什麼是生理無效腔計算器?
生理無效腔指的是每次呼吸中不參與氣體交換的那部分氣體,包含「解剖無效腔」(傳導氣道)與「肺泡無效腔」(有通氣卻灌流不足的肺泡)。Bohr 公式經 Enghoff 修正後,改以動脈血二氧化碳分壓(PaCO₂)取代肺泡二氧化碳分壓,並以 Vd/Vt 這個比值來表示。正常值大約落在 0.20~0.40;若數值明顯升高,常見於肺栓塞、急性呼吸窘迫症候群(ARDS)以及嚴重的慢性阻塞性肺病(COPD)。
如何使用
請輸入血液氣體分析得到的動脈血二氧化碳分壓(PaCO₂),以及由收集的呼出氣體(容積式二氧化碳波形圖,volumetric capnography)測得的混合呼出二氧化碳分壓(PeCO₂)。若想取得以毫升表示的絕對無效腔容積,可另外輸入潮氣容積(Vt)。計算器會回傳 Vd/Vt 比值、對應的百分比,以及估算的無效腔容積。
公式說明
$$\frac{V_d}{V_t} = \frac{\text{PaCO}_2 - \text{PeCO}_2}{\text{PaCO}_2}$$由於動脈血會與肺泡氣體達到平衡,PaCO₂ 可代表理想的肺泡二氧化碳分壓。混合呼出氣體會被不含二氧化碳的無效腔氣體稀釋,因此 PaCO₂ 與 PeCO₂ 之間的差距,正反映了無效腔所佔的比例。再將此比值乘以潮氣容積,即可得到 \(V_d\)。
$$V_d = \frac{\text{PaCO}_2 - \text{PeCO}_2}{\text{PaCO}_2} \times \text{V}_t\ (\text{mL})$$
實例演算
假設 PaCO₂ = 40 mmHg、PeCO₂ = 28 mmHg、Vt = 500 mL:$$\frac{V_d}{V_t} = \frac{40 - 28}{40} = \frac{12}{40} = 0.30$$亦即 30%。無效腔容積 $$V_d = 0.30 \times 500 = 150\ \text{mL}$$——屬於正常範圍的結果。
常見問題
PetCO₂ 和 PeCO₂ 是同一回事嗎?不是。PetCO₂ 是潮氣末二氧化碳分壓(end-tidal);PeCO₂ 則是整次呼出氣體的平均(混合)二氧化碳分壓,後者才是本計算器正確的輸入值。
如果不填 Vt 會怎樣?比值與百分比仍可照常計算;無效腔容積部分則會以預設的潮氣容積來估算。
Vd/Vt 的正常值是多少?健康成人約為 0.20~0.40;在會增加「浪費通氣」的疾病狀態下,數值會更高。