高血压是导致早逝的首要风险因素,与心脏病、中风和心肌梗死密切相关。然而由于最常用血压测量方式存在误差,可能漏诊高达30%的高血压病例。
剑桥大学研究人员建立的实验模型揭示了这些误差背后的物理学原理,使人们更深入理解袖带血压测量的工作机制。
研究者表示,通过一些无需更换标准袖带测量设备的简单改进,就能获得更精确的血压读数,从而改善患者诊疗效果。相关成果已发表于《PNAS Nexus》期刊。
袖带测量法(听诊法)是广为人知的血压检测方式:将袖带充气至上臂血流阻断点,医生通过听诊器监听袖带缓慢放气过程中动脉产生的搏动音。
血压数值通过连接放气袖带的压力表读数推算得出,以收缩压(最高值)和舒张压(最低值)两个数字表示,120/80mmHg被视为"理想血压"。
"听诊法虽是金标准,但会高估舒张压而低估收缩压,"工程系合著者凯特·巴希尔表示,"我们已清楚舒张压高估的原因,但收缩压被低估始终是个未解之谜。"
"几乎所有临床医生都知道血压读数存在误差,但无人能解释为何收缩压会被低估——这确实是认知空白,"同为工程系教授的合著者阿努拉格·阿加瓦尔补充道。
先前采用橡胶管进行的非临床研究未能完全模拟动脉在袖带压力下的塌陷机制,掩盖了这种低估效应。
研究团队通过简化物理模型,专门研究袖带下游血压(袖带下方手臂部位的血压)的影响。当袖带充气阻断前臂血流时,会产生极低的下游血压。实验装置重现该条件后发现,这种压差会导致动脉在袖带放气时保持更长时间的闭合状态,延迟动脉重开时间从而导致血压读数偏低。
这种因下游低压导致动脉延迟重开的物理机制,正是收缩压被低估的关键原因。"目前临床诊断和治疗方案都未修正该误差,据估计可能导致30%的收缩性高血压漏诊,"巴希尔指出。
区别于早期动脉模型使用的橡胶管,剑桥团队采用放气时完全塌陷的弹性管,精确复现了人体内观察到的下游低压状态。
研究者提出多种潜在解决方案:测量前抬高患者手臂可产生可预测的下游血压,从而量化修正低估误差。这种方法仅需调整操作规范,无需新设备。
"甚至不必更新设备,仅改进测量方式就能提升精度,"阿加瓦尔强调。
若开发新型血压监测设备,则可结合年龄、BMI指数或组织特征等与下游血压相关的参数,为个体定制"理想血压"标准。
研究团队正寻求资金支持开展临床试验,并寻求产业界或科研合作伙伴完善校准模型,在不同人群中验证该效应。与临床医生的协作对推动诊疗实践变革也至关重要。
本研究由英国研究与创新署下属工程与物理科学研究理事会(EPSRC)资助。
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Journal Reference:
Kate Bassil, Anurag Agarwal.Underestimation of systolic pressure in cuff-based blood pressure measurement.PNAS Nexus, 2025; 4 (8) DOI:10.1093/pnasnexus/pgaf222
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