A-aDO₂とは？計算式・正常値・開大する原因

A-aDO₂とは？まず計算式と正常・開大の見方

A-aDO₂（肺胞気－動脈血酸素分圧較差）は、肺胞内の酸素分圧（PAO₂）と、実際に動脈血で測定された酸素分圧（PaO₂）の差です。簡単にいうと、肺胞まで届いた酸素が、どの程度効率よく動脈血へ移動できているかを整理する指標です。

最初に覚えたい式は、A-aDO₂＝PAO₂－PaO₂です。ただしPAO₂は血液ガス分析で直接測る値ではないため、FiO₂とPaCO₂を使った肺胞気式から推定します。

たとえば室内気でPaCO₂ 40mmHg、PaO₂ 90mmHgなら、PAO₂は約100mmHgです。そのため「100－90＝約10mmHg」となり、A-aDO₂は約10mmHgです。

ただし、実際の低酸素血症では複数の病態が重なることがあります。A-aDO₂だけで疾患名を決めるのではなく、PaCO₂、酸素投与条件、画像所見、呼吸状態などと合わせて解釈します。

血液ガス全体の読み方を先に確認したい場合は、
血液ガス（ABG）の読み方｜PT向け3手順
から整理すると理解しやすくなります。

A-aDO₂の計算方法｜室内気なら3ステップで求める

室内気でA-aDO₂を求める場合は、①PaCO₂からPAO₂を推定する、②PaO₂を確認する、③PAO₂－PaO₂を計算する、という3ステップです。FiO₂ 0.21、海面上、呼吸商0.8を仮定すれば、PAO₂の計算はかなり簡単になります。

ステップ1｜PAO₂を求める

PaCO₂が40mmHgなら、

150 − 40 ÷ 0.8
＝ 150 − 50
＝ 約100mmHg

ステップ2｜PaO₂を確認する

PaO₂は動脈血液ガス分析で測定した値を使用します。たとえばPaO₂ 90mmHgなら、その90をPAO₂から引きます。

ステップ3｜PAO₂－PaO₂を計算する

PAO₂ 100 − PaO₂ 90
＝ A-aDO₂ 10mmHg

酸素投与中のA-aDO₂計算｜FiO₂を式に入れる

酸素投与中は「150－PaCO₂÷0.8」という室内気用の簡略式をそのまま使用できません。採血時のFiO₂を確認し、吸入気酸素分圧を含めてPAO₂を求めます。

760mmHgは海面上の標準大気圧、47mmHgは37℃での飽和水蒸気圧です。呼吸商は臨床上0.8を仮定して計算することが一般的です。

例｜FiO₂ 40％・PaCO₂ 40・PaO₂ 100

FiO₂ 40％は0.40として計算します。

PAO₂ ≒ 0.40 × 713 − 40 ÷ 0.8
＝ 285.2 − 50
＝ 約235mmHg

A-aDO₂ ＝ 235 − 100
＝ 約135mmHg

ただし、A-aDO₂はFiO₂によって変化します。そのため、酸素投与中のA-aDO₂を室内気の「10mmHg前後」と単純比較したり、異なるFiO₂で測定した値をそのまま経時比較したりしないことが重要です。

A-aDO₂の正常値は？年齢で自然に開大する

A-aDO₂の正常範囲は1つの固定値ではありません。若年者が室内気を吸入している場合はおおむね小さく、臨床では10mmHg前後が目安として使われます。一方、A-aDO₂は加齢とともに自然に開大するため、高齢者へ若年者と同じ基準をそのまま当てはめると過大評価する可能性があります。

国内資料では室内気で10mmHg未満を正常、20mmHg以上を明らかな開大と整理する例がありますが、正常上限は年齢やFiO₂、測定条件によって変化します。そのため、境界付近では年齢補正も考慮します。

年齢補正の計算式には複数の考え方がある

年齢を考慮した目安として、過去の臨床研究では次の式が使用されています。

この式は絶対的な正常上限ではなく、年齢による生理的な開大を考えるための一例です。文献によって年齢補正式は異なるため、特定の式だけを唯一の正常基準として扱わないようにします。

A-aDO₂が正常・開大する原因｜低酸素血症をどう切り分ける？

A-aDO₂の実務上の大きな役割は、低酸素血症の原因が「肺胞まで酸素が十分届いていない」のか、「肺胞から血液への酸素移動に問題がある」のかを整理することです。

単純な肺胞低換気では、PAO₂とPaO₂が一緒に低下するためA-aDO₂は大きく開大しません。一方、V/Q不均衡、拡散障害、右左シャントでは、肺胞に酸素が存在していても動脈血へ十分移動できないため、A-aDO₂が開大します。

A-aDO₂正常＋低酸素血症なら肺胞低換気を考える

低酸素血症があるにもかかわらずA-aDO₂が年齢相応の範囲に保たれている場合は、肺胞低換気や吸入酸素分圧の低下を考えます。特にPaCO₂が上昇している場合は、肺胞換気量の低下を疑う重要な手掛かりになります。

肺胞気式では、PaCO₂が上昇するとPAO₂が低下します。その結果、肺そのものの酸素移動機能が大きく障害されていなくてもPaO₂が低下します。

例｜PaCO₂ 60・PaO₂ 65・室内気

PAO₂ ≒ 150 − 60 ÷ 0.8
＝ 150 − 75
＝ 約75mmHg

A-aDO₂ ＝ 75 − 65
＝ 約10mmHg

PaO₂は65mmHgまで低下していますが、A-aDO₂は約10mmHgです。このような組み合わせでは、単純な肺胞低換気が低酸素血症へ関与している可能性を考えます。

臨床では呼吸中枢抑制、神経筋疾患、胸郭運動障害などを含めて評価します。ただし、低換気に無気肺や肺炎などが加わればA-aDO₂も開大するため、「正常なら低換気、開大なら肺疾患」と完全に二分できるわけではありません。

A-aDO₂が開大したらV/Q不均衡・拡散障害・シャントを考える

A-aDO₂が年齢相応の範囲を明らかに超えている場合は、肺胞へ入った酸素が動脈血へ十分移動できていない状態を考えます。臨床で頻度が高いのはV/Q不均衡ですが、拡散障害や右左シャントでも開大します。

V/Q不均衡

換気量と血流量の分布が一致しない状態です。肺炎、無気肺、COPD、肺水腫、肺血栓塞栓症など多くの呼吸器・循環器疾患で生じます。

拡散障害

肺胞から毛細血管へ酸素が移動する過程が障害された状態です。間質性肺疾患などでは拡散距離が増加し、運動時など酸素移動に使える時間が短くなる状況で低酸素血症が目立つことがあります。

右左シャント

換気された肺胞を通らない血液が動脈血側へ混合する状態です。高度な無気肺や肺胞充満、心内・肺内シャントなどで生じます。

A-aDO₂とP/F比の違い｜どちらも酸素化を見るが役割が違う

A-aDO₂とP/F比はいずれも酸素化を評価する指標ですが、見ている内容は同じではありません。P/F比はPaO₂をFiO₂で割ったシンプルな指標で、ARDSの酸素化重症度評価などに使用されます。

一方、A-aDO₂はPaCO₂を含む肺胞気式からPAO₂を推定し、実際のPaO₂との差をみます。そのため、低酸素血症が肺胞低換気によるものなのか、肺胞から血液へのガス交換障害があるのかを考える際に役立ちます。

A-aDO₂を比較するときはFiO₂・年齢・標高を確認する

A-aDO₂は同じ患者でも測定条件によって変化します。特にFiO₂が違う値を単純比較すると、「病態が悪化した」「改善した」と誤って解釈する可能性があります。

FiO₂

A-aDO₂はFiO₂の影響を受けます。室内気で測ったA-aDO₂と、高濃度酸素投与中に測ったA-aDO₂を同じ正常値で評価しないようにします。

年齢

加齢に伴う末梢気道閉塞やV/Q不均衡の増加などにより、A-aDO₂は年齢とともに開大します。高齢者では若年者より大きなA-aDO₂が生理的にみられます。

標高・大気圧

「大気圧760mmHg」は海面上での標準値です。標高が高い場所では大気圧が低下し、PAO₂も低くなるため、760mmHgを固定して計算すると実際の条件とずれます。

採血時の酸素条件

人工呼吸器、HFNC、酸素マスクなどを使用している場合は、採血時のFiO₂や流量、呼吸補助条件も記録します。低流量鼻カニュラではFiO₂が推定値になりやすいため、計算結果も概算として解釈します。

ケースで練習｜A-aDO₂を計算して原因を考える

A-aDO₂は計算だけを練習するより、「計算結果から何を考えるか」までセットにすると理解しやすくなります。以下は海面上・室内気・呼吸商0.8を仮定した例です。

ケース1｜PaCO₂ 40・PaO₂ 90

PAO₂：150－40÷0.8＝約100mmHg

A-aDO₂：100－90＝約10mmHg

整理：若年成人なら大きな開大はありません。PaO₂も保たれており、酸素化はおおむね良好と考えます。

ケース2｜PaCO₂ 60・PaO₂ 65

PAO₂：150－60÷0.8＝約75mmHg

A-aDO₂：75－65＝約10mmHg

整理：低酸素血症と高CO₂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。

ケース3｜PaCO₂ 40・PaO₂ 60

PAO₂：150－40÷0.8＝約100mmHg

A-aDO₂：100－60＝約40mmHg

整理：A-aDO₂は明らかに開大しています。V/Q不均衡、拡散障害、シャントなどのガス交換障害を考えます。

ケース4｜80歳・A-aDO₂ 20mmHg

「20mmHgだから異常」と即断しません。

年齢補正の一例：80÷4＋4＝約24mmHg

整理：80歳ではA-aDO₂が生理的に開大するため、20mmHgは年齢を考慮すると必ずしも明らかな異常とはいえません。FiO₂や臨床所見も合わせて判断します。

A-aDO₂でよくある間違い｜正常値10だけを丸暗記しない

A-aDO₂は式自体よりも、前提条件の取り違えで誤解しやすい指標です。「正常10以下」とだけ覚えたり、酸素投与中なのに室内気の式を使ったりすると、計算結果の意味が変わってしまいます。

A-aDO₂の記録例｜PaO₂だけでなく酸素条件まで残す

A-aDO₂を経時的に利用する場合は、結果の数字だけでなく採血時の条件を一緒に記録します。特に酸素投与中ではFiO₂が変わるとA-aDO₂も変化するため、FiO₂を省略すると後から解釈しにくくなります。

リハビリテーション場面では、A-aDO₂だけで実施・中止を決めず、SpO₂、呼吸数、努力呼吸、意識、循環動態、酸素条件などと合わせて安全性を判断します。

A-aDO₂のFAQ

A-aDO₂で迷いやすい「正常値」「PaO₂との違い」「酸素投与中の計算」「開大する原因」をまとめます。

まとめ｜A-aDO₂は低酸素血症の「原因」を考える指標

A-aDO₂は肺胞気酸素分圧（PAO₂）と動脈血酸素分圧（PaO₂）の差で、肺胞から動脈血へ酸素がどの程度移動できているかを整理する指標です。室内気では「PAO₂≒150－PaCO₂÷0.8」を使うと簡単に求められます。

A-aDO₂が年齢相応の範囲で低酸素血症がある場合は肺胞低換気や吸入酸素分圧低下を考え、明らかに開大していればV/Q不均衡、拡散障害、右左シャントなどを考えます。

ただし、A-aDO₂の正常範囲は年齢やFiO₂によって変化します。特に高齢者や酸素投与中では「10mmHg」という数字だけを基準にせず、採血時の条件と患者背景をセットで評価してください。

参考文献

A-aDO₂の計算・正常範囲・低酸素血症の病態について、呼吸生理・呼吸不全に関する国内外の文献を参照しました。

1. 西村直樹．呼吸不全の管理のポイント．日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌．2022;31(2):166-171.
   J-STAGE
2. 一和多俊男．呼吸不全の病態生理．日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌．2017;26(3):422-427.
   J-STAGE
3. McFarlane MJ, Imperiale TF. Use of the alveolar-arterial oxygen gradient in the diagnosis of pulmonary embolism. Am J Med. 1994;96(1):57-62.
   PubMed
4. Cardús J, Burgos F, Diaz O, et al. Increase in pulmonary ventilation-perfusion inequality with age in healthy individuals. Am J Respir Crit Care Med. 1997;156(2 Pt 1):648-653.
   PubMed
5. Stein PD, Goldhaber SZ, Henry JW, Miller AC. Alveolar-arterial oxygen gradient in the assessment of acute pulmonary embolism. Chest. 1995;107(1):139-143.
   PubMed

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の式だけを暗記するのではなく、低酸素血症の原因をどのように整理するか、年齢や酸素条件まで含めて解説しました。

運営者プロフィール
／
編集・引用ポリシー
／
お問い合わせ