A-aDO₂（肺胞気-動脈血酸素分圧較差）とは？
A-aDO₂とは、肺胞内の酸素分圧（PAO₂）と動脈血中の酸素分圧（PaO₂）の差を表す指標です。低酸素血症の原因を見極めるうえで欠かせない指標であり、換気・拡散・ガス交換の障害（換気血流比〔V/Q〕ミスマッチやシャントなど）と、単純な肺胞低換気とを臨床的に鑑別する手がかりとなります。
この計算ツールの使い方
吸入酸素濃度（FiO₂。室内気では0.21）、大気圧（海抜0mでは通常760 mmHg）、そして動脈血ガス分析で得られたPaCO₂とPaO₂の値を入力します。年齢を入力すると、年齢から予測される正常較差も併せて求められます。本ツールは、実測A-aDO₂、算出された肺胞気酸素分圧、そして基準となる予測値を表示します。
計算式の解説
本ツールはまず肺胞気式を解きます。$$PAO_2 = FiO_2 \times (P_{atm} - 47) - \dfrac{PaCO_2}{0.8}$$ ここで47 mmHgは体温における水蒸気分圧、0.8は呼吸商（R）です。A-aDO₂はこのPAO₂からPaO₂を引いた値（\(PAO_2 - PaO_2\)）となります。年齢を考慮した正常上限のおおよその目安は、\(4 + \dfrac{\text{年齢}}{4}\) mmHgで求められます。
計算例
室内気（\(FiO_2 = 0.21\)）、760 mmHg、PaCO₂ = 40、PaO₂ = 95の場合：$$PAO_2 = 0.21 \times (760 - 47) - \frac{40}{0.8} = 0.21 \times 713 - 50 = 149.73 - 50 = 99.73 \text{ mmHg}$$ $$A\text{-}a = 99.73 - 95 = 4.73 \text{ mmHg}$$ となり、若年成人としては正常範囲内です。
A-aグラデイエントの解釈
肺胞動脈酸素分圧較差（A-a）酸素グラデイエントは、肺胞で計算した酸素分圧（\(\text{P}_A\text{O}_2\)）と動脈血で測定した酸素分圧（\(\text{PaO}_2\)）の差を測定します。これは標準動脈血ガス分析（ABG）解釈の中核部分であり、低酸素血症が肺を横切るガス交換の問題に由来するのか、それとも他の機構に由来するのかを判定するために使用されます。
低酸素血症患者における正常なA-aグラデイエントは、肺胞毛細血管界面自体を障害しない原因を示唆します：
- 低換気— 例えば鎮静薬、神経筋弱化または中枢呼吸抑制から。この場合\(\text{PaCO}_2\)は上昇し、\(\text{P}_A\text{O}_2\)は低下し、\(\text{PaO}_2\)は平行して低下するため、グラデイエントは正常のままです。
- 吸入酸素分圧低下（低FiO\(_2\)）— 高地など、肺胞酸素は減少していますがガス転換は正常な場合。
拡大したA-aグラデイエントは肺胞と血液間の酸素転換の障害を示唆します。古典的な機構は：
- 換気血流比（V/Q）不均衡— 最も一般的な原因で、肺炎、喘息、COPD および肺塞栓症で見られます。
- 右左シャント— 血液が換気された肺胞を完全に迂回します。肺虚脱、ARDS、または心内シャントなど。
- 拡散障害— 肺胞毛細血管膜の肥厚、間質性肺疾患など。
真のシャントの区別される特徴は、低酸素血症が補助酸素で完全に改善しないことです。シャント血液はアルベオラガスと接触しないため、FiO\(_2\)を上げても酸素化できず、\(\text{PaO}_2\)の上昇は予想より大幅に小さくなります。一方、V/Q不均衡と拡散制限は、通常FiO\(_2\)の増加に対して良好に反応します。
グラデイエントは常に年齢予想値と比較する必要があります。正常なグラデイエントは年齢とともに拡大するため、また完全なABG、FiO\(_2\)および臨床像と一緒に解釈される必要があります。これは一般的な教育情報であり、個人的な医学的アドバイスではありません。臨床的決定は適格な臨床医によって行われるべきです。
年齢別の年齢予想正常A-aグラデイエント
正常なA-aグラデイエントの上限は肺の弾性反動とV/Q照合が段階的に低下するにつれて年齢とともに上昇します。予想される上限（室内空気を呼吸）の一般的な臨床診察での推定値は：
$$\text{予想値} = 4 + \frac{\text{年齢}}{4}$$例えば、60歳の人の予想される上限グラデイエントは\(4 + 60/4 = \) 19 mmHgです。以下の表はこの公式を一般的な年齢全体に適用しています。
| 年齢（年） | 予想上限A-aグラデイエント（mmHg） |
|---|---|
| 20 | 9 |
| 30 | 11.5 |
| 40 | 14 |
| 50 | 16.5 |
| 60 | 19 |
| 70 | 21.5 |
| 80 | 24 |
値は患者が室内空気を呼吸していることを前提としています（FiO\(_2\) = 0.21）。この公式は健康な個人の近似上限を与えます。測定されたグラデイエントが年齢予想値を超える場合、ガス交換が障害されていることを示唆します。
計算に使用される定数
この計算機の背後にある肺胞ガス方程式は、いくつかの固定された生理学的および物理定数に依存しています：
| 定数 | 記号 | 値 | 注 |
|---|---|---|---|
| 水蒸気分圧 | \(\text{P}_{\text{H}_2\text{O}}\) | 47 mmHg | 標準体温（37 °C）での飽和水蒸気分圧。大気圧から差し引かれます。 |
| 呼吸商 | R | 0.8 | 一般的な混合食で産生されるCO\(_2\)と消費される O\(_2\)の比。\(\text{PaCO}_2\)の0.8による除算として表れます。 |
| 標準大気圧 | \(\text{P}_{atm}\) | 760 mmHg | 海面における気圧。高度により低下し、肺胞酸素を減少させます。 |
| 室内空気吸入酸素分率 | FiO\(_2\) | 0.21 | 周辺空気中の酸素分率（約21%）。補助酸素で上昇します。 |
これらを組み合わせると、海面での室内空気での肺胞酸素分圧は\(\text{P}_A\text{O}_2 = 0.21 \cdot (760 - 47) - \text{PaCO}_2 / 0.8\)です。正常な\(\text{PaCO}_2\)が40 mmHgの場合、これは\(0.21 \cdot 713 - 50 = 100\) mmHgを与えます。これは慣れている正常肺胞酸素値です。
よくある質問
A-aDO₂の正常値はどのくらい？ 室内気では若年成人でおよそ5～10 mmHgで、加齢とともに上昇します（目安は\(4 + \text{年齢}/4\) mmHg）。
較差が開大するのはなぜ？ 較差の開大はV/Qミスマッチ、シャント、拡散障害を示唆します。一方、較差が正常なまま低酸素血症がみられる場合は、肺胞低換気や吸入酸素濃度の低下が原因と考えられます。
高地ではどの圧力を使えばよい？ その場の気圧（現地の大気圧）を使用してください。大気圧が低いとPAO₂が低下するため、高地での評価では特に重要となります。
