A-aDO₂とは？計算式・正常値・開大の意味を先に確認
A-aDO₂（肺胞気－動脈血酸素分圧較差）は、肺胞気酸素分圧（PAO₂）と動脈血酸素分圧（PaO₂）の差です。低酸素血症を認めた際に、肺胞低換気や吸入酸素分圧の低下が主体なのか、換気血流比（V/Q）不均衡などのガス交換障害が関与しているのかを整理する補助指標として使用します。
基本式は「A-aDO₂＝PAO₂－PaO₂」です。室内気・海面上では、PaCO₂からPAO₂を推定して計算できます。ただし、A-aDO₂は年齢、FiO₂、大気圧などの影響を受けるため、単一の数値だけで正常・異常や原因疾患を確定することはできません。本記事では計算式、年齢補正、開大する原因、自動計算ツール、リハビリ場面での解釈を解説します。
A-aDO₂の基本式
A-aDO₂＝PAO₂－PaO₂
室内気・海面上での臨床用簡略式：
PAO₂≒150－PaCO₂÷0.8
例：PaCO₂ 40mmHg、PaO₂ 90mmHgなら、PAO₂は約100mmHg、A-aDO₂は約10mmHgです。
A-aDO₂を読むときの3つのポイント
- 年齢相応の範囲：低酸素血症があれば、肺胞低換気や吸入酸素分圧低下などを考えます。
- 明らかな開大：V/Q不均衡、拡散障害、右左シャントなどを考えます。
- どちらの場合も：PaCO₂、pH、FiO₂、呼吸状態、画像所見、疾患背景と統合して判断します。
血液ガス全体の読み方を整理したい場合は、血液ガス分析（ABG）の読み方も参考にしてください。
A-aDO₂自動計算ツール｜数値を入力して確認
年齢、PaCO₂、PaO₂、FiO₂を入力すると、A-aDO₂と推定PAO₂を計算できます。室内気と酸素投与中を切り替えられ、補正項を含む肺胞気式を使用しています。年齢補正値は参考値として表示し、正常・異常の自動判定は行いません。
ツールが表示されない場合は、A-aDO₂自動計算ツールを別画面で開くこともできます。計算結果は教育用の概算です。診断、酸素設定変更、リハビリ実施可否の単独判断には使用しないでください。
A-aDO₂の計算方法｜室内気なら3ステップ
室内気での計算は、①PAO₂を求める、②PaO₂を確認する、③両者の差を計算する、という3ステップです。PAO₂は肺胞気式から推定する値、PaO₂は動脈血液ガス分析で測定する値である点を区別しましょう。
ステップ1｜PaCO₂からPAO₂を推定する
肺胞気式の臨床用簡略式は次のとおりです。
PB：大気圧（mmHg）
FiO₂：吸入酸素濃度（0～1の割合）
R：呼吸交換比（通常0.8を仮定）
海面上の標準大気圧760mmHg、37℃での飽和水蒸気圧47mmHg、室内気FiO₂ 0.21を代入すると、FiO₂×（760－47）は約150mmHgになります。
PaCO₂が40mmHgなら、PAO₂≒150－40÷0.8＝約100mmHgです。
ステップ2｜動脈血液ガスのPaO₂を確認する
PaO₂は動脈血液ガス分析で測定した動脈血酸素分圧です。SpO₂とは異なり、酸素分圧をmmHgで表します。A-aDO₂の計算にはPaO₂を使用し、SpO₂をそのまま代入することはできません。
ステップ3｜PAO₂からPaO₂を引く
PaO₂が90mmHgの場合、A-aDO₂＝100－90＝約10mmHgです。
計算時の注意
「150－PaCO₂÷0.8」は室内気・海面上を仮定した簡略式です。酸素投与中や標高の高い場所では、そのまま使用できません。また、肺胞気式は定常状態を前提とするため、酸素条件や換気状態が急変した直後の解釈には注意が必要です。
A-aDO₂の正常値と年齢補正｜10mmHgだけで判断しない
A-aDO₂は若年成人の室内気では一般に小さく、5～15mmHg程度が目安として紹介されます。ただし、加齢に伴うV/Q不均衡などによって生理的に開大するため、全患者に同じ正常上限を適用することは適切ではありません。
年齢を考慮する代表的な経験式の一つに「（年齢＋10）÷4」があります。これは年齢による変化を考える参考値であり、個々の患者に対する厳密な正常上限や疾患診断のカットオフではありません。
年齢補正の参考式
A-aDO₂の参考値＝（年齢＋10）÷4［mmHg］
| 年齢 | 参考値 |
|---|---|
| 20歳 | 7.5mmHg |
| 40歳 | 12.5mmHg |
| 60歳 | 17.5mmHg |
| 80歳 | 22.5mmHg |
例えば80歳でA-aDO₂が20mmHgの場合、年齢を考慮すると必ずしも明らかな開大とはいえません。一方、参考値以下だからガス交換障害がないと断定することもできません。PaO₂、PaCO₂、FiO₂、症状、画像所見を合わせて評価します。
なお、年齢補正式は主に室内気を前提とした目安です。酸素投与中のA-aDO₂にそのまま正常上限として当てはめないでください。
A-aDO₂が正常・開大する原因｜低酸素血症の機序を整理
A-aDO₂は、低酸素血症の原因を考える際に役立つ指標です。年齢相応の範囲にある場合と明らかに開大している場合では、優先して考える機序が異なります。ただし、複数の病態が同時に存在することもあるため、A-aDO₂だけで原因疾患を確定することはできません。
| 機序 | A-aDO₂ | 考え方 |
|---|---|---|
| 吸入酸素分圧低下 | 正常に近い | PAO₂自体が低下する |
| 肺胞低換気 | 正常に近い | PaCO₂上昇に伴いPAO₂が低下する |
| V/Q不均衡 | 開大 | 換気と血流の分布が一致しない |
| 拡散障害 | 開大 | 肺胞から毛細血管への酸素移動が障害される |
| 右左シャント | 開大 | 十分に酸素化されない血液が動脈血へ混合する |
正常に近いA-aDO₂＋低酸素血症
単純な肺胞低換気ではPaCO₂が上昇し、PAO₂も低下します。その結果、PaO₂が低くてもA-aDO₂は大きく開大しないことがあります。呼吸中枢抑制、神経筋疾患、胸郭運動障害などによる換気量低下を考えます。
また、高地などで吸入酸素分圧が低下した場合も、A-aDO₂は正常に近いままPaO₂が低下することがあります。
重要なのは、A-aDO₂が正常に近くても重篤な換気障害を否定できないことです。PaCO₂、pH、呼吸数、意識状態などを確認します。
開大したA-aDO₂＋低酸素血症
A-aDO₂が明らかに開大している場合は、V/Q不均衡、拡散障害、右左シャントなどを考えます。
V/Q不均衡：肺炎、COPD、肺水腫、肺血栓塞栓症などでみられます。換気と血流の分布が一致せず、酸素化が障害されます。
拡散障害：間質性肺疾患などでみられ、運動時に酸素化障害が顕在化することがあります。
右左シャント：高度な無気肺や肺胞充満、心内・肺内シャントなどでみられます。真の右左シャントでは酸素投与への反応が限定的になる場合があります。
A-aDO₂だけで原因疾患は確定できません
A-aDO₂の開大は肺炎、肺血栓塞栓症、肺水腫など、さまざまな病態で生じます。画像所見、疾患背景、酸素投与への反応、循環動態などを統合して評価してください。
酸素投与中のA-aDO₂計算｜FiO₂と補正項に注意
酸素投与中は室内気用の「150－PaCO₂÷0.8」を使用できません。採血時のFiO₂を確認し、肺胞気式に代入します。特に鼻カニュラや単純マスクでは実際のFiO₂が一定ではないため、計算結果も概算として扱います。
臨床用簡略式
FiO₂ 40％は0.40として計算します。例えばPaCO₂ 40mmHg、PaO₂ 100mmHgなら、PAO₂≒0.40×713－40÷0.8＝235.2mmHgです。
したがって、A-aDO₂は約135mmHgになります。
補正項を含む肺胞気式
より厳密な肺胞気式では、呼吸交換比が1ではないことに伴う補正項を加えます。
PB 760mmHg、R 0.8、FiO₂ 0.40、PaCO₂ 40mmHgの場合、補正項は4mmHgです。そのため、PAO₂は約239mmHg、PaO₂ 100mmHgならA-aDO₂は約139mmHgとなります。
自動計算ツールv2は補正項を含む式を使用しています。そのため、本文の簡略式による手計算結果と数mmHg異なる場合があります。これは計算方法の違いによるものです。
酸素投与中に確認する4項目
- FiO₂：採血時の実際の吸入酸素濃度を確認します。
- 酸素投与方法：鼻カニュラ、マスク、HFNC、人工呼吸器などの条件を確認します。
- 測定タイミング：酸素設定変更直後など、定常状態にない場合は解釈に注意します。
- 比較条件：異なるFiO₂で測定したA-aDO₂を単純に経時比較しません。
また、標高が高い場所では大気圧が760mmHgより低くなります。実際の大気圧が異なる場合は、標準大気圧を固定した計算では誤差が生じます。
症例で学ぶA-aDO₂｜計算・解釈・次の確認項目
以下の症例は、特記がない限り室内気・海面上・呼吸交換比0.8を仮定した教育用の例です。計算結果から何を考えるか、次に何を確認するかまで整理します。
症例1｜PaCO₂ 40・PaO₂ 90mmHg
計算：PAO₂≒150－40÷0.8＝100mmHg。A-aDO₂≒100－90＝10mmHg。
解釈：若年成人では大きな開大を示さない値です。PaO₂も比較的保たれています。
次に確認：年齢、呼吸状態、SpO₂、採血時の酸素条件を確認します。数値だけで呼吸機能全体が正常と断定しません。
症例2｜PaCO₂ 60・PaO₂ 65mmHg
計算：PAO₂≒150－60÷0.8＝75mmHg。A-aDO₂≒75－65＝10mmHg。
解釈：高CO₂血症と低酸素血症がありますが、A-aDO₂は大きく開大していません。肺胞低換気の関与を考えます。
次に確認：pH、HCO₃⁻、意識状態、呼吸数、呼吸努力、鎮静薬の使用、神経筋疾患の有無などを確認します。急性の換気不全が疑われる場合は速やかな医学的評価が必要です。
症例3｜PaCO₂ 40・PaO₂ 60mmHg
計算：PAO₂≒150－40÷0.8＝100mmHg。A-aDO₂≒100－60＝40mmHg。
解釈：若年成人では明らかな開大を示す値であり、V/Q不均衡、拡散障害、右左シャントなどを考えます。
次に確認：呼吸状態、画像所見、肺炎や肺水腫などの疾患背景、酸素投与への反応を確認します。A-aDO₂だけで原因を一つに決めません。
症例4｜80歳・A-aDO₂ 20mmHg
計算：年齢補正の参考値＝（80＋10）÷4＝22.5mmHg。
解釈：室内気であれば、20mmHgという値だけで明らかな異常とは判断できません。加齢による生理的な開大を考慮します。
次に確認：PaO₂、PaCO₂、FiO₂、呼吸状態、基礎疾患、過去の検査結果などを確認します。年齢補正値は診断の確定基準ではありません。
A-aDO₂とP/F比の違い｜原因の整理と酸素化評価
A-aDO₂とP/F比はいずれも酸素化に関する指標ですが、役割は異なります。A-aDO₂は肺胞気と動脈血の酸素分圧差から低酸素血症の機序を考える補助指標です。一方、P/F比はPaO₂をFiO₂で割り、酸素化障害の程度を簡便に表します。
| 項目 | A-aDO₂ | P/F比 |
|---|---|---|
| 計算式 | PAO₂－PaO₂ | PaO₂÷FiO₂ |
| 主な入力値 | PaO₂・PaCO₂・FiO₂ | PaO₂・FiO₂ |
| 主な用途 | 低酸素血症の機序を整理 | 酸素化障害の程度を評価 |
| 注意点 | 年齢・FiO₂・大気圧の影響 | FiO₂・PEEPなどの呼吸補助条件の影響 |
P/F比はARDSの酸素化評価にも使用されますが、ARDSの診断や重症度判定には酸素化以外の条件も必要です。P/F比だけでARDSと診断することはできません。
リハビリ場面でのA-aDO₂の使い方｜安全判断と記録
A-aDO₂は呼吸状態を理解するための補助指標であり、リハビリテーションの実施・中止を単独で決める基準ではありません。離床や運動負荷の判断では、SpO₂、呼吸数、呼吸努力、意識状態、循環動態、酸素投与条件、医師の指示などを総合して評価します。
リハビリ前に確認する項目
- 安静時のSpO₂、呼吸数、呼吸困難、努力呼吸の有無
- 血圧、心拍数、不整脈、意識状態などの循環・全身状態
- 酸素投与方法、流量、FiO₂、呼吸補助条件
- 直近のABGにおけるpH、PaCO₂、PaO₂とA-aDO₂
- 酸素設定の変更、急性増悪、画像所見、治療方針
特にA-aDO₂が正常に近くてもPaCO₂が高く、pH低下や意識状態の変化がある場合は、換気不全の可能性を考える必要があります。一方、A-aDO₂が開大していても、その値だけで運動負荷量を決定することはできません。
記録例｜酸素条件と計算結果をセットで残す
記録例（教育用）
室内気、ABG：pH 7.40、PaCO₂ 40mmHg、PaO₂ 60mmHg。海面上・R 0.8を仮定した簡略式ではPAO₂約100mmHg、A-aDO₂約40mmHg。RR 24回/分、SpO₂ 91％。ガス交換障害の関与を考え、呼吸症状・循環動態・画像所見・酸素投与方針を医療チームで確認する。
この記録例では、A-aDO₂の値だけで肺炎などの疾患名を確定したり、リハビリの実施可否を決定したりしていません。採血条件と呼吸状態をセットで記録することが重要です。
中断・報告を優先する場面
新たな強い呼吸困難、持続する酸素化の悪化、著明な努力呼吸、意識状態の変化、胸痛、血行動態の不安定化などがあれば、計算値の確認よりも安全確保と速やかな報告を優先します。具体的な中止基準は患者の病態、医師の指示、施設の安全管理基準に従ってください。
A-aDO₂でよくある間違い｜計算前に確認したいこと
A-aDO₂は計算式が比較的単純な一方、測定条件を取り違えると解釈を誤りやすい指標です。特に次の5点を確認してください。
- 正常値を10mmHgに固定しない：年齢や酸素条件によって値は変化します。
- 酸素投与中に室内気用の式を使わない：FiO₂を肺胞気式へ反映します。
- PaO₂とSpO₂を混同しない：A-aDO₂には動脈血酸素分圧を使用します。
- 開大だけで疾患名を決めない：複数のガス交換障害で開大します。
- 異なるFiO₂で単純比較しない：採血時の酸素条件と呼吸補助条件を記録します。
A-aDO₂のFAQ
計算や臨床で迷いやすい点をまとめます。
Q. A-aDO₂の正常値は10mmHg以下ですか？
一律に10mmHg以下とはいえません。若年成人の室内気では小さい値が一般的ですが、加齢によって生理的に開大します。年齢補正式は参考値として使い、PaO₂や臨床所見と合わせて判断します。
Q. 酸素投与中でもA-aDO₂を計算できますか？
計算できます。ただし、採血時のFiO₂が必要です。鼻カニュラなどでFiO₂が推定値の場合、A-aDO₂も概算になります。室内気の年齢補正値をそのまま正常上限として使用しないでください。
Q. A-aDO₂が正常なのにPaO₂が低いのはなぜですか？
単純な肺胞低換気や吸入酸素分圧低下では、PAO₂自体が低下するため、PaO₂が低くてもA-aDO₂は大きく開大しないことがあります。特に高CO₂血症を伴う場合は、pHや意識状態を含めて換気不全を評価します。
Q. A-aDO₂が開大していれば肺炎ですか？
A-aDO₂の開大だけでは肺炎と診断できません。V/Q不均衡、拡散障害、右左シャントなど、複数の機序で開大します。画像所見、症状、疾患背景などを合わせて原因を評価します。
Q. 自動計算ツールと手計算で結果が少し違うのはなぜですか？
本文の手計算では臨床用簡略式を使用していますが、自動計算ツールv2では補正項を含む式を使用しています。また、室内気の150mmHgは丸めた近似値です。そのため、同じ入力値でも計算結果が少し異なる場合があります。
次の一手｜血液ガス全体と酸素化評価をつなげる
A-aDO₂を理解したら、次は血液ガス全体の読み方とP/F比を合わせて確認すると、低酸素血症の機序と酸素化障害の程度を区別しやすくなります。
- 血液ガス分析（ABG）の読み方：pH、PaCO₂、HCO₃⁻、PaO₂を含めて整理したい場合。
臨床では、計算値を単独で使うのではなく、呼吸状態・酸素投与条件・疾患背景と結び付けて解釈することが大切です。
参考文献
A-aDO₂の計算、肺胞気式、正常範囲、低酸素血症の病態について、以下の文献を参照しました。
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- Cruickshank S, Hirschauer N. The alveolar gas equation. Continuing Education in Anaesthesia Critical Care & Pain. 2004;4(1):24-27. DOI
著者情報
rehabilikun（理学療法士）です。rehabilikun blogを2022年4月に開設。急性期・回復期・療養病棟、介護福祉施設、訪問リハビリテーションでの臨床経験をもとに、理学療法評価、臨床手順、記録用紙、医療制度など、医療従事者の実務に役立つ情報を発信しています。
現在は療養病院に勤務し、脳卒中、褥瘡・創傷ケア、リハビリテーション栄養、呼吸リハビリテーションを中心に臨床・教育活動を行っています。本記事ではA-aDO₂の計算方法だけでなく、低酸素血症の機序、年齢や酸素投与条件による解釈の違い、リハビリ場面での注意点を整理しました。
保有資格
- 脳卒中認定理学療法士
- 褥瘡・創傷ケア認定理学療法士
- 登録理学療法士
- 3学会合同呼吸療法認定士
- 福祉住環境コーディネーター2級
