Καινοτόμες τεχνολογίες μέτρησης της αρτηριακής πίεσης χωρίς περιχειρίδα: Ευρωπαϊκές Κατευθυντήριες Οδηγίες

Γεώργιος Στεργίου, Καθηγητής Παθολογίας ΕΚΠΑ, Αναστάσιος Κόλλιας, Καθηγητής Παθολογίας ΕΚΠΑ, Κωνσταντίνος Κυριακούλης, Υποψήφιος Διδάκτωρ Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ

Κέντρο Υπέρτασης STRIDE-7, Γ’ Παθολογική Κλινική, Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ, Νοσοκομείο «Σωτηρία», Αθήνα.

Η μέτρηση της αρτηριακής πίεσης είναι ένα από τα σημαντικότερα επιτεύγματα της ιατρικής, τόσο ως ζωτικό σημείο για την εκτίμηση της αιμοδυναμικής κατάστασης κάθε ασθενούς, όσο και ως παράγοντα καρδιαγγειακού κινδύνου για την διάγνωση και αντιμετώπιση ατόμων με υπέρταση. Τα τελευταία 30 χρόνια αναπτύχθηκαν αυτόματα (ταλαντωσιμετρικά) πιεσόμετρα με περιχειρίδα τα οποία χρησιμοποιούνται σήμερα τόσο στο ιατρικό περιβάλλον, όσο και από ασθενείς στο σπίτι.

Τα τελευταία χρόνια καταβάλλεται μεγάλη προσπάθεια ανάπτυξης τεχνολογιών μέτρησης της αρτηριακής πίεσης με συσκευές χωρίς περιχειρίδα περισσότερο φιλικές στον χρήστη. Κολοσσοί τεχνολογίας όπως Apple, Microsoft, Samsung και εταιρείες startup έχουν αναπτύξει νέους αισθητήρες, εφαρμογές apps και μοντέλα μηχανικής μάθησης (machine learning). Πατέντες για συσκευές χωρίς περιχειρίδα, ερευνητικές δημοσιεύσεις και βιογραφικές αναφορές αυξάνονται εκθετικά (Εικόνα 1) και αρκετές συσκευές είναι ήδη διαθέσιμες στη αγορά. Τόσο οι επιστήμονες, ασθενείς με υπέρταση αλλά και υγιείς δείχνουν μεγάλο ενδιαφέρον να τις χρησιμοποιήσουν [1]. 

Η Ευρωπαϊκή Εταιρεία Υπέρτασης – Ομάδα Εργασίας Μέτρησης Αρτηριακής Πίεσης & Καρδιαγγειακής Μεταβλητότητας δημοσίευσε τον Αύγουστο 2022 συναινετικό κείμενο για τις καινοτόμες τεχνολογίες μέτρησης της πίεσης χωρίς περιχειρίδα [1]. Στη διεθνή συγγραφική ομάδα 24 επιστημόνων συμμετέχουν ο καθηγητής Παθολογίας ΕΚΠΑ Γεώργιος Στεργίου ως πρώτος συγγραφέας, ο καθηγητής Παθολογίας ΕΚΠΑ Αναστάσιος Κόλλιας και ο υποψήφιος Διδάκτωρ Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ Κωνσταντίνος Κυριακούλης. Το κείμενο παρουσιάζει (α) τις καινοτόμες τεχνολογίες, (β) τις εφαρμογές τους, (γ) τα προβλήματα αξιολόγησής τους, (δ) τις αρχές πιστοποίησής τους και (ε) συστάσεις για κλινική εφαρμογή [1].

Οι συσκευές μέτρησης της πίεσης χωρίς περιχειρίδα παρουσιάζουν μεγάλη ετερογένεια ως προς (α) την αρχή της πρωτότυπης τεχνολογίας τους, (β) το είδος της συσκευής και (γ) την κλινική εφαρμογή τους. Χρησιμοποιούνται διαφορετικές τεχνικές, όπως κυρίως φωτοπληθυσμογραφία, ανάλυση σφυγμικού κύματος (PWA, pulse wave analysis; PTT, pulse transit time), τονομετρία, ταλαντωσιμετρία, υπερηχογραφία, ογκομετρία, κλπ (Εικόνα 2) [1]. Κάποιες τεχνολογίες είναι ενσωματωμένες σε φορητές συσκευές καρπού (wearable wristband) για συνεχή μέτρηση, σε smartwatches, σε ανεξάρτητες συσκευές τσέπης, ή σε «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα (smartphones) χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες τους και ειδικό λογισμικό. Κάποιες συσκευή προορίζονται για μακροχρόνια 24ωρη παρακολούθηση, άλλες για περιστασιακές μετρήσεις και άλλες για συνεχή μέτρηση σε μονάδες εντατικής θεραπείας, περιεγχειρητικά, κλπ.

Οι περισσότερες συσκευές χρειάζεται αρχικά να υποβληθούν σε διαδικασία βαθμονόμησης (calibration) μετρώντας την πίεση του χρήστη με κλασικό πιεσόμετρο. Οι συσκευές αυτές «ενημερώνονται» για την πίεση του χρήστη και στη συνέχεια υπολογίζουν τις αυξομειώσεις της σε σχέση με την αρχική πίεση αναφοράς. Συνεπώς, ουσιαστικά δεν «μετρούν» την πίεση αλλά τις αυξομειώσεις της. Άλλες συσκευές χρησιμοποιούν μοντέλα μηχανικής μάθησης (machine learning) εισάγοντας στη συσκευή δημογραφικά στοιχεία του χρήστη (π.χ. ηλικία, φύλο, κλπ). Έτσι χρησιμοποιούν επιπλέον παραμέτρους εκτός της «μέτρησης» για να «προβλέψουν» την αρτηριακή πίεση του χρήστη.

Οι νέες αυτές τεχνολογίες μπορούν να αλλάξουν την επιδημιολογία της υπέρτασης παρέχοντας (α) ευρύτερο προσυμπτωματικό έλεγχο (screening), (β) ακριβέστερη διάγνωση και (γ) καλύτερη μακροχρόνια παρακολούθηση, με αποτέλεσμα βελτίωση της διάγνωσης και ρύθμισης και καλύτερη καρδιαγγειακή προστασία.

Η μεγάλη ετερογένεια αυτών των νέων συσκευών καθιστά την πιστοποίησή (validation) της ακρίβειάς τους στη μέτρηση της πίεσης τους ιδιαίτερα σύνθετη. Επισημαίνεται ότι τα πρωτόκολλα πιστοποίησης που χρησιμοποιούνται για κλασσικά ηλεκτρονικά πιεσόμετρα με περιχειρίδα [3] είναι ανεπαρκή και ακατάλληλα για συσκευές χωρίς περιχειρίδα. Ο Διεθνής Οργανισμός Πιστοποίησης (ISO, International Organization for Standardization) και το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων Ηλεκτρονικών Μηχανικών (ΙΕΕΕ, Institute of Electrical and Electronic Engineers) έχουν δημοσιεύσει πρωτόκολλα πιστοποίησης, ωστόσο σημαντικά προβλήματα παραμένουν για την πλήρη μελέτη όλων των τύπων των συσκευών και την εφαρμογή τους στην πράξη [1]. Κύριες ιδιαιτερότητες της πιστοποίησης είναι ο έλεγχος της ικανότητας παρακολούθησης αυξομειώσεων της πίεσης και το βέλτιστο διάστημα επαναβαθμονόμησης. Δυστυχώς μέχρι σήμερα καμιά συσκευή χωρίς περιχειρίδα δεν έχει πειστικά δεδομένα ακρίβειας που να επιτρέπουν κλινική εφαρμογή.

Η Ευρωπαϊκή Εταιρεία Υπέρτασης, τόσο στις κατευθυντήριες οδηγίες της το 2021 για όλες τις τεχνικές μέτρησης της αρτηριακής πίεσης [2], όσο και στην πρόσφατη δημοσίευση για τις τεχνολογίες χωρίς περιχειρίδα [1] επισημαίνει τα μεγάλα πιθανά οφέλη από την εφαρμογή τέτοιων συσκευών, όμως προς το παρόν δεν συνιστά την χρησιμοποίησή τους στη διάγνωση, αντιμετώπιση και παρακολούθηση ασθενών με υπέρταση. Τόσο για επαγγελματική χρήση όσο και για υπερτασικούς ασθενείς στο σπίτι συστήνονται μόνο πιστοποιημένα αυτόματα πιεσόμετρα με περιχειρίδα. Ο διεθνής οργανισμός STRIDE BP [4] με έδρα στο Κέντρο Υπέρτασης STRIDE-7 της Γ’ Παθολογικής Κλινική της Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ στο Νοσοκομείο «Σωτηρία» παρέχει στην ιστοσελίδα www.stridebp.org καταλόγους με αξιόπιστες πιστοποιημένες συσκευές για κάθε χρήση και διαδραστική εκπαίδευση στις τεχνικές μέτρησης, σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Εταιρεία Υπέρτασης, την Διεθνή Εταιρεία Υπέρτασης και την Παγκόσμια Ένωση για την Υπέρταση.

Αναφορές

1. Stergiou GS, Mukkamala R, Avolio A, Kyriakoulis KG, Mieke S, Murray A, Parati G, Schutte AE, Sharman JE, Asmar R, McManus RJ, Asayama K, De La Sierra A, Head G, Kario K, Kollias A, Myers M, Niiranen T, Ohkubo T, Wang J, Wuerzner G, O’Brien E, Kreutz R, Palatini P. Cuffless blood pressure measuring devices: Review and statement by the European Society of Hypertension Working Group on Blood Pressure Monitoring and Cardiovascular Variability. J Hypertens 2022; 40:1449-60.
2. Stergiou GS, Palatini P, Parati G, O’Brien E, Januszewicz A, Lurbe E, Persu A, Mancia G, Kreutz R. 2021 European Society of Hypertension Practice Guidelines for Office and Out-of-office Blood Pressure Measurement. J Hypertens 2021; 39:1293-302.
3. Stergiou GS, Alpert B, Mieke S, Asmar R, Atkins N, Eckert S, Frick G, Friedman B, Graßl T, Ichikawa T, Ioannidis JP, Lacy P, McManus R, Murray A, Myers M, Palatini P, Parati G, Quinn D, Sarkis J, Shennan A, Usuda T, Wang J, Wu CO, O’Brien E. A Universal Standard for the Validation of Blood Pressure Measuring Devices: Association for the Advancement of Medical Instrumentation/European Society of Hypertension/International Organization for Standardization (AAMI/ESH/ISO) Collaboration Statement. Hypertension 2018; 71:368-74.
4. Accurate blood pressure monitors – STRIDE BP (Science and Technology for Regional Innovation and Development in Europe). www.stridebp.org