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Die medizinische Bedeutung der non - invasiven oszillometrischen Blutdruckmessung

Die langfristige pathologische Erhöhung des arteriellen Blutdrucks gehört zu den wesentlichen Risikofaktoren für das Auftreten von arteriellen Gefäßerkrankungen in den Wohlstandsländern. Die chronische arterielle Hypertension birgt das erhöhte Risiko an einer sogenannten "Arteriosklerose", einer Verschlusserkrankung dieser Gefäße, zu erkranken. Diese Verschlusserkrankung birgt das Risiko einen Herzinfarkt oder einen Schlagfanfall, nämlich einen Infarkt des Gehirns zu erleiden.

In den Vereinigten Staaten treten jährlich circa 900000 Myokardinfarkte auf. In Großbritannien erkranken jährlich ca. 225000 Menschen und in Deutschland jährlich ca. 275000 Menschen an dieser akuten Form einer Durchblutungseinschränkung der Koronargefäße. 40 [%] ... 50 [%] dieser Patienten überleben derzeit die ersten 4 Wochen nach dem akuten Infarkt nicht.

In den Vereinigten Staaten erkranken jährlich circa 420000 Menschen an einem Schlaganfall. In Großbritannien sind dieses jährlich ca.100000 Patienten und in Deutschland jährlich circa 125000 Patienten. Infolge dieses cerebralen Insults sind circa 50 [%] dieser Patienten nicht mehr in der Lage, eine mögliche Beruftätigkeit nicht mehr ausüben.

Bezüglich der gesamten Mortalität in den Ländern der westlichen Welt, machen die beiden genannten Erkrankungen circa 45 [%] aller Todesfälle aus.

Neben der Notwendigkeit die Cholesterinkonzentrationen des Bluts innerhalb der bekannten Normalbereiche zu halten sowie das Rauchen gänzlich zu unterlassen, stellt die Vermeidung eines arteriellen Bluthochdrucks eine relevante Senkung des Risikos dar an einer arteriellen Verschlusserkrankung zu erkranken. Die arterielle Bluthochdruck - Erkrankung ist jedoch sehr häufig.

Die Prävalenz bezüglich einer arteriellen hypertensiven Erkrankung beträgt in den Wohlstandsländern über alle Altergruppen gemittelt ca. 20 [%]. Dies bedeutet, dass jeder fünfte Einwohner dieser Länder statistisch an einer Bluthochdruck - Erkrankung leidet. In den Vereinigten Staaten sind dies 56 Millionen Menschen, in Großbritannien betrifft dies 13 Millionen Patienten und in Deutschland 16 Millionen Menschen.

Glücklicherweise bietet die moderne Medizin eine Anzahl therapeutische Möglichkeiten mit dem in der Regel ein diagnostizierter Bluthochdruck behandelt werden kann. Diese beinhalten diätetische Maßnahmen, Aspekte der Lebensführung wie körperliche Aktivität, pharmakologische Therapeutika sowie bei bestimmten Formen des Bluthochdrucks, chirurgische Maßnahmen. Zunächst jedoch erfordert die Diagnose eines möglichen Bluthochdrucks, sowie die Überwachung eines grenzwertigen oder zu behandelnden Bluthochdrucks grundsätzlich eine geeignete Messung des arteriellen Blutdrucks.

Diese Diagnostik kann in wenigen Fällen ausschließlich in der Arztpraxis erfolgen. In vielen Fällen ist dies jedoch nicht regelmäßig möglich. Eine Vielzahl von Patienten können aufgrund Ihrer beruflichen und sozialen Lebenssituation nicht hinreichend häufig eine Messung innerhalb einer Arztpraxis durchführen. Weiter ist der vom Arzt erfasste Wert in bestimmten Fällen artifiziell erhöht, was eine Folge eines sogenannten "Weißkittel - Effekts" ist. Betroffene Patienten reagieren in der besonderen Situation der ärztlichen Kontrolle mit einer nicht den tatsächlichen Ruhewerten entsprechenden Blutdruck - Erhöhung.

Da Blutdruckwerte tageszeitlich variieren, sind bei behandelnden Bluthochdruck - Patienten in bestimmten Fällen innerhalb eines Tages mehrere Messungen erforderlich, um die tageszeitlichen Veränderungen zu erkennen und insbesondere die Wirksamkeitsdauer einer gegebenen Behandlung abzuschätzen. Diese Messungen sind in der Regel vom Arzt unabhängig durchzuführen. Die Blutdruckmessung muss deshalb am Arbeitsplatz des Patienten oder in der häuslichen Umgebung erfolgen. Die daraus folgenden Messergebnisse sollten von den Patienten jedoch dokumentiert werden und dem behandelnden Arzt vorgelegt werden.

Derzeit sind zwei Technologien verbreitet, mit denen der Blutdruck automatisch und ohne Kanülierung, d.h. non - invasiv, erfasst werden kann. Dies ist zum einen die sogenannte auskultatorische Messung nach Riva - Rocci sowie die sogenannte oszillometrische Technologie. Die auskultatorische Methode basiert auf der Registrierung der Geräusche die entstehen, wenn Blut durch eine graduell im Durchmesser verjüngte Arterie tritt. Eine Manschette komprimiert eine darunterliegende Arterie (z.B: A. brachialis) im Verlauf der Messung. Die eingeengte Blutströmung führt zu einer turbulenten Strömung sowie zu arteriellen Wandbewegungen. Beides führt zu akustisch wahrnehmbaren Signalen in Stromrichtung.

Die überwiegende Mehrzahl kommerzieller auskultatorischer Blutdruckmessgeräte erfordert eine manuelle Messung. Dies bedeutet, dass der Patient mittels einem Stethoskop die während der Messung auftretetenden Strömungsgeräusche selbst auskultiert und interpretiert. Mit dem Beginn der hörbaren Geräusche ist die Systole, mit dem (abrupten) Ende der hörbaren Geräusche ist die Diastole festgelegt.

Diese Methode erfordert jedoch einen erheblichen Umfang an Übung und Erfahrung. Ist die Perfusion in der zu messenden Arterie erniedrigt, - z.B. bei hypotonen Blutdrücken -, ändern die Auskultationsgeräusche Ihre Lautstärke und Ihre Schallcharakteristik. Die korrekte Lage des Stethoskops hängt außerdem von der Manschettenposition und der anatomischen Lage der komprimierten Arterie ab. Zum anderen leiden sehr viele ältere Blutdruckpatienten an dem bereits physiologisch auftretenden altersbedingten Hörverlust, der die korrekte Zuordnung der Auskultationstöne erheblich erschweren kann.

Insgesamt ist die deshalb die manuelle auskultatorische Methode nur von geübten Patienten unter Erhaltung einer ausreichenden Hörfähigkeit durchführbar.

Sehr viel günstiger ist das Verhalten der automatischen auskultatorischen Blutdruckmessgeräte einzuschätzen, bei welchen die Erfassung der Auskultationstöne durch eine Mikrophon - Messung erfolgt. Die Methode liefert bei korrekter Anwendung eine gute Korrelation zur ärztlichen Messung ist jedoch erheblich störempfindlich gegen Nebengeräusche. Bereits geringe Bewegungen der Patienten im Messablauf führen zu fehlerhaften Geräuschen, die den Messablauf stören können.

Seit circa 1990 wurde in nennenswertem Umfang die oszillometrische Technologie in den Markt der Heimblutdruck - Messung eingeführt. Diese Technologie basiert ebenfalls darauf, dass eine Manschette um eine Extremität angelegt wird und die darunter liegende Arterie komprimiert wird. Während für die auskultatorische Messung ausschließlich der Oberarm- und, - in der klinischen Anwendung -, der Oberschenkel als Messort zur Verfügung steht, kann die oszillometrische Messung ebenfalls am Handgelenk mit guter Genauigkeit appliziert werden. Die Genauigkeit gegenüber der auskultatorischen ärztlichen Referenzmethode ist dennoch am Oberarm höher zu bewerten als am Handgelenk.

Wie bei automatischen auskultatorischen Blutdruckmessgeräte ist auch bei oszillometrischen Blutdruckmessgeräten eine Erfassung von Messsignalen durch den Patienten nicht erforderlich. Damit ist die Messung patientenfreundlich und einfach durchführbar. Die Messsignale sind im Gegensatz zu auskultatorischen Geräten jedoch keine akustischen Signale, sondern Druckschwankungen in der Manschettenblase, welche aus dem Durchtreten von pulszyklischen Blutpulsen in der komprimierten Arterie unter der Manschette entstehen. Diese Druckschwankungen sind dem Blasendruck überlagert und können gemeinsam mit diesem im Ablauf der Messung erfasst werden.

Eine zusätzliche Mikrophon - Erfassung akustischer Signale entfällt bei der oszillometrischen Methode gänzlich. Die Geräte sind deshalb insgesamt konstruktiv weniger aufwendig.

Gegenüber der manuellen auskultatorischen Methode entfällt gänzlich die Notwendigkeit der Übung und Erfahrung bezüglich der eigenen Erfassung von Messsignalen. Außerdem ist der Patient nicht gefordert die Zuordnung von Pulssignalen zu den Messergebnissen Systole und Diastole zu treffen. Diese Anforderungen werden gänzlich von automatischen oszillometrischen Messgeräten übernommen.

Die Messung ist auch an Patienten mit einer Einschränkung der Hörfähigkeit anwendbar.

Grundsätzliche patientenseitige Vorbedingungen sind bei Blutdruckmessungen jedoch zu erfüllen. Dies gilt auch für oszillometrische Blutdruckmessungen:

    * Jede Messung hat in einer ausreichenden körperlichen und psychischen Ruhebedingung des Patienten zu erfolgen.
    * Bewegungen, insbesondere des Messarms sowie Sprechen müssen während des Messablaufs gänzlich vermieden werden.
    * Die Manschette muss sich in Herzhöhe des Patienten befinden.

Mit dem Beginn des neuen Jahrhunderts sind eine Vielzahl oszillometrischer Blutdruckmessgeräte auf dem Markt zu finden. Insgesamt ist die Aussage zu treffen, dass diese Geräte im Durchschnitt mit guter Genauigkeit für eine Selbstmessung des Patienten herangezogen werden können.

Natürlich bestehen bei diesen Geräteausführungen Genauigkeits- und Handhabungsunterschiede, die eine Folge des herstellerspezifischen Aufbaus dieser Geräte sind. Dies betrifft vor allem:

    * Die Unterdrückung von Bewegungsartefakten
    * Die Fähigkeit bei Änderungen der Herzfrequenz im Messablauf (z.B. bei Arrhythmien) hinreichend genau zu messen.
    * Die Messung an Patienten mit geringer Perfusion durchzuführen
    * Die Genauigkeit von Blutdruckmessergebnissen bei sehr hohen (hypertonen) und sehr nierdrigen (hypotone) Blutdrücken.


Häufigste Fehlerursache bei Heimblutdruckmessungen ist der Sachverhalt, dass Patienten nicht abwarten bis sie in einem ausreichenden Ruhezustand sind. Dies erfordert in der Regel 5 [min] bis 10 [min] Ruhe- und Entspannungszeit.

Wird diese Bedingung verletzt, treten bei wiederholenden Messungen Messabweichungen auf, die den Patienten irritieren und vom Arzt nicht nachvollzogen werden können. Diese Messabweichungen sind jedoch NICHT Folge eines fehlerhaften Blutdruckmessgeräts, sondern eine Folge der unzureichenden Messvorbereitung.

Da Blutdruckmessungen im Verlauf des Tages schwanken sollten bei einer Blutdrucküberwachung grundsätzlich Mehrfachmessungen am Tage durchgeführt werden. Diese Messungen sollten in einem Blutdruckpass mit Datum und Uhrzeit dokumentiert werden und dem behandelnden Arzt zur Einsicht vorgelegt werden.

Weiterhin ist es dringend zu raten, dass jedes aktuelle Blutdruckmessergebnis durch eine Anzahl von 2 - 3 Wiederholungsmessungen abgesichert wird, um kurzzeitige, zufällige Schwankungen auszuschließen. Damit wird die Präzision von Einzelmessungen erhöht.

Zusammenfassung:

Die derzeit zur Verfügung stehende oszillometrische Blutdruckmessung ist zur Prävention sowie zur Kontrolle von grenzwertigen und behandelten Blutdruck - Patienten geeignet. Die Messung ist bei sorgfältiger Durchführung der Methodik insgesamt, - jedoch geräte- und messortsabhängig -, als klinisch zuverlässig zu bewerten.

Die medizinische Bedeutung der Kenntnis des aktuellen Blutdruckwerts von Patienten, welche Ihre Blutdruckwerte ausreichend dokumentieren, ist bei korrekter Messdurchführung sehr hoch. Sie wird durch die bestehenden technologischen Einschränkungen oszillometrischer Blutdruckmessgeräte nicht wesentlich eingeschränkt.


Klaus Forstner
Physician, M.D. cd
Dipl.-Ing.

Forschungsinstitut für klinische Medizintechnik
Silberhälden 6
D - 71732 Tamm Germany

Tamm, May 16th, 2002