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Enzyklopädie der Schlafmedizin
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Publiziert am: 31.12.2019

Kontinuierliche nichtinvasive Blutdruckmessung

Verfasst von: Martin Glos und Ludger Grote
Es existieren unterschiedliche Methoden zur Blutdruckmessung. Die gewählte Methode hat bezüglich der späteren Aussagekraft einer Untersuchung entscheidende Bedeutung. Mit Zunahme der zeitlichen Auflösung steigt die Aussagekraft bei einer großen Variabilität der Blutdruckwerte, eine exaktere Bestimmung der realen Kreislaufbelastung wird ermöglicht, zum Beispiel in Abhängigkeit vom Schlafstadium oder dem Auftreten von Schlafbezogenen Atmungsstörungen. Der Aufwand zur Messung steigt ebenfalls, damit wird das Untersuchungskollektiv in der Anzahl begrenzt. Für die Blutdruckmessung im Schlaf ist das Kriterium der möglichst geringen Schlafstörung durch die verwendeten Verfahren von großer Bedeutung. Im Rahmen von zentralnervösen Aktivierungen oder einer globalen Schlafstörung kann fälschlicherweise ein zu hoher Blutdruck registriert werden.

Englischer Begriff

continuous non-invasive blood pressure measurement

Definition

Es existieren unterschiedliche Methoden zur Blutdruckmessung (siehe „Herz-Kreislauf-System, spezielle Messverfahren im Schlaf“). Die gewählte Methode hat bezüglich der späteren Aussagekraft einer Untersuchung entscheidende Bedeutung. Mit Zunahme der zeitlichen Auflösung steigt die Aussagekraft bei einer großen Variabilität der Blutdruckwerte, eine exaktere Bestimmung der realen Kreislaufbelastung wird ermöglicht, zum Beispiel in Abhängigkeit vom Schlafstadium oder dem Auftreten von Schlafbezogenen Atmungsstörungen (Grote 2003). Der Aufwand zur Messung steigt ebenfalls, damit wird das Untersuchungskollektiv in der Anzahl begrenzt. Für die Blutdruckmessung im Schlaf ist das Kriterium der möglichst geringen Schlafstörung durch die verwendeten Verfahren von großer Bedeutung. Im Rahmen von zentralnervösen Aktivierungen oder einer globalen Schlafstörung kann fälschlicherweise ein zu hoher Blutdruck registriert werden.

Messverfahren

Die Basis der meisten Verfahren zur kontinuierlichen nichtinvasiven Blutdruckmessung ist die Fingerphotoplethysmographie. Ein Messprinzip, die sogenannte Volume-Clamp-Methode nach Peñáz, stellt eine Methode zur kontinuierlichen (Finger-)Blutdruckmessung dar, die ohne die Notwendigkeit der invasiven Gefäßpunktion Blutdruckschwankungen ausreichend exakt abbildet. Pulsationen des Gefäßdurchmessers in den kleinen Digitalarterien des Messfingers während eines Herzschlages werden als moduliertes Lichtabsorptionssignal über das Prinzip von infraroter Lichtemission und Lichtdetektion, vergleichbar zur Pulsoxymetrie, erfasst. Gleichzeitig ist ein pneumatisch gesteuertes Druckpolster um den Finger aufgebaut. Dieser Druck wird in einem Servoregelkreis kontinuierlich in der Weise angepasst, dass der transmurale Druck an den Arterienwänden null ist, somit keine Gefäßdurchmesseränderung auftritt und der Blutfluss in den Fingerarterien erhalten bleibt. Über diese Druckanpassung wird dann mathematisch der zentrale aortale Blutdruck mittels spezifischer Algorithmen und automatisch-zyklischer physiologischer Kalibrierung errechnet. Die Messung kann über viele Stunden – und somit während der gesamten Bettzeit – kontinuierlich erfolgen.
Ein anderer Ansatz besteht in der Schätzung des Blutdrucks über die Messung der Pulswellengeschwindigkeit beziehungsweise Pulswellenlaufzeit („pulse transit time“, PTT). Die PTT wird meist als Zeit zwischen dem Auftreten des R-Peaks im EKG und dem Auftreten der systolischen Pulswelle im Fingerphotoplethysmogramm gemessen und benötigt daher in der Regel keine zusätzlichen Messfühler. Dadurch ist dieses Verfahren besonders belastungsarm. Dem Messprinzip liegt zugrunde, dass sich die PTT reziprok zur Gefäßsteifigkeit verhält und letztere wiederum kontinuierlich durch den Blutdruck moduliert wird. Unter der Annahme, dass sich Gefäßeigenschaften, die zum Beispiel durch die Gefäßalterung und den Grad der Arteriosklerose bestimmt werden, über den Zeitraum der Messung nicht ändern, kann somit aufgrund von PTT-Änderungen auf Blutdruckänderungen geschlossen werden. Es muss jedoch bei diesem Verfahren berücksichtigt werden, dass dieser Zusammenhang nichtlinear ist. Zur besseren Datenqualität ist eine Kalibrierungsmessung mittels der diskontinuierlichen Blutdruckmessung mithilfe einer Manschette empfohlen (Patzak et al. 2015).

Auswerteverfahren, Bewertung

Es gibt keine spezifischen Normwerte. Die Grenzwerte des Gelegenheitsblutdrucks (Praxisblutdruck) werden oftmals auch bei dieser Methode verwendet.
Die Software der Modelle Portapres®, CNAP® Monitor 500, Finapres® NOVA und Task Force® Monitor errechnen den systolischen, diastolischen und mittleren Blutdruck sowie die Pulsfrequenz, das Schlagvolumen („stroke volume“, SV) und das Herzzeitvolumen („cardiac output“, HZV).

Apparative Umsetzung, Geräte

Die Firma Finapres Medical Systems B.V. aus den Niederlanden stellt ein portabel verwendbares Gerät (Portapres®) sowie ein ausschließlich stationär verwendbares Gerät (Finapres® NOVA) her. Ein ähnliches System, das ebenfalls nach der Peñáz-Methode arbeitet (CNAP® Monitor 500, Task Force® Monitor) wird von der Firma CNSystems Medizintechnik AG aus Österreich hergestellt. Die Ableitung wird zur Druckentlastung beziehungsweise Komfortsteigerung alternierend an 2 Fingern im Rhythmus von 30 oder 60 Minuten vorgenommen. Ferner besitzt das Portapres®-Gerät eine Höhenkompensation für die Platzierung des Armes relativ zur Herzhöhe. In den CNAP®/Task-Force®-Geräten ist zur Blutdruckkalibrierung eine Oberarmmanschette, die nach dem oszillometrischen Prinzip arbeitet, integriert.
Die PTT-basierte Blutdruckmessung ist in Geräte für die Polysomnographie (SOMNOscreen™, SOMNO HD™) als auch Polygraphie (SOMNOtouch™) der Firma Somnomedics aus Deutschland integriert. Die Schätzung des Blutdrucks aus der PTT erfolgt über eine Kurvenanpassung mittels Einpunktkalibrierung nach Riva-Rocci.

Indikationen

Diese Methoden wurden zunächst häufig bei wissenschaftlichen Fragestellungen verwendet (Glos et al. 2016). Es können vor allem Daten zur Reaktivität des Blutdrucks im Schlaf erzielt werden (Vlahandonis et al. 2014). Die absolute Blutdruckhöhe ist demgegenüber stärker artefaktabhängig und weniger verlässlich. Bei klinischen Fragestellungen sind Formen der komplizierten Hypertonie mit dem sogenannten nächtlichen Nondipping ein Indikationsgebiet und anhand der kontinuierlichen Blutdruckmessung können mitunter „Schlafbezogene Atmungsstörungen“ oder frequente Arousalstörungen sehr sensitiv erkannt werden (Bartels et al. 2016; Penzel 1995).

Grenzen der Methoden

Die Peñáz-Methode kann durch mechanische Alteration der Messfinger den Schlaf leichtgradig stören. Artefakte, die sich durch Änderung der Körperlage während der Messung ergeben, werden beim Portapres® durch einen zusätzlichen Messfühler zur Höhenkontrolle kompensiert. Der routinemäßige Einsatz ist weiterhin durch relativ hohe Kosten eingeschränkt. Die PTT-basierte Messung hat Limitationen hinsichtlich der Genauigkeit der diastolischen Werte und ist anfällig für Bewegungsartefakte. Alle Verfahren haben die Limitation, dass die absolute Blutdruckhöhe oftmals nicht verlässlich ist. Der Untersucher muss vereinzelte Artefakte erkennen und sollte diese nicht in die Gesamtbeurteilung mit einbeziehen.
Literatur
Bartels W, Buck D, Glos M, Fietze I, Penzel T (2016) Definition and Importance of Autonomic Arousal in Patients with Sleep Disordered Breathing. Sleep Med Clin 11(4):435–444CrossRef
Glos M, Penzel T, Schoebel C, Nitzsche GR, Zimmermann S, Rudolph C, Blau A, Baumann G, Jost-Brinkmann PG, Rautengarten S, Meier JC, Peroz I, Fietze I (2016 Comparison of effects of OSA treatment by MAD and by CPAP on cardiac autonomic function during daytime. Sleep Breath 20(2):635–46CrossRef
Grote L (2003) Invasive and noninvasive techniques for analysis of cardiovascular effects of sleep apnea. Biomed Tech 48(7–8):190–196CrossRef
Patzak A, Mendoza Y, Gesche H, Konermann M (2015) Continuous blood pressure measurement using the pulse transit time: comparison to intra-arterial measurement. Blood Press 24(4):217–221CrossRef
Penzel T (1995) Blood pressure analysis. J Sleep Res 4(S1):15–20CrossRef
Vlahandonis A, Biggs SN, Nixon GM, Davey MJ, Walter LM, Horne RS (2014) Pulse transit time as a surrogate measure of changes in systolic arterial pressure in children during sleep. J Sleep Res 23(4):406–413CrossRef

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