Mengapa tonometer “mengurangi” tekanan atas - dan cara memperbaikinya tanpa perangkat baru

Pengukuran tekanan klasik dengan manset dan stetoskop (metode auskultasi) secara sistematis meremehkan tekanan sistolik dan melebih-lebihkan tekanan diastolik. Sebuah tim insinyur Cambridge mendemonstrasikan penyebab fisik kesalahan ini dalam sebuah model eksperimental dan mengusulkan metode kalibrasi sederhana—hingga mengubah posisi tangan—yang dapat meningkatkan akurasi tanpa mengganti alat. Menurut para penulis dan penelitian sebelumnya, akibat perkiraan tekanan atas yang terlalu rendah secara sistematis, hingga 30% kasus hipertensi sistolik mungkin tidak terdeteksi. Penelitian ini dipublikasikan pada 12 Agustus 2025 di PNAS Nexus.

Latar belakang

• Kami mengukur tekanan dengan "manset" selama lebih dari 120 tahun — tetapi standarnya tetap invasif. Terdapat kesenjangan yang stabil antara metode manset non-invasif (auskultasi dengan bunyi Korotkoff dan osilometri otomatis) dan tekanan intravaskular yang sebenarnya: dalam perbandingan klinis, manset biasanya meremehkan tekanan sistolik dan melebih-lebihkan tekanan diastolik relatif terhadap rekaman intravaskular. Hal ini telah ditunjukkan dalam tinjauan/meta-analisis terbaru dan dalam penelitian dengan jalur arteri simultan.
• Fisika nada Korotkoff lebih kompleks daripada yang terlihat. Para klasik mengajarkan bahwa ketika manset mengempis, pembuluh darah terbuka lalu mengempis — dan kita mendengar nada. Namun, "mekanika" jendela nada yang detail dan faktor-faktor yang menggesernya telah lama menjadi subjek hipotesis. Tinjauan telah mencatat banyak variabel yang memengaruhi — mulai dari bentuk arteri dan laju deflasi hingga "tekanan di bawah manset" (di lengan bawah), yang jarang direproduksi oleh model standar.
• Mengapa hal ini penting untuk hipertensi sistolik? Diagnosis dan pengobatan saat ini sebagian besar bergantung pada ambang batas sistolik; jika tekanan darah tinggi secara sistematis diremehkan, beberapa orang dengan hipertensi sistolik terisolasi (terutama lansia) tetap kurang terdiagnosis atau kurang mendapatkan pengobatan. Oleh karena itu, terdapat peningkatan minat terhadap sumber kesalahan sistematis dalam metode itu sendiri.
• Osilometri juga "diguncang" oleh algoritma. Tonometer otomatis tidak mendengarkan nada, tetapi menganalisis osilasi manset dan kemudian menghitung ulangnya menjadi SBP/DBP menggunakan algoritma yang telah dipatenkan (dan tertutup). Hal ini menambah variabilitas antar model dan tidak menghilangkan hidromekanika dasar di bawah manset. Oleh karena itu, bahkan teknik pengukuran yang dijalankan secara ideal pun tidak selalu "memperbaiki" pergeseran sistematis.
• Teknik pengukuran masih menyelesaikan separuh masalah. Posisi/penyangga lengan yang salah, ukuran manset yang salah, berbicara selama pengukuran, konsumsi kopi/nikotin baru-baru ini - semua ini dapat mengubah hasil pengukuran hingga beberapa mmHg. Rekomendasi AHA/ACC dan pedoman Eropa menekankan: lengan sejajar jantung dan disangga, manset dengan ukuran yang tepat, 2-3 repetisi dengan interval, istirahat selama 3-5 menit, dan kaki tidak disilangkan. Bahkan hal kecil seperti posisi lengan dalam studi JAMA IM secara signifikan mengubah hasil pengukuran.
• Apa yang hilang dari penelitian saat ini? Meskipun para klinisi telah lama menyadari bahwa manset "kehilangan" sebagian sistol, tidak ada penjelasan mekanistik yang diberikan dalam skenario dunia nyata "penutupan pembuluh darah lengkap + tekanan rendah di distal manset": model laboratorium biasanya menggunakan tabung bundar yang tidak sepenuhnya kolaps. Studi Cambridge mereproduksi penutupan lengkap dan menunjukkan bagaimana tekanan "hilir" yang rendah menunda pembukaan kembali arteri dengan menggeser jendela tonus—sehingga terjadi estimasi SBP yang terlalu rendah/estimasi DBP yang terlalu tinggi.
• Mengapa sebuah klinik membutuhkan ini: kalibrasi tanpa perangkat baru. Memahami peran tekanan "hilir" memberikan ide untuk amandemen protokol (posisi/manuver tangan standar sebelum pendarahan) dan potensi penyesuaian perangkat lunak pada perangkat otomatis - yaitu, cara untuk meningkatkan akurasi tanpa mengubah total armada tonometer.

Apa sebenarnya yang mereka lakukan?

Para ilmuwan menyusun pengaturan fisik yang mereproduksi kondisi kunci pengukuran "manset": kompresi "arteri", penghentian aliran di bawah manset, dan pelepasannya secara perlahan. Tidak seperti model sebelumnya dengan tabung karet bundar, di sini mereka menggunakan saluran datar yang, seperti arteri asli di bawah manset, tertutup sepenuhnya saat dipompa. Hal ini memungkinkan untuk menguji efek tekanan rendah "hilir" (di lengan bawah) - mode yang terjadi di lengan asli ketika arteri brakialis dikompresi.

Temuan utama adalah “penundaan pembukaan kembali”

Ketika manset menekan pembuluh darah, tekanan di pembuluh darah di bawah manset turun tajam dan tetap berada pada "dataran tinggi" yang rendah. Ketika manset dilepaskan, perbedaan tekanan inilah yang menyebabkan arteri tetap tertutup lebih lama dari yang kita perkirakan - "jendela" munculnya bunyi Korotkoff (yang digunakan untuk menghitung tekanan atas/bawah) bergeser, dan alat/pengamat bereaksi lebih lambat. Akibatnya, tekanan sistolik diremehkan, dan tekanan diastolik dilebih-lebihkan. Semakin rendah tekanan "hilir", semakin besar kesalahannya. Sebelumnya, mekanisme ini tidak direproduksi dalam model laboratorium, sehingga fenomena "sistole mengambang" tetap menjadi misteri.

Mengapa ini penting?

• Hipertensi merupakan risiko kematian dini nomor 1. Jika tekanan darah tinggi secara konsisten rendah, pasien mungkin tidak terdiagnosis/diobati. Tinjauan dan perbandingan klinis sebelumnya telah mendokumentasikan perbedaan antara manset dan sistol invasif (intravaskular); penelitian baru ini menjelaskan alasannya.
• Solusi — tanpa peningkatan total peralatan. Para penulis menunjukkan bahwa akurasi dapat ditingkatkan berdasarkan protokol — misalnya, dengan mengangkat lengan terlebih dahulu (menciptakan tekanan "hilir" yang dapat diprediksi) dan kemudian memperhitungkan koreksi yang dapat diprediksi; di masa mendatang, perangkat dapat memperhitungkan usia/IMT/sifat jaringan sebagai proksi untuk tekanan "hilir" untuk koreksi individual.

Apa yang berubah sekarang (untuk klinik dan di rumah)

• Untuk tenaga kesehatan. Selain standar pengukuran yang tepat (pemilihan manset berdasarkan lingkar lengan, "lengan sejajar jantung", punggung disangga, kaki tidak disilangkan, diam selama 3-5 menit sebelum pengukuran, setidaknya dua kali perekaman ulang), ada baiknya memantau posisi lengan dan mempertimbangkan teknik "angkat-turunkan-ukur" yang seragam sebelum mengempiskan sebagai kalibrasi potensial. Pedoman resmi belum mewajibkan hal ini, tetapi penelitian ini menetapkan arah untuk memperbarui protokol dan uji klinis.
• Bagi mereka yang mengukur di rumah. Peningkatan akurasi yang "termurah" adalah teknik yang tepat: manset dengan ukuran yang tepat, lengan sejajar jantung dan diletakkan di atas meja, jangan bicara, duduk diam selama 5 menit, lakukan 2-3 pengukuran dengan interval 1 menit, dan catat rata-ratanya. Langkah-langkah ini sendiri jauh lebih mengurangi kesalahan daripada "memperbarui" alat.

Bagaimana ini cocok dengan perlombaan untuk teknologi tekanan baru?

Sambil mencari kalibrasi untuk metode "klasik", pendekatan alternatif sedang dikembangkan secara paralel – mulai dari optik (SCOS) hingga ultrasonografi ("sonometri resonansi") untuk pemantauan berkelanjutan tanpa manset. Namun, pendekatan ini juga akan menghadapi masalah validasi dan koreksi hidrostatik. Fisika baru dari metode klasik ini penting karena manset akan tetap menjadi metode utama di klinik dan di rumah untuk waktu yang lama – dan dapat dibuat lebih akurat.

Keterbatasan dan langkah selanjutnya

Studi ini memberikan penjelasan mekanistik dalam model fisik dan menyarankan solusi protokol, tetapi kini uji klinis diperlukan: sejauh mana teknik yang diusulkan (misalnya, posisi tangan standar sebelum pengukuran) mengoreksi perkiraan yang terlalu rendah pada pasien nyata - pada berbagai usia, tipe tubuh, dan dengan komorbiditas. Tim Cambridge sudah mencari mitra untuk studi semacam itu.

Sumber: Bassil K., Agarwal A. Perkiraan yang terlalu rendah terhadap tekanan sistolik dalam pengukuran tekanan darah berbasis manset, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 Agustus 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222