Změřit krevní tlak v současné době lze nejen za použití klasického tonometru s manžetou přiloženou na paži, ale též pomocí smart telefonu, smart hodinek, brýlí, fitness pásů, analýzou 1svodového EKG atd. Předkládáme základní principy a dostupná data o přesnosti těchto nových bezmanžetových metod.
Krevní tlak (TK) neinvazivně měříme pomocí manžety plněné vzduchem od roku 1896, od roku 1905 jsou známé Korotkovovy ozvy, tedy auskultační metoda, která je nyní prakticky nahrazena oscilometrickým stanovením. V praxi je běžně používána zhruba od 90. let 20. století. Od počátku 21. století se začínají intenzivně studovat možnosti bezmanžetového měření.
Tyto metody jsou uživatelsky zajímavé a user-friendly (odpadá někdy nepříjemný bolestivý pocit při nafouknutí manžety), navíc běžnou součástí je automatický přenos získaných dat do počítače nebo smartphonu. Lze očekávat, že je z těchto důvodů bude používat čím dál více osob a našich pacientů. Podle mých znalostí naprostá většina těchto výrobků či aplikací zatím bohužel nemá validační studii, která by prokazovala dostatečnou přesnost měření
a podpořila jejich použití pro klinickou praxi (pro diagnostiku hypertenze nebo pro domácí monitoraci TK).
V současné době je na trhu celá řada výrobků či aplikací, jež umožňují stanovit TK pomocí smart telefonů, smart hodinek, smart prstenů, brýlí, hrudních pásů, 1svodového EKG a dalších. Pro stanovení hodnoty TK se využívá řada principů, které se mohou vzájemně kombinovat. Cena těchto přístrojů či aplikací je velmi rozdílná, od aplikací volně stažitelných na mobilní telefon až po komplikovanější přístroje s cenou v řádu několika tisíc dolarů. Jsou vyvíjeny výrobky cílené pro seniory (jednoduché ovládání) a sportovce (hrudní pásy, fitness náramky, funkční prádlo). Byla představena možnost použití náramku využívajícího princip fotopletysmografie pro 24hodinovou monitoraci TK.
Část z těchto aplikací doporučuje vstupní a poté pravidelnou (obvykle každý měsíc) kalibraci s klasicky měřeným TK, jiné lze používat podle doporučení výrobce zcela bez předchozí kalibrace.
Principy bezmanžetového měření TK
Nejčastěji je využíváno stanovení pulse transit time, tedy doby nutné k přesunutí pulzové vlny z jednoho místa tepenného řečiště na druhé. Tato metoda využívá znalosti, že čím tužší jsou tepny, tím je pohyb pulzové vlny rychlejší. Pulse transit time negativně koreluje s TK. Ovšem, aby odhad TK z tohoto parametru fungoval přesně, musí být splněny tři podmínky:
- kontrakce cévní svaloviny a efekt viskozity krve jsou nepatrné,
- stárnutí a nemoc neovlivňují elasticitu tepen,
- absence vlivu odrazu vln.
Ani jedno není v reálné praxi pravdou. Odhad hodnoty TK z pulse transit time může být teoreticky ovlivněn např. pobytem v chladném prostředí, úzkostí spojenou s aktivací sympatiku, anémií či přítomností onemocnění zrychlujícího stárnutí tepen (diabetes mellitus).
Nicméně, řada představovaných výrobků registruje také další signály (tělesná teplota, pohyb – za pomoci akcelerometru, měření hladiny glukózy v intersticiální tekutině atd.). Je tedy teoreticky možné tyto další sledované signály započíst do algoritmů použitých pro odhad TK.
Pulzová vlna je snímána buď simultánně na dvou místech (vzdálenost mezi těmito dvěma místy je známá, příklad: brýle se senzory nad kořenem nosu, před a za uchem nebo hrudní pás), nebo je registrována na jednom místě (hodinky, prsten, mobilní telefon) a začátek systoly je určen pomocí EKG, nebo např. seizmokardiografie nebo fonokardiografie.
K registraci pulzové vlny je nejčastěji používána reflektanční pulzní oxymetrie (fotopletysmografie). Princip je podobný jako u běžného oxymetru, pouze s tím rozdílem, že jak zdroj světla, tak detektor je umístěn na stejné straně přístroje. Senzor tak může být zabudován například do kamery mobilního telefonu nebo na zadní stranu hodinek, ale existují též výrobky, které registrují pulzní vlnu pomocí radiofrekvenčních vln nebo bioimpedance. Takové senzory mají potom obvykle podobu náramku.
Další možností je analýza 1svodového EKG. Monitorují se známky hypertrofie levé komory srdeční (LKS), variabilita srdeční frekvence a diskrétní morfologické změny jednotlivých vln a kmitů, jež jsou závislé na délce kontrakce, době diastolického plnění atd. Existuje celá řada prací, které demonstrují relativně slušnou přesnost v porovnání s invazivně měřeným TK u pacientů hospitalizovaných na jednotkách intenzivní péče. K vyhodnocení diskrétních EKG změn je využíváno různých metod umělé inteligence.
TK je možno také stanovit zcela bezkontaktně po natočení 30vteřinového selfie videa. Používá se videopletysmografie (princip je založen na znalosti, že různé tkáně různým způsobem odrážejí různé vlnové délky světla). Tak je možno vytvořit mapu prokrvení obličeje. Z té se poté, opět za pomoci umělé inteligence a znalosti faktu, že parasympatická a sympatická vlákna inervují rozdílně jednotlivé části obličeje, dá odhadnout hodnota TK.
Přesnost nových metod měření TK
Každý tonometr, který používáme pro měření TK, by měl mít validační studii dokladující jeho dostatečnou přesnost. Bohužel, podle mých zkušeností naprostá většina těchto výrobků nebo aplikací tuto studii nemá. Proto by zatím neměly být používány pro diagnostiku hypertenze, na základě z nich získaných hodnot nemá být upravována léčba hypertenze a naši pacienti mají být poučeni, že získaná měření mají pouze orientační charakter. Některé z těchto výrobků jsou tudíž distribuovány s poznámkou „for recreational use only“.
Některé aplikace jsou distribuovány, aniž by byla k dispozici jakákoli data týkající se přesnosti. Některé udávají přesnost na základě měření pouze na několika osobách. Tyto osoby jsou navíc obvykle mladí a zdraví jedinci, není tedy proto vůbec jasné, jaké hodnoty by byly získány u starších osob nebo u osob s některými onemocněními, jako je fibrilace síní, diabetes, preeklampsie, srdeční selhání, nebo u dětí apod.
Pro představu uvedu výsledky několika větších studií. Dorr a kol. publikovali výsledy studie iPARR, ve které byl TK měřen pomocí iPhone aplikace. Tato aplikace registruje pulzní vlnu pomocí fotopletysmografie z konečku ukazováku přitisknutého na kameru mobilního telefonu. Studie byla provedena na základě protokolu vypracovaného Evropskou hypertenzní společností a porovnání s oscilometricky měřeným TK. Bylo analyzováno měření u 965 jedinců průměrného věku 51,0 ± 18,9 roku, 33 % mělo hypertenzi a 14 % diabetes mellitus. Průměrná odchylka měření byla –0,41 ± 16,5 mm Hg. Avšak pouze 38 % měření dosáhlo odchylky menší než 5 mm Hg proti referenční metodě. Blandův-Altmanův graf demonstroval nadhodnocení hodnot TK v pásmu nízkého tlaku, a naopak podhodnocení TK v pásmu hypertenze.
Podobné výsledky přineslo bezkontaktní měření TK pomocí natočení 30vteřinového videa. Tato metoda byla testována na 1 328 zdravých normotenzních Asiatech a Evropanech. Průměrná odchylka byla +0,39 ± 7,30 mm Hg. Grafické znázornění výsledků však ukázalo nadhodnocení hodnot TK v pásmu nízkého tlaku, a naopak podhodnocení TK v pásmu hypertenze.
Velmi dobrého výsledku naopak dosáhla aplikace OptiBP, využívající měření TK pomocí fotopletysmografiezabudované do kamery mobilního telefonu (referenční měření TK bylo prováděno auskultační metodou). Do studie bylo zahrnuto 91 osob ve věku 52,9 ± 15,9 roku. Průměrná odchylka dosáhla 0,5 ± 7,7 mm Hg, Blandův-Altmanův graf neukázal systémovou chybu a studie splnila kritéria AAMI/ESH/ISO.
Analýzy 1svodového EKG dosahují také relativně slibných výsledků. Průměrné odchylky se pohybují do maximálně
0,2 mm Hg, je však znát velký rozptyl hodnot v pásmu vysokého TK.
Výhledy do budoucna
Bezmanžetové měření TK zaznamenává bouřlivý vývoj a je velmi pravděpodobné, že v dohledné době budeme mít k dispozici přístroje či aplikace, které umožní uživatelsky příjemné měření TK. Z uvedených dat se zdá, že budoucnost bezmanžetových metod je spíše v aplikacích analyzujících více biosignálů současně a využívajících komplexní algoritmy k jejich interpretaci.
S postupným nárůstem prevalence obezity a morbidní obezity se čím dál častěji budeme setkávat s pacienty, u nichž změření tlaku za pomoci klasické pažní manžety bude velmi obtížné. Pro ně může být bezmanžetové měření TK velmi výhodné. Další potenciální skupinou je pediatrická populace. Z praxe víme, že měření TK především u malých dětí může být složité.
V současné době však většina těchto tonometrů nemá platnou validační studii, a proto je nelze využít pro klinickou praxi. Musíme také upozornit, že validační studie by měly být provedeny pro různé skupiny nemocných tak, aby bylo zřejmé, že daná aplikace je dostatečně přesná i ve specifických klinických situacích.
doc. MUDr. Jitka Mlíková Seidlerová, Ph.D.
II. interní klinika LF a FN Plzeň