מדוע הטונומטר "מתחת ללחץ העליון" - וכיצד לתקן זאת ללא מכשירים חדשים

מדידת הלחץ הקלאסית באמצעות שרוול וסטטוסקופ (שיטת אוסקולטוריה) ממעיטה באופן שיטתי בלחץ הסיסטולי ומעריכה יתר על המידה את הלחץ הדיאסטולי. צוות מהנדסים מקיימברידג' הדגים את הסיבה הפיזית לשגיאה זו במודל ניסיוני והציע שיטות כיול פשוטות - עד שינוי מיקום היד - שיכולות לשפר את הדיוק מבלי להחליף את המכשירים. על פי המחברים ומחקרים קודמים, עקב הערכה נמוכה שיטתית של הלחץ העליון, עד 30% ממקרי יתר לחץ דם סיסטולי עלולים להישאר בלתי מזוהים. המחקר פורסם ב-12 באוגוסט 2025 ב- PNAS Nexus.

רֶקַע

• אנו מודדים לחץ בעזרת "שרוול" במשך יותר מ-120 שנה - אך הסטנדרט נותר פלישה. קיים פער יציב בין שיטות שרוול לא פולשניות (אוסקולטוריות באמצעות צלילי קורוטקוף ואוסצילומטריה אוטומטית) לבין לחץ תוך-וסקולרי אמיתי: בהשוואות קליניות, השרוול בדרך כלל מעריך פחות את הסיסטולי ומעריך יתר על המידה את הדיאסטולי יחסית לרישומים תוך-וסקולריים. ממצא זה הוכח בסקירות/מטא-אנליזות אחרונות ובעבודות עם קו עורקי סימולטני.
• הפיזיקה של צלילי קורוטקוף מורכבת יותר ממה שהיא נראית. הקלאסיקה מלמדת שכאשר השרוול מתרוקן, כלי הדם נפתח ואז קורס - ואנו שומעים צלילים. אבל ה"מכניקה" המפורטת של חלון הצלילים והגורמים שמשנים אותו נותרו זה מכבר נושא להשערות. סקירות ציינו משתנים משפיעים רבים - החל מצורת העורק וקצב הריקון ועד ל"לחץ מתחת לשרוול" (באמה), שמודלים סטנדרטיים כמעט ולא משחזרים.
• מדוע זה קריטי עבור יתר לחץ דם סיסטולי? אבחון וטיפול כיום קשורים במידה רבה לספי לחץ דם סיסטוליים; אם הלחץ העליון מוערך בחסר באופן שיטתי, אזי אנשים מסוימים עם יתר לחץ דם סיסטולי מבודד (במיוחד קשישים) נותרים חסרי אבחון או מטופלים. מכאן העניין הגובר במקורות הטעות השיטתית בשיטה עצמה.
• אוסצילומטריה גם היא "מזועזעת" על ידי אלגוריתמים. טונומטרים אוטומטיים אינם מאזינים לטונים, אלא מנתחים תנודות בשרוול ולאחר מכן מחשבים אותן מחדש ללחץ דם סיסטולי/דיאסטולי באמצעות אלגוריתמים קנייניים (וסגורים). זה מוסיף שונות בין מודלים ואינו מבטל את ההידרומכניקה הבסיסית שמתחת לשרוול. לכן, אפילו טכניקת מדידה מבוצעת באופן אידיאלי לא תמיד "מתקנת" את ההסטה השיטתית.
• טכניקת המדידה עדיין פותרת חצי מהבעיה. מיקום/תמיכה לא נכונים של הזרוע, גודל שרוול שגוי, דיבור במהלך המדידה, קפה/ניקוטין לאחרונה - כל זה יכול לשנות את המספרים במספר רב של מ"מ כספית. המלצות AHA/ACC וההנחיות האירופיות מתעקשות: הזרוע בגובה הלב ונתמכת, שרוול בגודל הנכון, 2-3 חזרות עם מרווח, מנוחה של 3-5 דקות, רגליים לא משוכלות. אפילו דבר קטן כמו מיקום הזרוע במחקר JAMA IM שינה משמעותית את הקריאות.
• מה חסר בעבודה הנוכחית? למרות שרופאים הכירו זה מכבר בכך שהשרוול "מאבד" חלק מהסיסטולה, לא היה הסבר מכניסטי בהתחשב בתרחיש האמיתי של "סגירה מלאה של כלי דם + לחץ נמוך דיסטלי לשרוול": מודלים במעבדה השתמשו בדרך כלל בצינורות עגולים שלא קרסו לחלוטין. מחקר קיימברידג' משחזר סגירה מוחלטת ומראה כיצד לחץ נמוך "במורד הזרם" מעכב פתיחה מחדש של העורקים על ידי הזזת חלון הטונוס - ומכאן ההערכה הנמוכה השיטתית של לחץ דם סיסטולי/הערכה יתר של לחץ דם דיאסטולי.
• מדוע מרפאה זקוקה לכך: כיול ללא מכשירים חדשים. הבנת תפקיד הלחץ "במורד הזרם" נותנת רעיונות לתיקוני פרוטוקול (מיקום/תמרון יד סטנדרטי לפני דימום) והפוטנציאל להתאמות תוכנה במכשירים אוטומטיים - כלומר, דרך להגביר את הדיוק ללא שינוי מוחלט של צי הטונומטרים.

מה בדיוק הם עשו?

המדענים הרכיבו מערך פיזי ששחזר את התנאים המרכזיים של מדידת ה"שרוול": דחיסת ה"עורק", הפסקת הזרימה מתחת לשרוול ושחרורו האיטי לאחר מכן. שלא כמו דגמים קודמים עם צינור גומי עגול, כאן הם השתמשו בתעלות שטוחות, אשר, כמו עורק אמיתי מתחת לשרוול, נסגרות לחלוטין בעת שאיבה. זה אפשר לבחון את ההשפעה של לחץ נמוך "במורד הזרם" (באמה) - מצב המתרחש בזרוע אמיתית כאשר עורק הזרוע נדחס.

הממצא העיקרי הוא "העיכוב בפתיחה מחדש"

כאשר השרוול לוחץ על כלי הדם, הלחץ בכלי הדם שמתחת לשרוול יורד בחדות ונשאר ב"רמה" נמוכה. כאשר השרוול משתחרר, הפרש הלחצים הזה הוא שגורם לעורק להישאר סגור זמן רב יותר מהצפוי - "חלון" הופעת צלילי קורוטקוף (שלפיו סופרים את העליונים/תחתונים) משתנה, והמכשיר/צופה מגיב מאוחר יותר. התוצאה היא שהלחץ הסיסטולי מוערך בחסר, והלחץ הדיאסטולי מוערך יתר על המידה. ככל שהלחץ "במורד הזרם" נמוך יותר, כך השגיאה גדולה יותר. בעבר, מנגנון זה פשוט לא שוחזר במודלים במעבדה, כך שתופעת "סיסטולה צפה" נותרה בגדר תעלומה.

למה זה חשוב?

• יתר לחץ דם הוא הסיכון מספר 1 למוות בטרם עת. אם לחץ הדם העליון נמוך באופן עקבי, ייתכן שלא יאבחנו/יטופלו חולים. סקירות והשוואות קליניות תיעדו בעבר פערים בין לחץ דם בשרוול לבין לחץ דם פולשני (תוך-וסקולרי); עבודה חדשה זו מסבירה מדוע.
• פתרונות - ללא שדרוג כולל של הציוד. המחברים מראים שניתן להגביר את הדיוק מבחינת פרוטוקול - למשל, על ידי הרמת הזרוע מראש (יצירת לחץ "במורד הזרם" צפוי) ולאחר מכן התחשבות בתיקון צפוי; בעתיד, מכשירים יוכלו לקחת בחשבון גיל/BMI/מאפייני רקמה כמדד ללחץ "במורד הזרם" עבור תיקון אינדיבידואלי.

מה זה משנה עכשיו (עבור מרפאות ובבית)

• עבור עובדי שירותי בריאות. בנוסף לסטנדרטים למדידה נכונה (בחירת שרוול המבוססת על היקף הזרוע, "זרוע בגובה הלב", תמיכה בגב, רגליים פתוחות, שקט של 3-5 דקות לפני המדידה, לפחות שתי הקלטות חוזרות), כדאי לנטר את מיקום הזרוע ולשקול טכניקת "הרמה-הורדה-מדידה" אחידה לפני ריכוך האוויר ככיול פוטנציאלי. ההנחיות הרשמיות עדיין אינן דורשות זאת, אך העבודה קובעת את הכיוון לעדכון פרוטוקולים וניסויים קליניים.
• לאנשים שמודדים בבית. העלייה "הזולה" ביותר בדיוק היא הטכניקה הנכונה: שרוול בגודל הנכון, הזרוע בגובה הלב ומונחת על השולחן, אל תדברו, שבו בשקט במשך 5 דקות, בצעו 2-3 מדידות במרווח של דקה וממוצע. צעדים אלה כשלעצמם מפחיתים את השגיאה הרבה יותר מאשר "שדרוג" הגאדג'ט.

כיצד זה משתלב במרוץ אחר טכנולוגיות לחץ חדשות?

בזמן החיפוש אחר כיולים של השיטה ה"קלאסית", מפותחות במקביל גישות חלופיות - מאופטיקה (SCOS) ועד אולטרסאונד ("סונו-מנומטריה תהודה") לניטור רציף וללא שרוול. אך הן יתמודדו גם עם בעיות של אימות ותיקונים הידרוסטטיים. הפיזיקה החדשה של השיטה הקלאסית חשובה כבר עכשיו משום שהשרוול יישאר השיטה העיקרית במרפאות ובבית במשך זמן רב - וניתן לדייק אותה יותר.

מגבלות והצעד הבא

המחקר מספק הסבר מכניסטי במודל פיזיקלי ומציע פתרונות פרוטוקוליים, אך כעת נדרשים ניסויים קליניים: באיזו מידה הטכניקות המוצעות (לדוגמה, מיקום יד סטנדרטי לפני המדידה) מתקנות את הערכת החסר בחולים אמיתיים - בגילאים שונים, סוגי גוף שונים ועם מחלות רקע. צוות קיימברידג' כבר מחפש שותפים למחקרים כאלה.

מקור: באסיל ק., אגרוואל א. הערכת חסר של לחץ סיסטולי במדידת לחץ דם מבוססת שרוול, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 באוגוסט, 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222