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動脈血液ガス
Arterial blood gas
- 別名
- ABG動脈血ガス動脈血ガス分析
- 臓器系
- 呼吸器腎・泌尿器全身
- 科目
- PulmonologyAnesthesiology
- トピック
- 呼吸器内科 02:動脈血液ガス検査と結果の解釈麻酔科学 A-02:酸塩基平衡とその異常
- 関連疾患
- サリチル酸中毒メトヘモグロビン血症気管支喘息循環性ショック(心原性・循環血液量減少性・閉塞性・血液分布異常性)慢性閉塞性肺疾患
- 監視対象薬
- ホメピゾール
- スコア
- 改訂Atlanta分類肺炎重症度指数
🧠 全体像:動脈血液ガスarterial blood gas, ABG動脈血液ガス(arterial blood gas, ABG)arterial blood gas, ABG(動脈血液ガス)は、酸塩基、換気、酸素化を同じ動脈血で評価するパネルである。読む順序を「pH → PaCO₂とHCO₃⁻ → 代償 → 酸素化」に固定すると混合性mixed混合性(mixed)mixed(混合性)障害を見落としにくい。PaO₂は吸入酸素条件なしでは解釈できず、HCO₃⁻は多くの装置で計算値である。
何を測っているか
| 項目 | 主な意味 | 測定・算出 |
|---|---|---|
| pH | 酸血症・アルカリ血症alkalemiaアルカリ血症(alkalemia)alkalemia(アルカリ血症) | 水素イオン活量を電極で測定 |
| PaCO₂ | 肺胞換気 | CO₂電極で測定 |
| PaO₂ | 動脈血酸素分圧arterial partial pressure of oxygen, PaO₂動脈血酸素分圧(arterial partial pressure of oxygen, PaO₂)arterial partial pressure of oxygen, PaO₂(動脈血酸素分圧) | O₂電極で測定 |
| HCO₃⁻ | 代謝性成分 | 多くはHenderson–Hasselbalch式Henderson-Hasselbalch equationHenderson–Hasselbalch式(Henderson-Hasselbalch equation)Henderson-Hasselbalch equation(Henderson–Hasselbalch式) 0.03×PaCO₂×10^(pH−6.1) で計算 |
| 塩基過剰base excess, BE塩基過剰(base excess, BE)base excess, BE(塩基過剰) | 非呼吸性の酸・塩基偏位 | 計算値 |
| 酸素飽和度O₂ saturation酸素飽和度(O₂ saturation)O₂ saturation(酸素飽和度) | Hbの酸素化割合 | 血液ガスから計算、共酸素測定co-oximetry共酸素測定(co-oximetry)co-oximetry(共酸素測定)なら異常Hbを含め実測 |
基準の目安
成人・海面付近・安静時の代表値は、pH7.35〜7.45、PaCO₂35〜45 mmHg、HCO₃⁻22〜26 mmol/Lである。PaO₂は年齢、標高、吸入酸素、体位により変わるため、固定した正常範囲だけで読まない。採血時には酸素投与デバイス、流量またはFiO₂、換気設定、体温、採血部位と時刻を記録する。
酸塩基を段階的に読む
flowchart TD
A["pHで酸血症・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alkalemia'>アルカリ血症</span>を確認"] --> B["PaCO₂とHCO₃⁻の向きを確認"]
B --> C["一次性障害を決める"]
C --> D["予測代償を計算"]
D --> E{"実測値が代償範囲内か"}
E -->|"はい"| F["単純性障害を支持"]
E -->|"いいえ"| G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mixed acid-base disorder'>混合性酸塩基障害</span>を考える"]
F --> H["AG・乳酸・電解質・臨床像を統合"]
G --> H
| 一次性障害 | 主変化 | 代表的な予測代償 |
|---|---|---|
| 代謝性アシドーシス | HCO₃⁻低下 | PaCO₂ ≈ 1.5×HCO₃⁻+8 ±2 |
| 代謝性アルカローシスmetabolic alkalosis代謝性アルカローシス(metabolic alkalosis)metabolic alkalosis(代謝性アルカローシス) | HCO₃⁻上昇 | PaCO₂ ≈ 40+0.7×(HCO₃⁻−24)±2 |
| 急性呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス) | PaCO₂が10上昇 | HCO₃⁻が約1上昇 |
| 慢性呼吸性アシドーシスrespiratory acidosis呼吸性アシドーシス(respiratory acidosis)respiratory acidosis(呼吸性アシドーシス) | PaCO₂が10上昇 | HCO₃⁻が約3.5〜4上昇 |
| 急性呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス) | PaCO₂が10低下 | HCO₃⁻が約2低下 |
| 慢性呼吸性アルカローシスrespiratory alkalosis呼吸性アルカローシス(respiratory alkalosis)respiratory alkalosis(呼吸性アルカローシス) | PaCO₂が10低下 | HCO₃⁻が約4〜5低下 |
代償はpHを完全に正常化するとは限らない。pHが正常域でもPaCO₂とHCO₃⁻がともに大きく異常なら、慢性代償または相反する混合性mixed混合性(mixed)mixed(混合性)障害を考える。
代謝性アシドーシスではアニオンギャップanion gapアニオンギャップ(anion gap)anion gap(アニオンギャップ)と乳酸を確認し、AG上昇時はデルタ比delta ratioデルタ比(delta ratio)delta ratio(デルタ比)も補助的に使う。単一の式で病歴、呼吸仕事量work of breathing呼吸仕事量(work of breathing)work of breathing(呼吸仕事量)、腎機能、薬剤を置き換えない。
酸素化とA–a較差
PaO₂は吸入酸素分圧partial pressure of oxygen酸素分圧(partial pressure of oxygen)partial pressure of oxygen(酸素分圧)に依存する。同じPaO₂ 80 mmHgでも室内気と高濃度酸素投与中では意味が全く異なる。
肺胞気方程式alveolar gas equation肺胞気方程式(alveolar gas equation)alveolar gas equation(肺胞気方程式)は概略次のように表す。
A–a較差alveolar-arterial oxygen gradientA–a較差(alveolar-arterial oxygen gradient)alveolar-arterial oxygen gradient(A–a較差)はPAO₂−PaO₂で、低酸素血症を低換気・低吸入酸素と、換気血流不均衡V/Q mismatch換気血流不均衡(V/Q mismatch)V/Q mismatch(換気血流不均衡)・拡散障害diffusion impairment拡散障害(diffusion impairment)diffusion impairment(拡散障害)・シャントへ分ける補助になる。基準は年齢、FiO₂、気圧で変わり、高濃度酸素下では誤差が大きくなる。
| パターン | 主な解釈 |
|---|---|
| PaO₂低値、A–a較差alveolar-arterial oxygen gradientA–a較差(alveolar-arterial oxygen gradient)alveolar-arterial oxygen gradient(A–a較差)が保たれる | 低換気、低吸入酸素、標高 |
| PaO₂低値、A–a較差alveolar-arterial oxygen gradientA–a較差(alveolar-arterial oxygen gradient)alveolar-arterial oxygen gradient(A–a較差)が開大 | 換気血流不均衡V/Q mismatch換気血流不均衡(V/Q mismatch)V/Q mismatch(換気血流不均衡)、拡散障害diffusion impairment拡散障害(diffusion impairment)diffusion impairment(拡散障害)、シャント |
| PaCO₂高値 | 肺胞換気不足。酸素飽和度O₂ saturation酸素飽和度(O₂ saturation)O₂ saturation(酸素飽和度)が保たれても換気不全を否定しない |
| 高FiO₂でもPaO₂改善が乏しい | 大きなシャントなどを考える |
P/F比PaO2/FiO2 ratioP/F比(PaO2/FiO2 ratio)PaO2/FiO2 ratio(P/F比)はPaO₂/FiO₂で酸素化障害を追うが、PEEP、体位、換気条件も記録する。
静脈血液ガスとの違い
| 項目 | 静脈血での代用 | 注意 |
|---|---|---|
| pH | 多くの安定例で酸塩基スクリーニングに有用 | ショックや局所うっ滞で差が拡大し得る |
| PCO₂ | 傾向把握grasp把握(grasp)grasp(把握)に使える | 正確なPaCO₂や換気管理には動脈血が必要 |
| HCO₃⁻ | 多くは近い | 計算値のためpH・PCO₂差の影響を受ける |
| PO₂ | 代用不可 | 静脈PO₂から動脈酸素化を推定しない |
DKAなどで酸塩基だけを見る場合は静脈血で足りることが多い。一方、呼吸不全、正確な換気評価、A–a較差alveolar-arterial oxygen gradientA–a較差(alveolar-arterial oxygen gradient)alveolar-arterial oxygen gradient(A–a較差)、侵襲的換気調整ではABGを選ぶ。
採血・測定上の注意
flowchart TD
A["動脈血を<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anaerobic'>嫌気的</span>に採取"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='air bubble'>気泡</span>を直ちに除去し密栓"]
B --> C["乾燥・電解質平衡化ヘパリンで均一に混和"]
C --> D["患者・酸素条件・時刻を記録"]
D --> E["施設規定内に速やかに測定"]
E --> F["結果を臨床像と照合"]
| 誤差 | 典型的な影響 |
|---|---|
| 気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)混入 | PaO₂を室内気側へ近づけ、PaCO₂を低下、pHを上昇させ得る |
| 液体ヘパリン過量 | 検体を希釈し、PaCO₂・HCO₃⁻・電解質を低くし得る |
| 測定遅延 | 細胞代謝でPaO₂低下、PaCO₂上昇、pH低下 |
| プラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)シリンジのまま氷冷 | プラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)はO₂を透過し、低温では溶解度とHbの酸素親和性oxygen affinity酸素親和性(oxygen affinity)oxygen affinity(酸素親和性)が上がるため検体が酸素を取り込み、PaO₂が偽高値falsely elevated (value)偽高値(falsely elevated (value))falsely elevated (value)(偽高値)になる |
| ライン液混入 | 生理食塩水saline生理食塩水(saline)saline(生理食塩水)・輸液で希釈し、予測不能な変化を生じる |
| 著明な白血球・血小板増加thrombocytosis血小板増加(thrombocytosis)thrombocytosis(血小板増加) | 採取後のO₂消費で偽性低酸素血症を生じ得る |
「速やかに」の具体的な目安として、プラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)シリンジの検体は室温で30分以内に測定する。30分を超えて保存する必要があるならガラス容器へ移し0〜4℃に冷却する1。逆に、30分以内に測定する検体をプラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)シリンジのまま氷冷してはならない。気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)が見えている検体、抗凝固が不十分な検体、室温で30分を超えたプラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)検体は、測定してはならない検体として扱う1。
⚠️ 採血前に側副血行collateral circulation側副血行(collateral circulation)collateral circulation(側副血行)、抗凝固薬、出血傾向hemorrhagic diathesis出血傾向(hemorrhagic diathesis)hemorrhagic diathesis(出血傾向)を確認し、採血後は十分に圧迫して血腫・動脈閉塞・神経障害を監視する。結果がSpO₂や臨床像と矛盾すれば、採血部位、気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)、検体遅延、異常ヘモグロビンを再評価し、異常値だけで治療を変更しない。
まとめ
- ABGはpH、PaCO₂、PaO₂を実測し、HCO₃⁻は多くの場合計算する。
- pH、一次性変化、予測代償、混合性mixed混合性(mixed)mixed(混合性)障害の順に読む。
- PaO₂はFiO₂と換気条件を必ず添え、必要に応じA–a較差alveolar-arterial oxygen gradientA–a較差(alveolar-arterial oxygen gradient)alveolar-arterial oxygen gradient(A–a較差)やP/F比PaO2/FiO2 ratioP/F比(PaO2/FiO2 ratio)PaO2/FiO2 ratio(P/F比)を使う。
- 静脈血は酸塩基スクリーニングに使えるが、酸素化と正確なPaCO₂は代用しない。
- 気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)、ヘパリン過量、測定遅延、ライン混入は臨床判断を変える誤差になる。
- プラスチックplasticプラスチック(plastic)plastic(プラスチック)シリンジは室温30分以内に測定し、氷冷しない。長く置くならガラス容器で冷却する。
出典
- 1.AARC Clinical Practice Guideline: Blood Gas Analysis and Hemoximetry: 2013(American Association for Respiratory Care(Respir Care 2013;58:1694-1703)・2013)プラスチックシリンジの検体は室温で30分以内に測定し、30分を超えて保存する場合はガラス容器で0〜4℃に冷却すること、室温30分超のプラスチック検体・気泡混入検体・抗凝固不十分な検体は測定の禁忌にあたることを確認した。閲覧 2026-08-02