Einen Mythos entlarven. Sie kennen die „Korotkoff-Geräusche“ des Blutdrucks, die erstmals 1905 zur Messung des Blutdrucks beschrieben wurden. Man nahm an, dass sie von der Arteria brachialis stammen, aber das ist nicht der Fall: Sie entstehen durch Vibrationen des umgebenden Gewebes.
Zusammenfassung
Die Blutdruckmessung ist der am weitesten verbreitete klinische Test zur Vorhersage des Sterblichkeitsrisikos. Der Goldstandard für die nicht-invasive Beurteilung ist die auskultatorische Methode, die auf dem Abhören der sogenannten „Korotkoff-Geräusche“ in einem Stethoskop basiert, das am Ausgang einer pneumatischen Manschette angebracht ist. Doch mehr als ein Jahrhundert nach ihrer Entdeckung ist der Ursprung dieser Geräusche immer noch Gegenstand von Debatten, was eine Reihe klinischer Einschränkungen mit sich bringt.
Wir bilden die Erzeugung des Korotkoff-Schalls (KS) in vivo mit Tausenden von Bildern pro Sekunde mithilfe von ultraschnellem Ultraschall ab. Wir zeigen sowohl mit Erfahrung als auch mit Theorie, dass es sich bei Korotkoff-Geräuschen (KS) paradoxerweise nicht um Schallwellen handelt, die aus der Arteria brachialis austreten, sondern um Scherschwingungen, die durch nichtlineare Ausbreitung der Pulswelle auf das umliegende Gewebe übertragen werden . . Als diese Scherschwingungen das Stethoskop erreichten, waren sie synchron, korrelierten und in ihrer Intensität mit Korotkoff-Geräuschen (SK) vergleichbar.
Das Verständnis dieses Mechanismus könnte letztendlich die Blutdruckmessung verbessern und zusätzliche Erkenntnisse über die mechanischen Eigenschaften der Arterien liefern.
Abb. 1. Die zeitliche Entwicklung der Arterienwandgeschwindigkeit unter dem Stethoskop korreliert stark mit SK . (A) Versuchsaufbau. (B) B-Modus-Bilder, die den Positionen der drei Wandler entsprechen, mit gestrichelten Pads, die den nicht abgebildeten Abschnitten zwischen den einzelnen Positionen entsprechen. Das Lumen der Arteria brachialis ist rot gekennzeichnet. Blaue Kreuze markieren 24 Punkte an der oberen Wand. (C) Entsprechende axiale Verschiebung und (D) axiale Geschwindigkeits-Zeitverläufe. I, einfallende Pulswelle; R, reflektierte Welle. Der KS des Stethoskops ist orange dargestellt. (E) NCC der bandpassgefilterten Geschwindigkeits-Zeitverläufe und des KS. rNCC ist das Maximum des NCC, entsprechend einem Abstand δxNCC zur Mitte der Sonde und einer Signalverzögerung von δtNCC. Der zeitliche Verlauf der entsprechenden SNCC-Wandgeschwindigkeit ist in (F) blau dargestellt.
Diskussion
Auf der Grundlage dieser Ergebnisse schlagen wir die folgende Theorie für den Ursprung der Korotkoff-(SK)-Geräusche vor:
(i) Durch die Verringerung des transmuralen Drucks und damit der Steifheit der Arteria brachialis verlangsamt die Druckmanschette die Pulswelle und verstärkt lokale Verschiebungen der Arterienwand.
(ii) Die resultierende hohe Geschwindigkeit der Arterienwand im Vergleich zur Ausbreitungsgeschwindigkeit der Pulswelle führt zu einem stark nichtlinearen Ausbreitungssystem unter der Manschette, das Wellenenergie von sehr niedrigen, kaum hörbaren Frequenzen überträgt. , bei einer höheren Frequenz hörbarer Inhalt.
(iii) Diese nichtlinearen Schwingungen strahlen auf das umgebende Gewebe ab , wo sie Scherverschiebungen mit einer Amplitude erzeugen, die exponentiell mit der Entfernung von der Arterienwand abnimmt. Diese Gewebeschwingungen breiten sich zusammen mit der arteriellen Pulswelle aus.
Perspektiven für Druckmessungen.
Die Beantwortung der Frage nach den Ursprüngen von KS könnte wichtige klinische Konsequenzen haben. Auch wenn die Auskultationsmethode tendenziell durch die automatische oszillometrische Beurteilung ersetzt wird, weist letztere bekannte Einschränkungen auf, die zu einer Unter- oder Überschätzung des Blutdrucks führen können. KS bleibt die Kalibrierungsreferenz für diese kommerziellen Geräte mit unbekannten Algorithmen, daher ist das Verständnis ihres Mechanismus für Blutdruckmessungen von entscheidender Bedeutung. Insbesondere die genaue Schätzung des DBP ist eine Herausforderung.
Im Wesentlichen zeigen unsere Ergebnisse, dass das Verschwinden von SK mit abnehmendem Manschettendruck ein allmähliches Phänomen ist. Die Intensität des KS nimmt nicht nur ab, wenn der Manschettendruck den diastolischen Blutdruck (DBP) erreicht, sondern wir zeigen auch, dass der Frequenzinhalt des KS durch die nichtlineare Ausbreitung der Pulswelle bestimmt wird.
Daher hat die Arterienwandgeschwindigkeit im Bereich des DBP, wo das nichtlineare Verhalten weniger ausgeprägt ist, einen sehr geringen spektralen Tonhöhengehalt, in einem Bereich, in dem das menschliche Ohr eine sehr geringe Empfindlichkeit aufweist. Diese Abhängigkeit des Frequenzinhalts von der Ausbreitungsentfernung erklärt auch, warum die Position des Stethoskops auch die Wahrnehmung von KS beeinflussen kann. Im Allgemeinen wird KS um den DBP-Wert herum schwächer und tiefer, was möglicherweise erklärt, warum er häufig überschätzt wird , insbesondere bei hypertensiven Teilnehmern.
