Waarom de tonometer de bovendruk ‘onderschrijdt’ - en hoe dit te verhelpen zonder nieuwe apparaten

De klassieke drukmeting met een manchet en stethoscoop (auscultatoire methode) onderschat systematisch de systolische druk en overschat de diastolische druk. Een team van Cambridge-ingenieurs heeft de fysieke oorzaak van deze fout aangetoond in een experimenteel model en eenvoudige kalibratiemethoden voorgesteld – tot en met het veranderen van de positie van de hand – die de nauwkeurigheid kunnen verbeteren zonder de apparaten te vervangen. Volgens de auteurs en eerdere studies kan tot 30% van de gevallen van systolische hypertensie onopgemerkt blijven door de systematische onderschatting van de bovendruk. De studie werd op 12 augustus 2025 gepubliceerd in PNAS Nexus.

Achtergrond

• We meten de druk met een "manchet" gedurende meer dan 120 jaar, maar de standaard blijft invasie. Er is een constante kloof tussen niet-invasieve manchetmethoden (auscultatoire metingen met Korotkoff-tonen en automatische oscillometrische metingen) en de werkelijke intravasculaire druk: in klinische vergelijkingen onderschat de manchet meestal de systolische druk en overschat de diastolische druk ten opzichte van intravasculaire metingen. Dit is aangetoond in recente reviews/meta-analyses en in onderzoek met een gelijktijdige arteriële lijn.
• De fysica van Korotkoff-tonen is complexer dan het lijkt. De klassiekers leren dat naarmate de manchet leegloopt, het bloedvat zich opent en vervolgens instort – en we tonen horen. Maar de gedetailleerde "mechanica" van het toonvenster en de factoren die dit verschuiven, zijn lange tijd onderwerp van hypothesen gebleven. Onderzoeken hebben vele beïnvloedende variabelen opgemerkt – van de vorm van de slagader en de snelheid van leeglopen tot "druk onder de manchet" (in de onderarm), die standaardmodellen zelden reproduceren.
• Waarom is dit cruciaal voor systolische hypertensie? Diagnose en behandeling zijn tegenwoordig grotendeels gekoppeld aan systolische drempelwaarden; als de bovendruk systematisch wordt onderschat, blijven sommige mensen met geïsoleerde systolische hypertensie (vooral ouderen) ondergediagnosticeerd of onderbehandeld. Vandaar de toegenomen interesse in de bronnen van systematische fouten in de methode zelf.
• Oscillometrie wordt ook "geschokt" door algoritmen. Automatische tonometers luisteren niet naar tonen, maar analyseren manchettrillingen en herberekenen deze vervolgens naar SBP/DBP met behulp van gepatenteerde (en gesloten) algoritmen. Dit voegt variabiliteit tussen modellen toe en elimineert de fundamentele hydromechanica onder de manchet niet. Daarom "herstelt" zelfs een ideaal uitgevoerde meettechniek de systematische verschuiving niet altijd.
• Meettechniek lost nog steeds de helft van het probleem op. Een verkeerde armpositie/-ondersteuning, een manchet van de verkeerde maat, praten tijdens de meting, recente koffie/nicotine - dit alles kan de waarden met vele mmHg doen afwijken. De aanbevelingen van de AHA/ACC en Europese richtlijnen stellen: arm op harthoogte en ondersteund, manchet van de juiste maat, 2-3 herhalingen met een interval, 3-5 minuten rust, benen niet gekruist. Zelfs iets kleins zoals de positie van de arm in de JAMA IM-studie veranderde de waarden aanzienlijk.
• Wat ontbrak er in het huidige onderzoek? Hoewel clinici al lang erkennen dat de manchet een deel van de systole "verliest", was er geen mechanistische verklaring gezien het realistische scenario van "volledige vaatsluiting + lage druk distaal van de manchet": laboratoriummodellen gebruikten doorgaans ronde buisjes die niet volledig instortten. De Cambridge-studie reproduceert volledige sluiting en laat zien hoe lage "stroomafwaartse" druk de arteriële heropening vertraagt door het toonvenster te verschuiven – vandaar de systematische onderschatting van de SBP/overschatting van de DBP.
• Waarom heeft een kliniek dit nodig: kalibratie zonder nieuwe apparaten? Inzicht in de rol van "downstream" druk geeft ideeën voor protocolwijzigingen (gestandaardiseerde handpositie/manoeuvre vóór bloeding) en de mogelijkheid van software-aanpassingen in automatische apparaten - oftewel een manier om de nauwkeurigheid te verhogen zonder de tonometers volledig te vervangen.

Wat deden ze precies?

De wetenschappers stelden een fysieke opstelling samen die de belangrijkste omstandigheden van de "manchet"-meting reproduceerde: compressie van de "slagader", het stoppen van de bloedstroom onder de manchet en de daaropvolgende langzame ontspanning. In tegenstelling tot eerdere modellen met een ronde rubberen slang, gebruikten ze hier platvallende kanalen die, net als een echte slagader onder de manchet, volledig sluiten wanneer er wordt gepompt. Dit maakte het mogelijk om het effect van lage druk "stroomafwaarts" (in de onderarm) te testen - een modus die optreedt in een echte arm wanneer de arteria brachialis wordt gecomprimeerd.

De belangrijkste bevinding is de ‘vertraging bij de heropening’

Wanneer de manchet het bloedvat comprimeert, daalt de druk in de vaten onder de manchet scherp en blijft deze op een laag "plateau". Wanneer de manchet wordt losgelaten, zorgt dit drukverschil ervoor dat de slagader langer gesloten blijft dan verwacht - het "venster" waarbinnen de Korotkoff-tonen verschijnen (waarmee de boven-/onderdruk wordt geteld) verschuift, en het apparaat/de waarnemer reageert later. Het resultaat is dat de systolische druk wordt onderschat en de diastolische druk wordt overschat. Hoe lager de "stroomafwaartse" druk, hoe groter de fout. Voorheen werd dit mechanisme simpelweg niet gereproduceerd in laboratoriummodellen, waardoor het fenomeen van "zwevende systole" een mysterie bleef.

Waarom is dit belangrijk?

• Hypertensie is het grootste risico op vroegtijdig overlijden. Als de bovendruk constant laag is, kan het zijn dat patiënten niet gediagnosticeerd/behandeld worden. Reviews en klinische vergelijkingen hebben eerder discrepanties tussen de manchet- en invasieve (intravasculaire) systole gedocumenteerd; dit nieuwe onderzoek legt uit waarom.
• Oplossingen — zonder een volledige upgrade van de apparatuur. De auteurs tonen aan dat de nauwkeurigheid protocolgewijs kan worden verhoogd — bijvoorbeeld door de arm vooraf op te tillen (waardoor een voorspelbare "stroomafwaartse" druk ontstaat) en vervolgens rekening te houden met een voorspelbare correctie; in de toekomst kunnen apparaten rekening houden met leeftijd/BMI/weefseleigenschappen als maatstaf voor "stroomafwaartse" druk voor individuele correctie.

Wat dit nu verandert (voor klinieken en thuis)

• Voor zorgmedewerkers. Naast normen voor een correcte meting (manchetkeuze op basis van armomtrek, "arm ter hoogte van het hart", rugondersteuning, benen niet over elkaar, 3-5 minuten stilte vóór de meting, ten minste twee herhaalde metingen), is het de moeite waard om de armpositie te monitoren en een uniforme "lift-low-measure"-techniek te overwegen vóór het leeglopen als mogelijke kalibratie. Officiële richtlijnen vereisen dit nog niet, maar het werk zet de koers uit voor het actualiseren van protocollen en klinische studies.
• Voor mensen die thuis meten. De "goedkoopste" manier om de nauwkeurigheid te vergroten is de juiste techniek: een manchet van de juiste maat, de arm op harthoogte en rustend op de tafel, niet praten, 5 minuten rustig zitten, 2-3 metingen doen met een interval van 1 minuut en het gemiddelde nemen. Deze stappen verkleinen de foutmarge aanzienlijk meer dan het "upgraden" van het apparaat.

Hoe past dit in de race om nieuwe druktechnologieën?

Terwijl er gezocht wordt naar kalibraties voor de "klassieke" methode, worden parallel alternatieve benaderingen ontwikkeld – van optica (SCOS) tot echografie (resonantie-sonomatometrie) voor continue en manchetloze monitoring. Deze methoden zullen echter ook te maken krijgen met problemen op het gebied van validatie en hydrostatische correcties. De nieuwe fysica van de klassieke methode is nu al belangrijk, omdat de manchet nog lange tijd de belangrijkste methode zal blijven in klinieken en thuis – en deze kan nauwkeuriger worden gemaakt.

Beperkingen en de volgende stap

De studie biedt een mechanistische verklaring in een fysiek model en suggereert protocoloplossingen, maar nu zijn klinische studies nodig: in hoeverre corrigeren de voorgestelde technieken (bijvoorbeeld gestandaardiseerde handpositie vóór de meting) de onderschatting bij echte patiënten – van verschillende leeftijden, met verschillende lichaamstypen en met comorbiditeiten? Het Cambridge-team is al op zoek naar partners voor dergelijke studies.

Bron: Bassil K., Agarwal A. Onderschatting van de systolische druk bij manchetgebaseerde bloeddrukmeting, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 augustus 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222