Perché il tonometro “non raggiunge” la pressione massima e come risolvere il problema senza nuovi dispositivi

La misurazione classica della pressione con bracciale e stetoscopio (metodo ascoltatorio) sottostima sistematicamente la pressione sistolica e sovrastima quella diastolica. Un team di ingegneri di Cambridge ha dimostrato la causa fisica di questo errore in un modello sperimentale e ha proposto semplici metodi di calibrazione – fino alla modifica della posizione della mano – che possono migliorare la precisione senza sostituire i dispositivi. Secondo gli autori e studi precedenti, a causa della sottostima sistematica della pressione massima, fino al 30% dei casi di ipertensione sistolica potrebbe non essere riconosciuto. Lo studio è stato pubblicato il 12 agosto 2025 su PNAS Nexus.

Sfondo

• Misuriamo la pressione con un "bracciale" da oltre 120 anni, ma lo standard rimane l'invasività. Esiste un divario stabile tra i metodi non invasivi con bracciale (auscultatori con toni di Korotkoff e oscillometrici automatici) e la vera pressione intravascolare: nei confronti clinici, il bracciale di solito sottostima la pressione sistolica e sovrastima quella diastolica rispetto alle registrazioni intravascolari. Ciò è stato dimostrato in recenti revisioni/meta-analisi e in lavori con una linea arteriosa simultanea.
• La fisica dei toni di Korotkoff è più complessa di quanto sembri. I classici insegnano che quando il manicotto si sgonfia, il vaso si apre e poi collassa – e noi udiamo i toni. Ma la "meccanica" dettagliata della finestra tonale e i fattori che la spostano sono rimasti a lungo oggetto di ipotesi. Le revisioni hanno evidenziato numerose variabili influenti – dalla forma dell'arteria e dalla velocità di sgonfiamento alla "pressione al di sotto del manicotto" (nell'avambraccio), che i modelli standard raramente riproducono.
• Perché questo è fondamentale per l'ipertensione sistolica? Diagnosi e trattamento oggi sono in gran parte legati alle soglie sistoliche; se la pressione massima viene sistematicamente sottostimata, alcuni soggetti con ipertensione sistolica isolata (soprattutto gli anziani) rimangono sottodiagnosticati o sottotrattati. Da qui il crescente interesse per le fonti di errore sistematico nel metodo stesso.
• Anche l'oscillometria è "scossa" dagli algoritmi. I tonometri automatici non ascoltano i toni, ma analizzano le oscillazioni del bracciale e poi le ricalcolano in SBP/DBP utilizzando algoritmi proprietari (e chiusi). Questo aggiunge variabilità tra i modelli e non elimina l'idromeccanica di base del bracciale. Pertanto, anche una tecnica di misurazione eseguita in modo ideale non sempre "corregge" lo spostamento sistematico.
• La tecnica di misurazione risolve ancora metà del problema. Posizione/supporto del braccio non corretti, bracciale di dimensioni sbagliate, parlare durante la misurazione, caffè/nicotina consumati di recente: tutto ciò può alterare i valori di molti mmHg. Le raccomandazioni AHA/ACC e le linee guida europee insistono: braccio all'altezza del cuore e supportato, bracciale della giusta dimensione, 2-3 ripetizioni con intervallo, riposo per 3-5 minuti, gambe non incrociate. Anche un piccolo dettaglio come la posizione del braccio nello studio JAMA IM ha modificato significativamente i valori.
• Cosa mancava nel lavoro attuale? Sebbene i medici abbiano da tempo riconosciuto che la cuffia "perde" parte della sistole, non esisteva alcuna spiegazione meccanicistica per lo scenario reale di "chiusura completa del vaso + bassa pressione distale alla cuffia": i modelli di laboratorio utilizzavano tipicamente tubi rotondi che non collassavano completamente. Lo studio di Cambridge riproduce la chiusura completa e mostra come una bassa pressione "a valle" ritardi la riapertura arteriosa spostando la finestra del tono, da cui la sistematica sottostima della PAS/sovrastima della PAD.
• Perché una clinica ha bisogno di questo: calibrazione senza dover ricorrere a nuovi dispositivi. Comprendere il ruolo della pressione "a valle" fornisce spunti per modifiche al protocollo (posizione/manovra standardizzata della mano prima del sanguinamento) e il potenziale per aggiustamenti software nei dispositivi automatici, ovvero un modo per aumentare la precisione senza dover cambiare completamente il parco tonometri.

Cosa hanno fatto esattamente?

Gli scienziati hanno assemblato una configurazione fisica che riproduceva le condizioni chiave della misurazione con il "bracciale": compressione dell'"arteria", cessazione del flusso al di sotto del bracciale e successivo rilascio lento. A differenza dei modelli precedenti con un tubo di gomma rotondo, qui hanno utilizzato canali a caduta piatta che, come una vera arteria sotto il bracciale, si chiudono completamente quando vengono pompati. Ciò ha permesso di testare l'effetto della bassa pressione "a valle" (nell'avambraccio), una modalità che si verifica in un braccio reale quando l'arteria brachiale viene compressa.

Il dato principale è il “ritardo nella riapertura”

Quando il manicotto comprime il vaso, la pressione nei vasi sottostanti diminuisce bruscamente e rimane a un "plateau" basso. Quando il manicotto viene rilasciato, è questa differenza di pressione che fa sì che l'arteria rimanga chiusa più a lungo del previsto: la "finestra" di comparsa dei toni di Korotkoff (in base alla quale si contano i valori superiori/inferiori) si sposta e il dispositivo/osservatore reagisce più tardi. Il risultato è che la pressione sistolica viene sottostimata e quella diastolica sovrastimata. Minore è la pressione "a valle", maggiore è l'errore. In precedenza, questo meccanismo semplicemente non veniva riprodotto nei modelli di laboratorio, quindi il fenomeno della "sistole fluttuante" rimaneva un mistero.

Perché è importante?

• L'ipertensione è il principale fattore di rischio per la morte prematura. Se la pressione arteriosa superiore è costantemente bassa, i pazienti potrebbero non essere diagnosticati/trattati. Revisioni e confronti clinici hanno precedentemente documentato discrepanze tra la sistole con manicotto e quella invasiva (intravascolare); questo nuovo lavoro ne spiega il motivo.
• Soluzioni — senza un aggiornamento completo dell'apparecchiatura. Gli autori dimostrano che la precisione può essere aumentata a livello di protocollo, ad esempio sollevando il braccio in anticipo (creando una pressione "a valle" prevedibile) e quindi tenendo conto di una correzione prevedibile; in futuro, i dispositivi potranno considerare età/BMI/proprietà dei tessuti come proxy della pressione "a valle" per la correzione individuale.

Cosa cambia ora (per le cliniche e a casa)

• Per gli operatori sanitari. Oltre agli standard per una misurazione corretta (scelta del bracciale in base alla circonferenza del braccio, "braccio all'altezza del cuore", schiena appoggiata, gambe non incrociate, silenzio per 3-5 minuti prima della misurazione, almeno due registrazioni ripetute), vale la pena monitorare la posizione del braccio e considerare una tecnica uniforme di "sollevamento-abbassamento-misurazione" prima dello sgonfiaggio come potenziale calibrazione. Le linee guida ufficiali non lo richiedono ancora, ma il lavoro definisce la direzione per l'aggiornamento dei protocolli e degli studi clinici.
• Per chi misura la pressione a casa. L'aumento di precisione "più economico" è la tecnica corretta: un bracciale della misura giusta, il braccio all'altezza del cuore e appoggiato sul tavolo, non parlare, sedersi in silenzio per 5 minuti, effettuare 2-3 misurazioni a intervalli di 1 minuto e calcolare la media. Questi passaggi riducono l'errore molto più dell'"aggiornamento" del dispositivo.

Come si inserisce tutto questo nella corsa alle nuove tecnologie di pressione?

Mentre si cercano calibrazioni del metodo "classico", si stanno sviluppando parallelamente approcci alternativi, dall'ottica (SCOS) agli ultrasuoni ("sonomanometria a risonanza") per il monitoraggio continuo e senza bracciale. Tuttavia, anche questi dovranno affrontare problemi di validazione e correzioni idrostatiche. La nuova fisica del metodo classico è importante già ora, perché il bracciale rimarrà il metodo principale in clinica e a casa per molto tempo, e può essere reso più accurato.

Limitazioni e passo successivo

Lo studio fornisce una spiegazione meccanicistica in un modello fisico e suggerisce soluzioni di protocollo, ma ora sono necessari studi clinici per verificare in che misura le tecniche proposte (ad esempio, la posizione standardizzata delle mani prima della misurazione) correggano la sottostima in pazienti reali, di età, corporature e comorbilità diverse. Il team di Cambridge è già alla ricerca di partner per tali studi.

Fonte: Bassil K., Agarwal A. Sottostima della pressione sistolica nella misurazione della pressione sanguigna basata sul bracciale, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12 agosto 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222