajatele. Lisaks õige mõõtmise standarditele (manseti valik käe ümbermõõdu põhjal, „käsi südame kõrgusel“, selg toetatud, jalad ristimata, 3–5 minutit vaikust enne mõõtmist, vähemalt kaks korduvat salvestust) tasub jälgida käe asendit ja kaaluda enne õhust tühjendamist ühtse „tõsta-langeta-mõõta“ tehnika kasutamist võimaliku kalibreerimise eesmärgil. Ametlikud juhised seda veel ei nõua, kuid töö annab suuna protokollide ja kliiniliste uuringute ajakohastamiseks.
• Kodus mõõtavatele inimestele. Kõige „odavam“ täpsuse suurendamine on õige tehnika: õige suurusega mansett, käsivars südame kõrgusel laual, mitte rääkida, istuda vaikselt 5 minutit, teha 2–3 mõõtmist 1-minutilise intervalliga ja arvutada keskmine väärtus. Need sammud ise vähendavad viga palju rohkem kui vidina „täiendamine“.

Kuidas see sobib uute survetehnoloogiate võidujooksuga?

„Klassikalise” meetodi kalibreerimisvõimaluste otsimise kõrval töötatakse paralleelselt välja alternatiivseid lähenemisviise – optikast (SCOS) kuni ultrahelini („resonants-sonomanomeetria”) pidevaks ja mansetivabaks jälgimiseks. Kuid need seisavad silmitsi ka valideerimise ja hüdrostaatiliste korrektsioonide probleemidega. Klassikalise meetodi uus füüsika on oluline juba praegu, sest mansett jääb kliinikutes ja kodus pikaks ajaks peamiseks meetodiks – ja seda saab muuta täpsemaks.

Piirangud ja järgmine samm

Uuring pakub mehhanistliku selgituse füüsilises mudelis ja pakub välja protokollilahendusi, kuid nüüd on vaja kliinilisi uuringuid: mil määral korrigeerivad kavandatud meetodid (näiteks standardiseeritud käe asend enne mõõtmist) alahindamist reaalsetel patsientidel – erinevas vanuses, kehatüüpides ja kaasuvate haigustega. Cambridge'i meeskond otsib juba sellisteks uuringuteks partnereid.

Allikas: Bassil K., Agarwal A. Süstoolse rõhu alahindamine mansetipõhisel vererõhu mõõtmisel, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12. august 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222