生理学的死腔計算ツールとは?
生理学的死腔とは、1回の呼吸のうちガス交換に関与しない部分を指します。これには、解剖学的死腔(気道などの導管部分)と、肺胞死腔(換気はされているものの血流が乏しい肺胞)の両方が含まれます。ボーア式は、エングホフによって肺胞CO₂の代わりに動脈血CO₂(PaCO₂)を用いるよう修正され、この死腔の割合をVd/Vtという比率で表します。正常値はおおよそ0.20〜0.40で、肺塞栓症、ARDS、重症COPDなどでは著しく上昇します。
使い方
血液ガス分析で得た動脈血CO₂分圧(PaCO₂)と、呼出ガスを採取して測定した混合呼気CO₂(PeCO₂、容量カプノグラフィーによる)を入力します。さらに1回換気量(Vt)を入力すると、絶対的な死腔量をミリリットル単位で求められます(任意)。本ツールはVd/Vt比、その百分率、推定死腔量を算出します。
計算式の解説
$$\frac{V_d}{V_t} = \frac{\text{PaCO}_2 - \text{PeCO}_2}{\text{PaCO}_2}$$動脈血は肺胞ガスと平衡に達しているため、PaCO₂は理想的な肺胞CO₂を反映します。混合呼気ガスはCO₂を含まない死腔の空気で希釈されるため、PaCO₂とPeCO₂の差が死腔率を表します。この比率に1回換気量を掛けるとVd(死腔量)が得られます。$$V_d = \frac{\text{PaCO}_2 - \text{PeCO}_2}{\text{PaCO}_2} \times \text{V}_t\ (\text{mL})$$
計算例
PaCO₂ = 40 mmHg、PeCO₂ = 28 mmHg、Vt = 500 mL の場合:$$\frac{V_d}{V_t} = \frac{40 - 28}{40} = \frac{12}{40} = 0.30$$すなわち30%となります。死腔量 \(= 0.30 \times 500 = 150\ \text{mL}\) で、これは正常な結果です。
よくある質問
PetCO₂とPeCO₂は同じですか? いいえ、異なります。PetCO₂は呼気終末CO₂を指し、PeCO₂は呼出された呼気全体の平均(混合)CO₂です。本ツールで正しく入力すべきはPeCO₂です。
Vtを空欄にした場合はどうなりますか? Vd/Vt比と百分率は問題なく計算されます。死腔量については、既定の1回換気量を用いて算出されます。
Vd/Vtの正常値はどのくらいですか? 健康な成人ではおよそ0.20〜0.40です。無駄な換気が増える病態ではこれより高くなります。