動脈血液ガス検査と結果の解釈

🧠 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）分析は、酸素化PaO₂酸素化（PaO₂）PaO₂（酸素化）、換気PaCO₂換気（PaCO₂）PaCO₂（換気）、酸塩基平衡acid-base balance酸塩基平衡（acid-base balance）acid-base balance（酸塩基平衡）（pH、HCO₃⁻、base excess）を同時に評価する。読む順序を固定すると、混合性mixed混合性（mixed）mixed（混合性）障害を見落としにくい。

肺胞‐毛細血管ガス交換

ガスは血液空気関門blood-air barrier血液空気関門（blood-air barrier）blood-air barrier（血液空気関門）を分圧勾配に従って受動拡散passive diffusion受動拡散（passive diffusion）passive diffusion（受動拡散）する。フィックFickフィック（Fick）Fick（フィック）の法則Fick's law法則（Fick's law）Fick's law（法則）は次式で表される。

• $A$：表面積、$D$：拡散係数diffusion coefficient拡散係数（diffusion coefficient）diffusion coefficient（拡散係数）、$P_1-P_2$：分圧差、$T$：膜厚membrane thickness膜厚（membrane thickness）membrane thickness（膜厚）
• $A\times D/T$をまとめた指標が肺拡散能diffusing capacity of the lung肺拡散能（diffusing capacity of the lung）diffusing capacity of the lung（肺拡散能）である。
• CO₂の分圧勾配はO₂より小さいが、水への溶解度が約20倍高いため十分に拡散する。
• 拡散障害diffusion impairment拡散障害（diffusion impairment）diffusion impairment（拡散障害）でまずPaO₂だけが下がり、PaCO₂が保たれるのはこのためである。「CO₂が溜まっていないから換気は足りている」とは限らない。

適応と採血

適応は急性・慢性呼吸器疾患chronic respiratory disease慢性呼吸器疾患（chronic respiratory disease）chronic respiratory disease（慢性呼吸器疾患）、心血管疾患、呼吸不全、敗血症・臓器不全・中毒・高血糖などの代謝異常、睡眠関連呼吸障害sleep-related breathing disorder睡眠関連呼吸障害（sleep-related breathing disorder）sleep-related breathing disorder（睡眠関連呼吸障害）、運動負荷、重症患者である。呼吸困難、頻呼吸、頻脈、呼吸仕事量work of breathing呼吸仕事量（work of breathing）work of breathing（呼吸仕事量）増大があれば検討する。

橈骨動脈radial artery橈骨動脈（radial artery）radial artery（橈骨動脈）が一般的で、大腿動脈femoral artery大腿動脈（femoral artery）femoral artery（大腿動脈）も用いられる。穿刺前に側副血行collateral circulation側副血行（collateral circulation）collateral circulation（側副血行）、抗凝固薬の使用、出血傾向hemorrhagic diathesis出血傾向（hemorrhagic diathesis）hemorrhagic diathesis（出血傾向）を確認する。抜針後は通常3〜5分、出血リスクがあればより長く圧迫し、血腫・動脈閉塞・末梢神経障害の有無をみる。

検体の扱いが結果を変える

ヘパリン処理シリンジへ嫌気的anaerobic嫌気的（anaerobic）anaerobic（嫌気的）に採血し、気泡air bubble気泡（air bubble）air bubble（気泡）は直ちに除去して密栓する。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ならガラス容器に入れて0〜4℃へ冷却する¹。

⚠️ 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ない。 保存中のPaO₂変化は初期PaO₂、温度、時間などに左右される。とくに氷冷したプラスチックplasticプラスチック（plastic）plastic（プラスチック）シリンジでは壁を介した酸素拡散によってPaO₂に臨床的に重要な誤差が生じうるため、遅延測定時はガラス容器で0〜4℃に保存する。²

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、いずれも測定してはならない検体として扱う¹。白血球著増例では採取後のO₂消費が速く偽性低酸素血症を生じうるため、直ちに測定する（待たせるならガラス容器で冷却する）。

測定項目と基準範囲

PaO₂だけは固定した正常範囲で読めない。加齢とともに低下し、標高・体位・吸入酸素で動くためである。吸入酸素条件を書かない血液ガスは酸素化を評価できない——酸素投与デバイス、流量またはFiO₂、換気設定、採血時刻を必ず添える。同じPaO₂ 80 mmHgでも、室内気なら正常域、高濃度酸素投与中なら重い酸素化障害である。

系統的な読み方

flowchart TD
  A["1 pH：酸血症か<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alkalemia'>アルカリ血症</span>か"] --> B["2 PaCO₂とHCO₃⁻：一次性変化を同定"]
  B --> C["3 予測代償と実測値を比較"]
  C --> D{"予測範囲内？"}
  D -->|"はい"| E["単純性障害を支持"]
  D -->|"いいえ"| F["<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"]
  E --> G["4 PaO₂・A-aDO₂で酸素化評価"]
  F --> G
  G --> H["5 <span class='jp-term jp-term-diagram' title='clinical setting'>臨床状況</span>・電解質・乳酸・AGと統合"]

代償だけでpHが反対側へ越えることは通常ない。予測代償から外れれば混合性mixed混合性（mixed）mixed（混合性）障害を考える。³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）も計算する。

AGが開大していれば乳酸、ケトン体、腎不全、中毒を探す。低アルブミン血症hypoalbuminemia低アルブミン血症（hypoalbuminemia）hypoalbuminemia（低アルブミン血症）ではAGが見かけ上小さくなり、高AG性アシドーシスhigh anion gap acidosis高AG性アシドーシス（high anion gap acidosis）high anion gap acidosis（高AG性アシドーシス）を隠すため、アルブミンで補正して読む（基準範囲reference range基準範囲（reference range）reference range（基準範囲）と補正式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）を参照）。

酸素化：A–aDO₂

読み方の4段階目で使うA–aDO₂（肺胞気alveolar gas肺胞気（alveolar gas）alveolar gas（肺胞気）‐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）較差）は、計算で求めた肺胞気alveolar gas肺胞気（alveolar gas）alveolar gas（肺胞気）酸素分圧partial pressure of oxygen酸素分圧（partial pressure of oxygen）partial pressure of oxygen（酸素分圧）と実測PaO₂の差である。

つまりA–aDO₂は「肺そのものの障害か、肺へ届く空気の問題か」を分ける。基準値baseline / reference value基準値（baseline / reference value）baseline / reference value（基準値）は年齢とFiO₂で変わり、高濃度酸素下では誤差が大きくなる。計算例と限界は動脈血液ガスarterial blood gas, ABG動脈血液ガス（arterial blood gas, ABG）arterial blood gas, ABG（動脈血液ガス）にまとめてある。

呼吸不全

呼吸不全は疾患名ではなく、ガス交換を維持できない状態を指す。血液ガスの数値で分類する。

急性のII型では腎によるHCO₃⁻代償が間に合わずpHが下がる。PaCO₂ >45 mmHgかつpH ≤7.35 は、標準治療にもかかわらず続く場合に非侵襲的換気non-invasive ventilation, NIV非侵襲的換気（non-invasive ventilation, NIV）non-invasive ventilation, NIV（非侵襲的換気）を検討する目安である⁴。一方、慢性高CO₂血症ではHCO₃⁻が上昇してpHがほぼ保たれる。同じPaCO₂でも、急性か慢性かを分けるのはpHである。

吸入酸素濃度fraction of inspired oxygen, FiO₂吸入酸素濃度（fraction of inspired oxygen, FiO₂）fraction of inspired oxygen, FiO₂（吸入酸素濃度）を必ず記録し、重症度評価ではP/F比PaO2/FiO2 ratioP/F比（PaO2/FiO2 ratio）PaO2/FiO2 ratio（P/F比）（PaO₂/FiO₂）も用いる（ARDSの重症度分類severity classification重症度分類（severity classification）severity classification（重症度分類）がこれを使う）。

まとめ

• ABGは酸素化・換気・酸塩基平衡acid-base balance酸塩基平衡（acid-base balance）acid-base balance（酸塩基平衡）を分けて読む。
• pH→PaCO₂/HCO₃⁻→予測代償→酸素化、の順序を固定する。
• 予測代償からの逸脱は混合性mixed混合性（mixed）mixed（混合性）障害の重要な手掛かりである。
• A–aDO₂は低酸素血症を「肺の障害」と「届く空気の問題」に分ける。
• 呼吸不全はPaO₂ <60 mmHgで、PaCO₂ >45 mmHgを伴えばII型。急性か慢性かはpHで分ける。
• プラスチックplasticプラスチック（plastic）plastic（プラスチック）シリンジの検体は室温30分以内に測定し、氷冷しない。気泡air bubble気泡（air bubble）air bubble（気泡）・抗凝固不十分・室温30分超は測定しない。