Bakit "undershoot" ng tonometer ang itaas na presyon - at kung paano ayusin ito nang walang mga bagong device

Ang klasikong pagsukat ng presyon gamit ang cuff at stethoscope (auscultatory method) ay sistematikong minamaliit ang systolic pressure at sobra-sobra ang diastolic pressure. Ipinakita ng isang pangkat ng mga inhinyero ng Cambridge ang pisikal na sanhi ng error na ito sa isang pang-eksperimentong modelo at nagmungkahi ng mga simpleng paraan ng pagkakalibrate - hanggang sa pagbabago ng posisyon ng kamay - na maaaring mapabuti ang katumpakan nang hindi pinapalitan ang mga device. Ayon sa mga may-akda at mga nakaraang pag-aaral, dahil sa sistematikong pagmamaliit ng itaas na presyon, hanggang sa 30% ng mga kaso ng systolic hypertension ay maaaring manatiling hindi nakikilala. Na-publish ang pag-aaral noong Agosto 12, 2025 sa PNAS Nexus.

Background

• Sinusukat namin ang presyon gamit ang isang "cuff" sa loob ng >120 taon — ngunit ang pamantayan ay nananatiling invasion. Mayroong matatag na agwat sa pagitan ng mga non-invasive cuff method (auscultatory by Korotkoff sounds at automatic oscillometric) at totoong intravascular pressure: sa mga klinikal na paghahambing, ang cuff ay karaniwang minamaliit ang systolic at overestimates diastolic na may kaugnayan sa intravascular recording. Ito ay ipinakita sa mga kamakailang review/meta-analyses at sa mga gawa na may sabay-sabay na arterial line.
• Ang pisika ng mga tono ng Korotkoff ay mas kumplikado kaysa sa tila. Itinuturo ng mga klasiko na habang lumalabas ang cuff, bumubukas ang sisidlan at pagkatapos ay bumagsak - at nakarinig tayo ng mga tono. Ngunit ang detalyadong "mekanika" ng window ng tono at ang mga salik na nagbabago nito ay matagal nang nanatiling paksa ng mga hypotheses. Napansin ng mga review ang maraming nakakaimpluwensyang variable — mula sa hugis ng arterya at rate ng deflation hanggang sa "pressure below the cuff" (sa forearm), na bihirang magparami ng mga karaniwang modelo.
• Bakit ito kritikal para sa systolic hypertension? Ang diagnosis at paggamot ngayon ay higit na nakatali sa mga systolic threshold; kung ang mataas na presyon ay sistematikong minamaliit, kung gayon ang ilang mga taong may nakahiwalay na systolic hypertension (lalo na ang mga matatanda) ay nananatiling hindi nasuri o hindi ginagamot. Kaya ang tumaas na interes sa mga pinagmumulan ng sistematikong pagkakamali sa mismong pamamaraan.
• Ang Oscillometry ay "inalog" din ng mga algorithm. Ang mga awtomatikong tonometer ay hindi nakikinig sa mga tono, ngunit sinusuri ang mga cuff oscillations at pagkatapos ay muling kalkulahin ang mga ito sa SBP/DBP gamit ang pagmamay-ari (at sarado) na mga algorithm. Nagdaragdag ito ng pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga modelo at hindi inaalis ang pangunahing hydromechanics sa ilalim ng cuff. Samakatuwid, kahit na ang isang perpektong naisakatuparan na pamamaraan ng pagsukat ay hindi palaging "ayusin" ang sistematikong pagbabago.
• Ang pamamaraan ng pagsukat ay nalulutas pa rin ang kalahati ng problema. Maling posisyon ng braso/suporta, maling laki ng cuff, nagsasalita habang sinusukat, kamakailang kape/nikotina - lahat ng ito ay maaaring maglipat ng mga numero ng maraming mmHg. Ang mga rekomendasyon ng AHA/ACC at mga alituntunin sa Europa ay iginigiit: braso sa antas ng puso at suportado, cuff ng tamang sukat, 2-3 pag-uulit na may pagitan, pahinga nang 3-5 minuto, hindi naka-cross ang mga binti. Kahit na ang isang maliit na bagay tulad ng posisyon ng braso sa pag-aaral ng JAMA IM ay makabuluhang nagbago ng mga pagbabasa.
• Ano ang kulang sa kasalukuyang gawain? Bagama't matagal nang kinikilala ng mga clinician na ang cuff ay "nawawala" ang bahagi ng systole, walang mekanikal na paliwanag na ibinigay sa totoong mundo na "kumpletong pagsasara ng sisidlan + mababang presyon sa distal sa cuff" na senaryo: ang mga modelo ng laboratoryo ay karaniwang gumagamit ng mga bilog na tubo na hindi ganap na bumagsak. Ang pag-aaral sa Cambridge ay muling naglalabas ng kumpletong pagsasara at nagpapakita kung gaano kababa ng "downstream" na presyon ang naantala sa muling pagbubukas ng arterial sa pamamagitan ng paglilipat ng window ng tono—kaya ang sistematikong pagmamaliit ng SBP/sobra ang pagtatantya ng DBP.
• Bakit kailangan ito ng isang klinika: pagkakalibrate nang walang mga bagong device. Ang pag-unawa sa papel ng "downstream" pressure ay nagbibigay ng mga ideya para sa mga pagbabago sa protocol (standardized na posisyon/maniobra ng kamay bago dumudugo) at ang potensyal para sa mga pagsasaayos ng software sa mga awtomatikong device - iyon ay, isang paraan upang mapataas ang katumpakan nang walang kabuuang pagbabago ng tonometer fleet.

Ano nga ba ang ginawa nila?

Ang mga siyentipiko ay nagtipon ng isang pisikal na setup na muling ginawa ang mga pangunahing kondisyon ng pagsukat ng "cuff": compression ng "artery", pagtigil ng daloy sa ibaba ng cuff at ang kasunod na mabagal na paglabas nito. Hindi tulad ng mga nakaraang modelo na may isang bilog na tubo ng goma, dito gumamit sila ng mga flat-falling channel na, tulad ng isang tunay na arterya sa ilalim ng cuff, ganap na malapit kapag pumped. Ginawa nitong posible na subukan ang epekto ng mababang presyon "downstream" (sa bisig) - isang mode na nangyayari sa isang tunay na braso kapag ang brachial artery ay naka-compress.

Ang pangunahing natuklasan ay ang "pagkaantala sa muling pagbubukas"

Kapag ang cuff ay nag-compress sa sisidlan, ang presyon sa mga sisidlan sa ibaba ng cuff ay bumaba nang husto at nananatili sa isang mababang "talampas". Kapag ang cuff ay inilabas, ito ay ang pagkakaiba sa presyon na nagiging sanhi ng arterya na manatiling sarado nang mas matagal kaysa sa inaasahan natin - ang "window" ng hitsura ng Korotkoff ay tumutunog (kung saan ang itaas/ibaba ay binibilang) ay nagbabago, at ang aparato/tagamasid ay tumutugon sa ibang pagkakataon. Ang resulta ay ang systolic pressure ay minamaliit, at ang diastolic pressure ay na-overestimated. Kung mas mababa ang presyon ng "downstream", mas malaki ang error. Noong nakaraan, ang mekanismong ito ay hindi lamang muling ginawa sa mga modelo ng laboratoryo, kaya ang kababalaghan ng "floating systole" ay nanatiling isang misteryo.

Bakit ito mahalaga?

• Ang hypertension ay ang #1 na panganib para sa maagang pagkamatay. Kung ang mataas na presyon ay patuloy na mababa, ang mga pasyente ay maaaring hindi masuri/gagamot. Ang mga pagsusuri at klinikal na paghahambing ay dati nang nakadokumento ng mga pagkakaiba sa pagitan ng cuff at invasive (intravascular) systole; ipinapaliwanag ng bagong gawaing ito kung bakit.
• Mga solusyon — nang walang kabuuang pag-upgrade ng kagamitan. Ang mga may-akda ay nagpapakita na ang katumpakan ay maaaring tumaas sa protocol-wise — halimbawa, sa pamamagitan ng pagtaas ng braso nang maaga (paglikha ng isang predictable na "downstream" pressure) at pagkatapos ay isinasaalang-alang ang isang predictable na pagwawasto; sa hinaharap, maaaring isaalang-alang ng mga device ang edad/BMI/mga katangian ng tissue bilang proxy para sa "downstream" pressure para sa indibidwal na pagwawasto.

Ano ang pagbabago nito ngayon (para sa mga klinika at sa bahay)

• Para sa mga manggagawa sa pangangalagang pangkalusugan. Bilang karagdagan sa mga pamantayan para sa wastong pagsukat (pagpili ng cuff batay sa circumference ng braso, "braso sa antas ng puso," suportado sa likod, hindi naka-cross ang mga binti, katahimikan sa loob ng 3-5 min bago ang pagsukat, hindi bababa sa dalawang paulit-ulit na pag-record), ito ay nagkakahalaga ng pagsubaybay sa posisyon ng braso at isaalang-alang ang isang pare-parehong "lift-lower-measure" na pamamaraan bago ang deflation bilang isang potensyal na pagkakalibrate. Ang mga opisyal na alituntunin ay hindi pa nangangailangan nito, ngunit ang gawain ay nagtatakda ng direksyon para sa pag-update ng mga protocol at klinikal na pagsubok.
• Para sa mga taong sumusukat sa bahay. Ang "pinakamura" na pagtaas sa katumpakan ay ang tamang pamamaraan: isang cuff ng tamang sukat, ang braso sa antas ng puso at nagpapahinga sa mesa, huwag magsalita, umupo nang tahimik sa loob ng 5 minuto, kumuha ng 2-3 mga sukat na may pagitan ng 1 minuto at average. Ang mga hakbang na ito mismo ay nagpapababa ng error nang higit pa kaysa sa "pag-upgrade" ng gadget.

Paano ito nababagay sa karera para sa mga bagong teknolohiya ng presyon?

Habang naghahanap ng mga calibration ng "classic", ang mga alternatibong diskarte ay binuo nang magkatulad - mula sa optika (SCOS) hanggang sa ultrasound ("resonance sono-manometry") para sa tuluy-tuloy at walang cuff-less na pagsubaybay. Ngunit haharapin din nila ang mga isyu ng validation at hydrostatic corrections. Ang bagong pisika ng klasikal na pamamaraan ay mahalaga na dahil ang cuff ay mananatiling pangunahing pamamaraan sa mga klinika at sa bahay sa mahabang panahon - at maaari itong gawing mas tumpak.

Mga limitasyon at ang susunod na hakbang

Ang pag-aaral ay nagbibigay ng isang mekanikal na paliwanag sa isang pisikal na modelo at nagmumungkahi ng mga solusyon sa protocol, ngunit ngayon ang mga klinikal na pagsubok ay kailangan: hanggang saan ang mga iminungkahing diskarte (halimbawa, standardized na posisyon ng kamay bago ang pagsukat) ay nagwawasto sa pagmamaliit sa mga totoong pasyente - sa iba't ibang edad, uri ng katawan at may mga kasamang sakit. Ang koponan ng Cambridge ay naghahanap na ng mga kasosyo para sa mga naturang pag-aaral.

Source: Bassil K., Agarwal A. Underestimation of systolic pressure in cuff-based blood pressure measurement, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, Agosto 12, 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222