P/F比とは？計算式・300/200/100の意味とARDS重症度｜自動計算ツール付き

P/F比とは？計算式と300・200・100の見方

P/F比（PaO₂/FiO₂ ratio）は、動脈血酸素分圧（PaO₂）を吸入酸素濃度（FiO₂）で割り、酸素化の程度を把握する指標です。計算するときは、FiO₂を％ではなく小数で扱うことが重要です。たとえばPaO₂が80mmHg、FiO₂が40％なら、80÷0.40＝200となります。

P/F比はARDS（急性呼吸窮迫症候群）の酸素化重症度分類にも用いられ、300・200・100が重要な境界です。ただし、P/F比だけでARDSを診断したり、リハビリテーションの実施可否を決めたりすることはできません。本記事では、計算式、早見表、自動計算ツール、ARDSの診断条件、酸素デバイス別の注意点、臨床での解釈を整理します。

P/F比自動計算ツール｜PaO₂とFiO₂を入力

PaO₂とFiO₂を入力すると、P/F比を自動計算できます。FiO₂は％表示と小数表示を切り替えられます。酸素デバイスやFiO₂の根拠も選択できるため、計算結果を測定条件と合わせて整理する際に活用してください。

計算結果に表示される数値範囲は、ARDSの酸素化重症度分類で使用する境界を参考にしたものです。計算結果だけでARDSの診断や離床可否を判定するものではありません。また、FiO₂に推定値を入力した場合、得られるP/F比も概算として扱います。

P/F比の計算方法｜FiO₂変換と早見表

P/F比は、FiO₂を小数へ変換してからPaO₂を割って求めます。40％は0.40、50％は0.50、100％は1.00です。40％を40のまま入力すると結果が100分の1になるため、単位の取り違えに注意してください。

FiO₂を％から小数へ変換する

室内気のFiO₂は通常約0.21です。たとえば室内気でPaO₂が100mmHgなら、100÷0.21≒476となります。ただし、P/F比は年齢、酸素投与条件、呼吸補助条件などの影響を受けるため、すべての患者に共通する単一の正常値で判断するものではありません。

同じPaO₂でもFiO₂が違えばP/F比は変わる

PaO₂が80mmHgで同じでも、FiO₂が0.21ならP/F比は約381、0.40なら200、0.50なら160です。したがって、PaO₂だけを比較するのではなく、採血時のFiO₂とセットで評価します。

P/F比300・200・100の意味｜ARDSの酸素化重症度

ARDSの酸素化重症度分類では、P/F比300・200・100が重要な境界です。2012年のBerlin Definitionでは、PEEPまたはCPAP 5cmH₂O以上という条件のもとで酸素化重症度が分類されました。2024年のGlobal Definitionでも、挿管ARDSのP/F比による3区分は維持されています。

※2024年Global Definitionにおける挿管ARDSの酸素化重症度分類です。PEEP 5cmH₂O以上が必要であり、S/F比を用いる場合はSpO₂ 97％以下という条件があります。酸素化以外のARDS診断条件も満たす必要があります。

P/F比200なら中等症ARDSと診断できる？

P/F比200だけではARDSと診断できません。ARDSの定義では、急性発症、両側性の肺陰影、心不全や体液過剰のみでは十分に説明できない呼吸不全などを確認します。

たとえばP/F比200でも、ARDS以外の原因による酸素化障害である可能性があります。数値が分類上の範囲に該当することと、ARDSの診断基準を満たすことは区別してください。

2024年Global Definitionでは非挿管ARDSも対象

2024年のGlobal Definitionでは、挿管されていない患者についても一定の呼吸補助条件下でARDSを定義できるようになりました。具体的には、HFNO（HFNC）30L/分以上、またはNIV・CPAPで呼気終末圧5cmH₂O以上などの条件が用いられます。

非挿管ARDSの酸素化基準はP/F比300以下、またはSpO₂ 97％以下でS/F比315以下です。ただし、非挿管ARDSの酸素化基準と、挿管ARDSの軽症・中等症・重症分類は同一ではありません。

また、低流量鼻カニュラで推定FiO₂を使ってP/F比300以下になったとしても、それだけでGlobal Definitionの非挿管ARDSとは診断できません。

FiO₂の確認方法｜酸素デバイス別の注意点

P/F比の精度は、分母となるFiO₂の確からしさに左右されます。人工呼吸器やHFNCの設定FiO₂と、低流量鼻カニュラで流量から推定したFiO₂を同じ精度で扱わないことが重要です。

鼻カニュラ2L/分＝FiO₂ 28％は正確？

低流量鼻カニュラでは「1L/分で約24％、2L/分で約28％」という目安が使われます。しかし、実際の吸入酸素濃度は呼吸数、一回換気量、吸気流量、口呼吸などによって変化します。

したがって、鼻カニュラ2L/分からFiO₂ 0.28と仮定してP/F比を計算した場合は、推定FiO₂を用いた参考値として扱い、正確な設定FiO₂によるP/F比と区別します。

S/F比とは？P/F比との違いと適用条件

S/F比（SpO₂/FiO₂ ratio）は、パルスオキシメータで測定したSpO₂をFiO₂で割る指標です。P/F比には動脈血ガス分析によるPaO₂が必要ですが、S/F比はSpO₂を用いるため、動脈血採血を伴わずに酸素化を整理できます。

2024年Global Definitionでは、PaO₂が得られない場合にも対応できるようS/F比が採用されています。ただし、ARDSの定義にS/F比を用いる場合はSpO₂ 97％以下という条件があります。

SpO₂が98〜100％では酸素解離曲線の平坦な部分に位置し、PaO₂の違いを十分に反映しにくいため、Global DefinitionのS/F比による酸素化分類には当てはめません。

また、パルスオキシメータの波形、装着状態、末梢循環、体動、異常ヘモグロビンなどによって測定値の信頼性が低下することがあります。S/F比も単独の診断指標ではありません。

P/F比を臨床で解釈する3ステップ

P/F比は酸素化の程度を把握するために有用ですが、リハビリテーションの安全判断では数値だけでなく、呼吸補助条件と臨床所見を合わせて評価する必要があります。

ステップ1｜採血時の酸素条件を確認する

PaO₂とFiO₂が同じ時点の値であることを確認します。人工呼吸器ならFiO₂とPEEP、HFNCならFiO₂と流量、低流量鼻カニュラなら酸素流量とFiO₂の推定条件を確認します。

ステップ2｜呼吸状態と全身状態を確認する

呼吸数、努力呼吸、SpO₂、呼吸困難、意識状態、血圧、脈拍などを評価します。必要に応じてPaCO₂やpHも確認し、酸素化だけでなく換気と酸塩基平衡も整理します。

ステップ3｜前回との測定条件を比較する

FiO₂、PEEP、体位、呼吸補助条件が変われば、P/F比の意味も変わります。前回よりP/F比が改善していても、呼吸補助条件が強化されている場合には単純な改善と判断できません。

2024年Global Definitionでは、ARDSの酸素化評価について、患者が安静で、体位・FiO₂・流量変更後少なくとも30分経過した条件で測定することが示されています。これは定義に沿った評価のための条件であり、急変時の評価や緊急対応を30分待つという意味ではありません。

リハビリテーションの実施・中止判断

PT・OT・STが離床や運動負荷を検討する場合、P/F比だけで実施可能・中止を機械的に決定しないことが重要です。特に、酸素需要の増加、頻呼吸、努力呼吸の増悪、SpO₂低下、意識変化、循環不安定などがある場合は、負荷を中断または見合わせ、医療チームと状態を共有します。

呼吸評価の全体像は、呼吸理学療法の評価項目｜順番・使い分けで整理しています。

P/F比の計算例とよくある間違い

P/F比の計算では、まずFiO₂を小数へ変換し、その後にPaO₂を割ります。計算結果を出したら、ARDSの酸素化分類に使われる範囲と測定条件を区別して解釈してください。

計算・解釈で避けたい4つの間違い

• FiO₂ 40％を40で割る：0.40へ変換して計算します。
• 鼻カニュラのFiO₂を正確な値として扱う：流量から求めたFiO₂は推定値です。
• P/F比200だけでARDSと診断する：発症経過、画像、肺水腫の原因、呼吸補助条件も必要です。
• P/F比の改善だけで離床を進める：酸素設定、呼吸仕事量、循環状態、意識などを合わせて判断します。

P/F比のよくある質問

P/F比の計算と臨床での使い方について、特に質問の多いポイントを整理します。

次の一手｜呼吸評価と血液ガスを組み合わせる

P/F比を計算できるようになったら、次は酸素化だけでなく、換気、酸塩基平衡、呼吸仕事量、全身状態を合わせて評価できるように整理しましょう。

• 血液ガス（ABG）の読み方｜PT向け3手順：PaO₂・PaCO₂・pHを組み合わせて読みたい方へ。
• 呼吸理学療法の評価項目｜順番・使い分け：呼吸数、SpO₂、呼吸パターン、離床前評価を整理したい方へ。

参考文献・一次情報

本記事では、ARDSの酸素化重症度分類についてBerlin Definitionと2024年Global Definitionを参照し、低流量鼻カニュラのFiO₂については実測研究を参考にしました。

1. ARDS Definition Task Force, Ranieri VM, Rubenfeld GD, et al. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition. JAMA. 2012;307(23):2526-2533. doi:10.1001/jama.2012.5669. PubMed
2. Matthay MA, Arabi Y, Arroliga AC, et al. A New Global Definition of Acute Respiratory Distress Syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2024;209(1):37-47. doi:10.1164/rccm.202303-0558WS. 論文
3. Wettstein RB, Shelledy DC, Peters JI. Delivered oxygen concentrations using low-flow and high-flow nasal cannulas. Respir Care. 2005;50(5):604-609. PubMed

著者情報

rehabilikun（理学療法士）です。急性期・回復期・療養期・介護福祉領域・訪問リハビリテーションでの臨床経験があり、現在は療養病院で勤務しています。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などを中心に、臨床で迷いやすい評価・判断・記録方法を発信しています。

ガイドラインや原著論文、行政・学会などの一次情報を確認しながら、「数値を覚える」だけでなく、測定条件をそろえ、臨床で判断・共有・再評価できる形へ落とし込むことを大切にしています。本記事ではP/F比の計算式だけでなく、FiO₂の確からしさ、測定条件、S/F比との使い分けまで整理しました。

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