Varför tonometern "underskrider" det övre trycket - och hur man åtgärdar det utan nya apparater

Den klassiska mätningen av tryck med manschett och stetoskop (auskultatorisk metod) underskattar systematiskt det systoliska trycket och överskattar det diastoliska trycket. Ett team av ingenjörer från Cambridge demonstrerade den fysiska orsaken till detta fel i en experimentell modell och föreslog enkla kalibreringsmetoder – ända upp till att ändra handens position – som kan förbättra noggrannheten utan att byta ut instrumenten. Enligt författarna och tidigare studier kan upp till 30 % av fallen av systolisk hypertoni förbli oupptäckta på grund av den systematiska underskattningen av det övre trycket. Studien publicerades den 12 augusti 2025 i PNAS Nexus.

Bakgrund

• Vi mäter tryck med en "manschett" i >120 år – men standarden förblir invasion. Det finns en stabil skillnad mellan icke-invasiva manschettmetoder (auskultatoriska med Korotkoff-ljud och automatisk oscillometri) och verkligt intravaskulärt tryck: i kliniska jämförelser underskattar manschetten vanligtvis systoliskt och överskattar diastoliskt tryck i förhållande till intravaskulära mätningar. Detta har visats i senare översikter/metaanalyser och i arbeten med en samtidig arteriell kateter.
• Fysiken bakom Korotkoff-toner är mer komplex än den verkar. Klassikerna lär ut att när manschetten töms öppnas kärlet och kollapsar sedan – och vi hör toner. Men den detaljerade "mekaniken" bakom tonfönstret och de faktorer som förändrar det har länge varit föremål för hypoteser. Granskningar har noterat många påverkande variabler – från artärens form och tömningshastigheten till "tryck under manschetten" (i underarmen), vilket standardmodeller sällan reproducerar.
• Varför är detta avgörande för systolisk hypertoni? Diagnos och behandling idag är till stor del knutna till systoliska tröskelvärden; om det övre blodtrycket systematiskt underskattas, förblir vissa personer med isolerad systolisk hypertoni (särskilt äldre) underdiagnostiserade eller underbehandlade. Därav det ökade intresset för källorna till systematiska fel i själva metoden.
• Oscillometri "skakas" också av algoritmer. Automatiska tonometrar lyssnar inte på toner, utan analyserar manschettsvängningar och beräknar dem sedan om till SBP/DBP med hjälp av proprietära (och slutna) algoritmer. Detta ökar variationen mellan modeller och eliminerar inte den grundläggande hydromekaniken under manschetten. Därför "fixar" inte ens en idealiskt utförd mätteknik alltid den systematiska förskjutningen.
• Mätteknik löser fortfarande halva problemet. Felaktig armposition/stöd, fel storlek på manschetten, prat under mätning, nyligen druckit kaffe/nikotin – allt detta kan förändra siffrorna med många mmHg. AHA/ACC-rekommendationer och europeiska riktlinjer kräver: arm i hjärthöjd och med stöd, manschett av rätt storlek, 2–3 repetitioner med intervall, vila i 3–5 minuter, benen inte i kors. Även en liten sak som armpositionen i JAMA IM-studien förändrade avläsningarna avsevärt.
• Vad saknades i det aktuella arbetet? Även om kliniker länge har insett att manschetten "förlorar" en del av systolen, fanns det ingen mekanistisk förklaring med tanke på det verkliga scenariot "fullständig kärlstängning + lågt tryck distalt om manschetten": laboratoriemodeller använde vanligtvis runda rör som inte kollapsade helt. Cambridge-studien reproducerar fullständig stängning och visar hur lågt "nedströms" tryck fördröjer arteriell återöppning genom att förskjuta tonusfönstret – därav den systematiska underskattningen av systoliskt blodtryck/överskattningen av diastoliskt blodtryck.
• Varför behöver en klinik detta: kalibrering utan nya apparater. Att förstå rollen av "nedströms"-tryck ger idéer för protokolländringar (standardiserad handposition/manöver före blödning) och möjligheten till programjusteringar i automatiska apparater – det vill säga ett sätt att öka noggrannheten utan en total förändring av tonometerflottan.

Vad exakt gjorde de?

Forskarna satte ihop en fysisk uppställning som återgav de viktigaste villkoren för "manschetten"-mätningen: kompression av "artären", upphörande av flödet under manschetten och dess efterföljande långsamma frisättning. Till skillnad från tidigare modeller med ett runt gummirör använde de här plattfallande kanaler som, likt en riktig artär under manschetten, stängs helt när de pumpas. Detta gjorde det möjligt att testa effekten av lågt tryck "nedströms" (i underarmen) - ett läge som uppstår i en riktig arm när artären brachialis komprimeras.

Det viktigaste resultatet är "förseningen av återöppningen"

När manschetten komprimerar kärlet sjunker trycket i kärlen under manschetten kraftigt och förblir på en låg "platå". När manschetten släpps är det denna tryckskillnad som gör att artären förblir stängd längre än vi förväntar oss - "fönstret" för uppkomsten av Korotkoff-ljud (med vilket övre/nedre räknas) förskjuts, och apparaten/observatören reagerar senare. Resultatet blir att det systoliska trycket underskattas och det diastoliska trycket överskattas. Ju lägre "nedströms"-trycket är, desto större är felet. Tidigare reproducerades denna mekanism helt enkelt inte i laboratoriemodeller, så fenomenet "flytande systole" förblev ett mysterium.

Varför är detta viktigt?

• Hypertoni är den främsta risken för för tidig död. Om det övre blodtrycket är konstant lågt kan patienterna inte diagnostiseras/behandlas. Granskningar och kliniska jämförelser har tidigare dokumenterat skillnader mellan manschett och invasiv (intravaskulär) systole; detta nya arbete förklarar varför.
• Lösningar — utan en total uppgradering av utrustningen. Författarna visar att noggrannheten kan ökas protokollmässigt — till exempel genom att höja armen i förväg (vilket skapar ett förutsägbart "nedströms"-tryck) och sedan ta hänsyn till en förutsägbar korrigering; i framtiden kan apparater ta hänsyn till ålder/BMI/vävnadsegenskaper som en representation av "nedströms"-tryck för individuell korrigering.

Vad detta ändrar nu (för kliniker och hemmabruk)

• För vårdpersonal. Utöver standarder för korrekt mätning (manschettval baserat på armens omkrets, "arm i hjärthöjd", ryggstöd, benen fritt i kors, tystnad i 3–5 minuter före mätning, minst två upprepade inspelningar) är det värt att övervaka armens position och överväga en enhetlig "lyft-sänk-mät"-teknik före tömning som en potentiell kalibrering. Officiella riktlinjer kräver ännu inte detta, men arbetet anger riktningen för uppdatering av protokoll och kliniska prövningar.
• För personer som mäter hemma. Den "billigaste" ökningen av noggrannhet är rätt teknik: en manschett i rätt storlek, armen i hjärthöjd och vilande på bordet, prata inte, sitt tyst i 5 minuter, ta 2-3 mätningar med 1 minuts intervall och genomsnitt. Dessa steg minskar i sig felet mycket mer än att "uppgradera" prylen.

Hur passar detta in i kapplöpningen om nya tryckteknologier?

Samtidigt som man söker efter kalibreringar av den "klassiska" metoden utvecklas alternativa metoder parallellt – från optik (SCOS) till ultraljud ("resonanssonomanometri") för kontinuerlig och manschettlös övervakning. Men de kommer också att möta problem med validering och hydrostatiska korrigeringar. Den nya fysiken i den klassiska metoden är redan viktig eftersom manschetten kommer att förbli den huvudsakliga metoden på kliniker och hemma under lång tid – och den kan göras mer exakt.

Begränsningar och nästa steg

Studien ger en mekanistisk förklaring i en fysisk modell och föreslår protokolllösningar, men nu behövs kliniska prövningar: i vilken utsträckning de föreslagna teknikerna (till exempel standardiserad handposition före mätning) korrigerar underskattningen hos verkliga patienter – i olika åldrar, kroppstyper och med samsjuklighet. Cambridge-teamet letar redan efter partners för sådana studier.

Källa: Bassil K., Agarwal A. Underskattning av systoliskt tryck vid manschettbaserad blodtrycksmätning, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 augusti 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222