Исследователи выяснили, почему обычные показания артериального давления с помощью манжеты неточны, и как их можно улучшить, что может улучшить результаты лечения пациентов.

Высокое кровяное давление, или гипертония, является основным фактором риска преждевременной смерти, связанным с сердечно-сосудистыми заболеваниями, инсультами и инфарктами. Однако неточности в наиболее распространённом способе измерения артериального давления приводят к тому, что до 30% случаев гипертонии могут быть пропущены.

Исследователи из Кембриджского университета создали экспериментальную модель , которая объяснила физические принципы, лежащие в основе этих неточностей, и позволила лучше понять механизм измерения артериального давления с помощью манжеты.

Исследователи утверждают, что некоторые простые изменения, не обязательно связанные с заменой стандартного измерения с помощью манжеты, могут привести к более точным показаниям артериального давления и улучшению результатов для пациентов. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS Nexus .

Любой, кто когда-либо измерял артериальное давление, знаком с методом измерения с помощью манжеты. Этот метод измерения, также известный как аускультативный, основан на нагнетании воздуха в манжету вокруг плеча до такой степени, что она перекрывает приток крови к предплечью, после чего врач прослушивает постукивание по руке через стетоскоп, пока манжета медленно сдувается.

Артериальное давление определяется по показаниям манометра, прикреплённого к сдуваемой манжете. Артериальное давление выражается двумя показателями: максимальным (систолическим) и минимальным (диастолическим). Идеальным считается значение 120/80.

«Аускультативный метод — золотой стандарт, но он завышает диастолическое давление, в то время как систолическое — занижает», — сказала соавтор Кейт Бассил с инженерного факультета Кембриджа. «Мы хорошо понимаем, почему диастолическое давление завышается, но почему систолическое давление занижается, остаётся загадкой».

«Практически каждый врач знает, что показания артериального давления иногда бывают неточными, но никто не может объяснить, почему они занижены — существует настоящий пробел в понимании этого вопроса», — сказал соавтор исследования, профессор Анураг Агарвал, также работающий на инженерном факультете Кембриджа.

В предыдущих неклинических исследованиях погрешности измерений использовались резиновые трубки, которые не полностью воспроизводили механизм спадения артерий под давлением манжеты, что маскировало эффект недооценки.

Исследователи построили упрощенную физическую модель для выделения и изучения влияния нисходящего артериального давления – артериального давления в части руки под манжетой. Когда манжета накачивается и кровоток в предплечье прекращается, создается очень низкое нисходящее давление. Воссоздав это состояние в своей экспериментальной установке, они определили, что эта разница давлений заставляет артерию оставаться закрытой дольше, пока манжета сдувается, задерживая ее повторное открытие и приводя к занижению артериального давления.

Этот физический механизм — задержка открытия клапана из-за низкого давления на выходе — вероятно, является причиной недооценки, ранее не выявленного фактора. «В настоящее время мы не учитываем эту ошибку при диагностике и назначении лечения, из-за чего, по оценкам, до 30% случаев систолической гипертензии остаются нераспознанными», — сказал Бассил.

Вместо резиновых трубок, применявшихся в более ранних физических моделях артерий, исследователи из Кембриджа использовали трубки, которые лежали плоско в сдутом состоянии и полностью закрывались при нагнетании давления в манжете, что является ключевым условием для воспроизведения низкого давления ниже по потоку, наблюдаемого в организме.

Исследователи утверждают, что существует ряд потенциальных решений этой недооценки, включая поднятие рычага перед измерением, что потенциально позволяет получить предсказуемое давление на выходе и, следовательно, предсказуемую недооценку. Для этого не требуется новых устройств, достаточно лишь модифицированного протокола.

«Возможно, вам даже не понадобятся новые устройства — достаточно просто изменить способ измерения, чтобы сделать его более точным», — сказал Агарвал.

Однако при разработке новых устройств для мониторинга артериального давления могут потребоваться дополнительные данные, коррелирующие с давлением на выходе, чтобы скорректировать «идеальные» показания для каждого человека. К ним могут относиться возраст, индекс массы тела (ИМТ) или характеристики тканей.

Исследователи надеются получить финансирование для клинических испытаний , чтобы проверить свои результаты на пациентах, и ищут партнёров из числа промышленных предприятий или исследователей для уточнения калибровочных моделей и подтверждения эффективности в различных группах населения. Сотрудничество с врачами также будет иметь решающее значение для внедрения изменений в клиническую практику.