Vergleich experimenteller Methoden der nicht-invasiven, kontinuierlichen Blutdruckmessung während kontrollierter Belastung

Abstract

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind in der heutigen Zeit für etwa ein Drittel der Todesfälle weltweit verantwortlich. Deshalb gewinnt die Blut­druck­messung als Instrument der Diagnostik immer mehr an Bedeutung. Als Alternative zur klassischen Blut­druck­messung nach Riva-Rocci/Korotkov (RRK) gelten kon­tinu­ierliche Mess­ver­fahren bei bestimmten Anwendungen als zukunftsweisend. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Vergleich nichtinvasiver kontinu­ierlicher Blutdruckmessmethoden unter kontrollierter Belastung. Untersucht werden zwei der im Moment als vielversprechend geltenden Messmethoden. Bei der ersten handelt sich um die Pulse Transit Time (PTT), definiert als Zeitraum zwischen der R-Zacke im Elektrokardiogramm (EKG) und dem Eintreffen der zugehörigen Pulswelle in der Peripherie. Die zweite Methode, Portapres (PP), der Firma Finapres Medical Systems basiert auf der Volumenkompensationsmethode von Penaz und Wesseling. Als Referenzmethode dient die intermittierende Messung nach RRK, dem aktuellen klinischen Goldstandard. Das Patientenkollektiv besteht aus insgesamt 18 Teilnehmern von den kardio­lo­gisch­en und pulmo­nologischen Stationen des Universitätsklinikums Ulm. Während einer spiro­ergometrischen Untersuchung fand unter kontrollierter Belastung die Messung statt. Gleichzeitig er­folgte die simultane Registrierung der Pulswelle, eines einkanal-EKGs und der Portapres-Messung. Die Messwerte nach RRK wurden ebenfalls dokumentiert. Die Blutdruck­werte aus dem Portapres-Gerät und nach RRK stehen direkt zur Verfügung. Zur Gegenüberstellung der PTT mit diesen beiden Blutdruck­mess­methoden besteht die Notwendigkeit der Transformation in mmHg (BDcalc). Zur Berechnung von BDcalc wurden zuerst die individuellen Regressions­funk­tionen von PTT und ge­messe­nen Blutdruckwerten mittels linearer und nichtlinearer Regressionsanalyse bestimmt. Mit Hilfe einer im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Formel und der nicht/-linearen Re­gres­sions­funktionen kann die Umrech­nung der PTT in Blut­druck­werte erfolgen. Für jeden Wert der PTT kann, basierend auf der Vergleichs­methode, der korres­pondierenden Blutdruckwert berechnet werden. Anhand von elf definierten Messzeit­punkten während der Spiroergometrie findet der Vergleich der verschiedenen Messmethoden untereinander statt. Zur Gegenüberstellung der drei Messmethoden kommen die Pearson-Korrelation und das Bland-Altman-Diagramm zur Anwen­dung. In der Pearson-Korrelation zeigt sich für den systolischen Blutdruck durchweg über die ganze Arbeit die beste Übereinstimmung. Dabei erzeugt der nichtlineare Ansatz zur Umrechnung im Vergleich zum linearen etwas bessere Ergebnisse. Die genaueste Annäherung ergibt die Berechnung des BDcalc im nichtlinearen Ansatz auf der Basis der Messung nach RRK. Im Bland-Altman-Diagramm lassen sich ähnliche Ergebnisse erkennen. Der systolische Blutdruckwert wird in beinahe allen Vergleichen etwas besser als der diastolische gemessen. In den meisten Vergleichen überwiegt ebenfalls die Berechnung anhand des nichtlinearen Ansatzes. Simultan zu den Resultaten der Pearson-Korrelation sind die berechneten Ergebnisse des BDcalc auf Basis der Messung nach RRK am präzisesten. Insgesamt zeigt die PTT ein sehr gutes Korrelat zum Blutdruck auf. Besonders hervorzuheben ist die Korrelation der PTT mit dem systolischen Blutdruck. Bei der Umrechnung ist der nichtlineare dem linearen Ansatz überlegen. Mit geeignetem Berechnungsverfahren eignet sich die PTT zur Voraussage des Blutdruckes besser als die Messung mit PP. Wegen der kostengünstigen und einfachen Messung ist sie für den potentiellen klinischen Einsatz, auch unter Belastung, gut geeignet und sollte daher in weiteren Studien untersucht werden.