为什么眼压计“低于”上限压力——以及如何在不使用新设备的情况下解决这个问题

使用袖带和听诊器（听诊法）测量血压的传统方法会系统性地低估收缩压，并高估舒张压。剑桥大学的工程师团队通过实验模型证明了这种误差的物理原因，并提出了一些简单的校准方法——甚至可以通过改变手部位置来提高准确性，而无需更换设备。根据作者和先前的研究，由于系统性地低估了收缩压上限，高达 30% 的收缩期高血压病例可能仍未被发现。该研究于 2025 年 8 月 12 日发表在《PNAS Nexus》上。

背景

• 我们用“袖带”测量血压已有120多年，但标准仍然是侵入式的。非侵入式袖带测量方法（柯氏音听诊法和自动示波法）与真实的血管内压之间存在稳定的差距：在临床比较中，袖带测量通常会低估收缩压，而高估舒张压，相对于血管内记录而言。最近的综述/荟萃分析以及同时进行动脉导管插入的研究中都证实了这一点。
• 科罗特科夫音的物理原理远比表面看起来复杂得多。经典理论认为，当袖带放气时，血管会打开，然后收缩——我们听到的是声音。但长期以来，关于音调窗口的详细“机制”及其变化因素，人们一直存在争议。评论指出了许多影响因素——从动脉形状和放气速率，到“袖带下方压力”（位于前臂），而标准模型很少能再现这些变量。
• 为什么这对收缩期高血压至关重要？如今，诊断和治疗很大程度上取决于收缩压阈值；如果收缩压上限被系统性地低估，那么一些患有单纯收缩期高血压的人（尤其是老年人）仍然无法得到充分诊断或治疗。因此，人们对该方法本身的系统误差来源越来越感兴趣。
• 示波法也会受到算法的“干扰”。自动眼压计不听取音调，而是分析袖带振动，然后使用专有（且封闭）算法将其重新计算成收缩压/舒张压。这增加了不同模型之间的差异，并且不会消除袖带下的基本流体力学。因此，即使是理想执行的测量技术也并不总是能够“修复”系统性偏差。
• 测量技术仍然能解决一半的问题。手臂位置/支撑不正确、袖带尺寸不合适、测量时说话、最近喝了咖啡/尼古丁——所有这些都可能导致读数偏差数毫米汞柱。AHA/ACC 建议和欧洲指南强调：手臂与心脏齐平并有支撑，袖带尺寸合适，重复测量 2-3 次，中间间隔，休息 3-5 分钟，双腿不要交叉。即使是像 JAMA IM 研究中手臂位置这样的小事也会显著影响读数。
• 当前研究缺少什么？尽管临床医生早已认识到袖带会“失去”部分收缩功能，但鉴于现实世界中“血管完全闭合+袖带远端压力低”的情景，尚无机制解释：实验室模型通常使用未完全塌陷的圆管。剑桥大学的研究重现了血管完全闭合的情形，并展示了较低的“下游”压力如何通过改变音调窗口来延迟动脉重新开放——从而导致系统性地低估收缩压/高估舒张压。
• 诊所为何需要这项服务：无需新设备即可进行校准。了解“下游”压力的作用，有助于修改方案（例如，标准化出血前的手部位置/操作），并有可能调整自动设备的软件——即，无需彻底更换眼压计系统即可提高准确性。

他们到底做了什么？

科学家们组装了一个物理装置，重现了“袖带式”测量的关键条件：压迫“动脉”，袖带下方血流停止，随后缓慢释放。与之前使用圆形橡胶管的模型不同，他们使用了扁平下降的通道，这些通道就像袖带下方的真实动脉一样，在泵送时会完全关闭。这使得测试“下游”（前臂）低压的影响成为可能——这种模式在真实的手臂中，当肱动脉受压时就会出现。

主要发现是“重新开放的延迟”

当袖带压迫血管时，袖带下方血管的压力会急剧下降，并维持在一个较低的“平台期”。当袖带松开时，正是这种压力差导致动脉闭合的时间比我们预期的要长——柯氏音（用于计数高低血压）出现的“窗口”发生了变化，设备/观察者的反应也随之延迟。结果就是收缩压被低估，而舒张压被高估。“下游”压力越低，误差就越大。此前，这种机制在实验室模型中根本无法重现，因此“浮动收缩期”现象仍然是个谜。

为什么这很重要？

• 高血压是导致过早死亡的首要风险。如果血压持续偏低，患者可能无法得到诊断/治疗。此前已有综述和临床比较证实了袖带式血压计和有创（血管内）收缩压计之间存在差异；这项新研究解释了其中的原因。
• 解决方案——无需全面升级设备。作者指出，可以通过方案来提高准确性——例如，提前抬高手臂（产生可预测的“下游”压力），然后考虑可预测的校正；未来，设备可以将年龄/BMI/组织特性作为“下游”压力的替代指标，用于个体校正。

现在有什么变化（对于诊所和家庭）

• 对于医护人员来说，除了正确测量的标准（根据臂围选择袖带，“手臂置于心脏高度”，背部支撑，双腿不交叉，测量前静默3-5分钟，至少重复记录两次）外，还应监测手臂位置，并考虑在放气前采用统一的“抬-放-测”技术作为潜在的校准方法。官方指南尚未对此做出要求，但这项工作为更新方案和临床试验指明了方向。
• 对于在家测量的人来说，最“便宜”的提高准确度的方法就是采用正确的测量方法：选择合适尺寸的袖带，将手臂放在与心脏齐平的位置，并放在桌子上，不要说话，静坐5分钟，每隔1分钟测量2-3次，取平均值。这些步骤本身比“升级”设备更能减少误差。

这与新压力技术的竞争有何关系？

在寻求“经典”方法校准的同时，替代方法也在同步开发——从光学方法（SCOS）到超声方法（“共振声压计”），以实现连续、无袖带监测。但它们也面临着验证和静水压力校正的问题。经典方法的新物理学已经至关重要，因为袖带在很长一段时间内仍将是临床和家庭的主要测量方法，而且可以使其更加精确。

局限性和下一步

该研究在物理模型中提供了机制解释，并提出了方案解决方案，但目前仍需进行临床试验：所提出的技术（例如，测量前标准化手部位置）在多大程度上纠正了真实患者（不同年龄、体型和合并症）的低估。剑桥团队已开始寻找此类研究的合作伙伴。

来源：Bassil K.，Agarwal A.袖带式血压测量中收缩压的低估，PNAS Nexus 4(8): pgaf222，2025 年 8 月 12 日。https ://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222