الأجهزة الجديدة يمكن أن تغير الطريقة التي نقيس بها ضغط الدم

تهدف الأدوات الجديدة، المضمنة في الهاتف المحمول أو في الملحقات مثل الخواتم أو الأساور أو الساعات، إلى تسهيل إدارة ارتفاع ضغط الدم

   إذا كان بإمكاننا فقط من خلال النظر إلى ساعتنا أو هاتفنا المحمول أن نعرف، في الوقت الفعلي، معدل ضربات القلب، وعدد الخطوات التي نتخذها، والسعرات الحرارية التي نحرقها، وساعات النوم التي حصلنا عليها في الليلة السابقة، فلماذا لا نعرف أيضًا ضغط الدم لدينا؟

   ضغط الدم هو القوة التي يمارسها الدم على جدران الشرايين. ويتم تعريفه بقيمتين: الضغط الانقباضي، أو الضغط الأقصى، وهو قوة دفع الدم الذي يتم ضخه عبر الجسم عن طريق انقباض القلب؛ والضغط الانبساطي، أو الحد الأدنى من الضغط، والذي يحدث عندما يسترخي القلب. تعتبر جمعية القلب الأمريكية أن ضغط الدم طبيعي عندما لا يتجاوز الضغط الانقباضي 120 ملم زئبق (مم زئبق) والضغط الانبساطي 80 ملم زئبق - والذي نراه مقدمًا على أنه 120/80 ملم زئبق.

   عندما تكون القيم أقل من 90/60 ملم زئبق، فإن الشخص يعاني من انخفاض ضغط الدم. في الرياضيين قد يكون هذا بدون أعراض وبدون مخاطر. ولكن في حالات أخرى يسبب أعراض مثل الدوخة والغثيان وشحوب الوجه وعدم وضوح الرؤية والارتباك والإغماء، وذلك لأن الدماغ لا يتلقى ما يكفيه من الدم. يمكن أن يكون الانخفاض الشديد في ضغط الدم مهددًا للحياة بسبب الصدمة، وهي حالة تعاني فيها الأعضاء من تلف بسبب نقص تدفق الدم. وهذا أكثر شيوعًا عند كبار السن ويمكن أن ينجم عن التغيرات المفاجئة في الوضع والجفاف والالتهابات والنزيف وبعض الأدوية والأمراض مثل مرض Parkinson والسكري.

    ويقال أن الشخص الذي يزيد ضغط دمه عن 140/90 ملم زئبقي يعاني من ارتفاع ضغط الدم. وقد حسب الباحثون أنه بالنسبة للأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 40 إلى 69 عامًا، مقابل كل زيادة بمقدار 20 ملم زئبق في ضغط الدم الانقباضي و10 ملم زئبقي زيادة في ضغط الدم الانبساطي، يتضاعف خطر الإصابة بأمراض القلب التاجية والسكتة الدماغية. في جميع أنحاء العالم، يعاني نحو 1.28 مليار شخص والذين تتراوح أعمارهم بين 30 و79 عاما من ارتفاع ضغط الدم، يعيش معظمهم في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل، ولا يتلقى أكثر من نصفهم العلاج، وفقا لدراسة أجريت عام 2021 ونشرت في مجلة لانسيت. هذا على الرغم من أنه يمكن اكتشاف ارتفاع ضغط الدم بسهولة عن طريق قياس ضغط الدم - في المنزل أو في منشأة صحية - ويمكن علاجه في كثير من الأحيان بشكل فعال باستخدام أدوية منخفضة التكلفة.

   واليوم يهدف جيل جديد من أجهزة ضغط الدم إلى تسهيل تشخيص ارتفاع ضغط الدم والسيطرة عليه. على عكس الأجهزة التقليدية، فهي تعمل بدون سوار الذراع وتقدم قيمًا لضغط الدم عند الطلب، إذا ضغط المستخدم بإصبعه على المستشعر، أو بشكل مستمر، إذا تم قياسه بواسطة ساعة أو خاتم أو سوار.

   "إن المراقبة المنتظمة لضغط الدم لدى جميع البالغين من شأنها أن تحسن الوعي بارتفاع ضغط الدم. يقول Ramakrishna Mukkamala مهندس الكهرباء الحيوية في جامعة بيتسبرغ، والذي شارك في نشر نظرة على قياس ضغط الدم باستخدام أجهزة خالية من الأصفاد في المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية لعام 2022: "بالنسبة لأولئك الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم، فقد يحسن ذلك من سيطرتهم". "على سبيل المثال، إذا استمر المرضى في ملاحظة أن ضغط الدم لديهم مرتفع، فقد يصبحون في النهاية متوافقين مع تناول أدويتهم".

   يعود قياس ضغط الدم إلى ما يقرب من ثلاثة قرون، مما أدى إلى الإجراء الذي نعرفه جميعًا والذي يقوم به طبيب الأسرة لدينا عندما نجري فحوصات: يدور الكفة حول ذراعنا ويتم نفخها، ثم تفريغها من الهواء بطريقة محكمة لتحديد لدينا الحد الأقصى والحد الأدنى لضغط الدم.

   لكن استخدام أجهزة قياس ضغط الدم القابلة للنفخ له بعض العيوب. لسبب واحد، ما لم يكن لدى الأشخاص أجهزة مراقبة منزلية - وقد وجدت دراسة استقصائية للبالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 50 إلى 80 عامًا في الولايات المتحدة أن 55 بالمائة فقط من مرضى ارتفاع ضغط الدم الذين شملهم الاستطلاع يمتلكون جهازًا - فيجب عليهم الذهاب إلى الصيدلية أو عيادة الطبيب أو المركز الصحي لمعرفة ضغط الدم لديهم.

   هناك عائق آخر يتمثل في أن النفخ والانكماش المتكرر للكفة أمر مزعج ويمكن أن يسبب صعوبات، على سبيل المثال، عندما يكون المريض في المستشفى ويحتاج إلى مراقبة متكررة لضغط الدم. والعيب الثالث هو أنه نظرًا لأن الأصفاد لا تسمح بالقياس المستمر لضغط الدم، فإنها توفر قياسًا في لحظة محددة فقط.

   تعد الأجهزة الجديدة بدون أكمام بالكشف عن صورة أكثر اكتمالًا للتغيرات الفسيولوجية في ضغط الدم التي لا يمكن التقاطها بالقياسات الموضعية، وبدلاً من ذلك تعطي صورة أكثر دقة لضغط الدم، كما يقول Alberto P. Avolio مهندس الطب الحيوي في جامعة ماكواري في سيدني، أستراليا. ، وهو مؤلف مشارك للمقالة في المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية.

   تعتمد أجهزة القياس المختلفة بدون أكمام على طرق تستخدم أجهزة استشعار لالتقاط إشارات غير مباشرة مختلفة، بدلاً من تحديد ضغط الدم بشكل مباشر. تتم معالجة هذه الإشارات بواسطة خوارزميات مختلفة أو مجموعات من الإجراءات الرياضية للحصول على قيم ضغط الدم. إنه مثل استنتاج الحمى من خلال قياس زيادة الخفقان والتعرق بدلا من استخدام مقياس الحرارة، أو التكهن بنتيجة مباراة كرة قدم من خارج الملعب من خلال الاستماع إلى صراخ المتفرجين.

     إحدى طرق الكشف تستخدم أجهزة الاستشعار البصرية. تعتمد هذه التقنية على مبدأ تخطيط التحجم الضوئي: وهو يتألف من إضاءة جزء من الجلد وتحليل الفرق بين الضوء المنبعث من الجهاز ومقدار الضوء الذي يتم اكتشافه بواسطة مستقبل الضوء. يعتمد هذا الاختلاف على قطر الشريان وحجم الدم وتركيز الهيموجلوبين (البروتين الحامل للأكسجين) في موقع القياس. خلال المرحلة الانقباضية، عندما يضخ القلب الدم، سيكون الفرق بين الضوء المنبعث والمنعكس في أقصى حد له، لأنه سيكون هناك المزيد من تدفق الدم وبالتالي المزيد من الهيموجلوبين والبروتينات الأخرى التي تمتص الضوء؛ خلال مرحلة الانبساطي أو الاسترخاء، سيكون في الحد الأدنى. وتربط الخوارزمية هذه القياسات بضغط الدم.

   وهذه هي نفس الطريقة التي تستخدمها ساعة Apple Watch وغيرها من الأجهزة لقياس معدل ضربات القلب، وأجهزة قياس التأكسج النبضي التي أصبحت شائعة خلال جائحة كوفيد-19 لتسجيل مستوى تشبع الدم أو الأوكسجين. وهي أيضًا الطريقة التي تستخدمها شركة Aktiia السويسرية في سوار المعصم، وهي متاحة في أوروبا فقط في الوقت الحالي. يسجل هذا الجهاز تلقائيًا قيم ضغط الدم على مدار 24 ساعة، حتى عندما يكون الشخص نائمًا، ويحسب متوسط النتائج كل ساعتين ويعرض النتائج من خلال تطبيق على الهاتف الذكي.

   هناك أيضًا أجهزة استشعار كهربائية، وهي نسخ معدلة من مخطط كهربية القلب الذي يقيس النشاط الكهربائي للقلب؛ أجهزة الاستشعار الميكانيكية، المستخدمة في تخطيط ضربات القلب وتخطيط ضربات القلب، والتي تعلق على سطح الجلد لالتقاط التغيرات الصغيرة في الضغط؛ وأجهزة استشعار المعاوقة الحيوية، على غرار الأدوات التي تحلل تكوين الجسم عن طريق قياس مقاومة الجسم لتدفق التيار الكهربائي.

أجهزةمعايرة وأخرى غير معايرة

   هناك فئتان عريضتان يمكن تصنيف أجهزة قياس ضغط الدم الجديدة بدون أكمام ضمنهما: تلك التي تتطلب المعايرة - أي المقارنة الدورية للتسجيلات مع تلك التي تم الحصول عليها باستخدام مقياس ضغط الدم اليدوي أو الرقمي - وتلك التي لا تتطلب ذلك.

   يلتقط كلا النوعين من الأجهزة إشارات من الجسم بطريقة غير جراحية: من طرف الإصبع أو الأذن أو المعصم، على سبيل المثال لا الحصر، من المواقع الأكثر شيوعًا. يتم بعد ذلك عرض ضغط الدم المقدر أو نقله إلى الأجهزة القريبة، مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية.

   إحدى طرق القياس التي تتطلب معايرة هي وقت عبور النبض (PTT)، والذي يمثل الوقت بالمللي ثانية الذي تستغرقه النبضة للانتقال بين نقطتين شريانيتين: كلما كان الشريان أكثر صلابة، كلما ارتفع الضغط الشرياني (لأن النبض يسافر بشكل أسرع) وسيكون الضغط والتحدث أقل. هذه الطريقة هي الأكثر إثباتًا علميًا حتى الآن.

   ويعتمد آخر على تحليل شكل وسعة موجة النبض، وهي موجة الضغط التي تصور انتشار الدم الذي يضخه القلب عبر شجرة الشرايين بأكملها، والتي تعتمد خصائصها جزئيًا على صلابة جدران الشرايين. عند الأشخاص المصابين بارتفاع ضغط الدم، تكون سعة موجة النبض أكبر، لأن القلب يجب أن يبذل المزيد من القوة للتغلب على مقاومة الشرايين.

   في الآونة الأخيرة، ظهرت أجهزة أخرى تستخدم الصور الملتقطة بالكاميرا - مثل صور السيلفي - لاكتشاف التغيرات في الضغط والضغط والتعديلات الدقيقة في لون الوجه، غير المحسوسة بالعين، والتي تصاحب كل نبضة قلب، وبالتالي إعادة بناء تدفق الدم. تحت الجلد وشكل موجات النبض.

   تهدف طرق قياس ضغط الدم غير المعايرة بدون أكمام إلى التخلص من الحاجة إلى التحقق من قياسات الجهاز مع تلك التي تم التقاطها بواسطة مقياس ضغط الدم الكلاسيكي أو مقياس ضغط الدم الرقمي. إنهم يستخدمون فقط التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتحديد قيم ضغط دم الشخص من الإشارات التي تلتقطها أجهزة الاستشعار.

   مثلما يمكن لتدفق الماء أن يمارس قوة أكثر أو أقل على جدران الخرطوم إذا تغير ارتفاع الصنبور أو فتحه، فإن تحليل التذبذبات أو التقلبات في حجم الدم يمكن قياسه عند ارتداء حلقة وربط الذراع. ينخفض، لأن ضغط الدم الداخلي للإصبع يرتفع عندما يتلقى المزيد من تدفق الدم بسبب الجاذبية. وبدلاً من ذلك، يمكن للحلقة أيضًا الحصول على قياسات للتذبذبات في حجم الدم عن طريق الضغط اللطيف على الإصبع بشكل دوري. يمكن أيضًا لجهاز الاستشعار الموجود في الهاتف الذكي إجراء هذا التحليل عند الضغط عليه باتباع التعليمات التي يقدمها الجهاز.

    تستخدم الطرق الأخرى للأجهزة غير المعايرة الموجات فوق الصوتية لتصور المتغيرات مثل أبعاد الشريان وسرعة تدفق الدم، والتي ترتبط أيضًا بضغط الدم.

الطريق إلى التطبيق السريري

   إن تطوير هذه الأجهزة لقياس ضغط الدم دون استخدام جهاز قياس ضغط الدم يتقدم بسرعة، لكن هذا لا يعني أنها جاهزة للاستخدام في عالم الطب. "لسوء الحظ، فإن وتيرة الأدلة والتنظيم واختبار التحقق من الصحة قد تخلفت عن وتيرة الابتكار والتسويق الاستهلاكي المباشر"، كما كتب ستيفن بي جوراسشيك، الباحث الطبي في مركز بيث إسرائيل ديكونيس الطبي في بوسطن، وزملاؤه في مراجعة نشرت في سبتمبر/أيلول. في تقارير أمراض القلب الحالية.

   لا يوجد حاليًا بروتوكول تحقق موحد لتقييم دقة الأجهزة بدون أكمام، كما هو مطلوب من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، على الرغم من أن العديد من هذه التطورات قد حصلت بالفعل على ترخيص تسويق في الولايات المتحدة. وقد أصدرت الجمعية الأوروبية لارتفاع ضغط الدم، من جانبها، المبادئ التوجيهية التي تؤكد على أنه في الوقت الحالي، لا ينبغي استخدام الأجهزة بدون أكمام لاتخاذ قرارات التشخيص والعلاج. "إن القيمة السريرية المحتملة لقياس ضغط الدم بدون أكمام هائلة. يقول جيمس شارمان، الخبير في طرق قياس ضغط الدم وعالم فسيولوجيا التمارين الرياضية في جامعة تسمانيا في أستراليا.

   ويضيف شارمان أنه قبل الدعوة إلى الاستخدام على نطاق أوسع، سيكون من الضروري اختبار ما إذا كانت الأجهزة التي لا تحتوي على أكمام يمكنها إجراء تسجيلات دقيقة وما إذا كانت تتمتع بتفوق سريري على المعيار الحالي لقياس ضغط الدم، بالإضافة إلى تحديد كيفية دمجها في الممارسة الطبية الحالية. . بالإضافة إلى ذلك، بما أن كل جهاز لديه خوارزمية وطريقة خاصة به لتقدير الضغط، فيجب على كل جهاز إظهار أدائه بشكل منفصل.

   هذا العمل جار بالفعل. وفقًا لقاعدة بيانات ClinicalTrials.gov، اعتبارًا من أكتوبر 2023، كانت أكثر من عشر دراسات لتقييم أجهزة قياس ضغط الدم بدون أكمام تقوم بتجنيد المشاركين.

   وقد تم بالفعل الانتهاء من العديد من الدراسات. وفي سويسرا، قام فريق بتقييم استخدام مثل هذه الأجهزة لمراقبة ضغط الدم المتنقلة (ABPM)، والتي تقيس ضغط الدم بشكل مستمر على مدار 24 ساعة وتعد مؤشرا أفضل لصحة القلب والأوعية الدموية من القياسات غير المستمرة.

   شملت الدراسة 67 مريضًا قاموا بإجراء ABPM التقليدي، باستخدام جهاز الكفة، ولكن كان لديهم أيضًا مستشعر بصري يشبه الساعة تم وضعه على الجزء العلوي من ذراعهم أو معصمهم مقابل الذراع التي ترتدي الكفة. وعلى الرغم من وجود اختلافات بين قياسات الجهازين، إلا أن الفرق كان صغيراً وضمن الحدود الموصى بها في المعيار الدولي. وأشار الباحثون في استنتاجاتهم إلى أن "هذه النتائج تشير بشكل مشجع إلى أن ABPM بدون الكفة على مدار 24 ساعة قد يصبح قريبًا احتمالًا سريريًا". بالإضافة إلى ذلك، قال المشاركون في الدراسة أن المستشعر البصري كان أكثر راحة وفضلوه بأغلبية ساحقة على بديله المقيد.

   وفي كوريا الجنوبية، تابعت دراسة رصدية حديثة 760 شخصًا استخدموا ساعة Samsung Galaxy Watch المعتمدة في ذلك البلد لمدة شهر واحد لمراقبة ضغط الدم. يتطلب الجهاز معايرة مرة واحدة في الشهر، ولكن من المثير للاهتمام أن 75% من المشاركين لم يعتمدوا على معايرة شهرية واحدة، كما هو مقترح، ولكنهم أجروا معايرة أكثر تكرارًا. وقد سمح ذلك للباحثين بتحديد أن المعايرة السيئة يمكن أن تؤثر على قياسات الجهاز وأن عمليات المعايرة تحتاج إلى توحيد لضمان حسن سير عمل الجهاز.

   ولكن من المشجع أن الدراسة وجدت أيضا أن "رصد ضغط الدم بدون أكمام على أساس الساعة الذكية أمر ممكن للمراقبة خارج المكتب في العالم الحقيقي" - حيث قام المشاركون في المتوسط بقياس ضغط دمهم 1.5 مرة يوميا.

    هل سيأتي اليوم الذي يمكننا فيه معرفة ضغط الدم بدقة بمجرد النظر إلى ساعتنا الذكية أو هاتفنا المحمول؟ ويقول أفوليو: "ربما في الوقت المناسب، ولكن ليس في المستقبل القريب". ويقول إن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات قبل أن تتمكن الأجهزة بدون أكمام من توفير معلومات كمية موثوقة لتتبع التغيرات الفسيولوجية بدقة مقبولة.