酸素療法と呼吸の計算：ステップごとの解答つき練習問題

1計算で行う治療としての酸素

酸素は薬のように処方されます：デバイス、流量または濃度、そして目標の酸素飽和度です。看護師は、携帯用ボンベが搬送中に持つかを確認し、患者が吸入している酸素を推定し、肺の働きの程度を追跡します。

このトピックの内容：

• 供給：鼻カニューラからの FiO₂、ボンベの内容量と使用可能時間。
• 換気：分時換気量と肺胞換気量、肺保護的な1回換気量。
• 酸素化：P/F 比とベルリン定義の ARDS 分類、酸素含量と酸素運搬量、ROX 指数。

2FiO₂ とボンベの使用可能時間

室内気は酸素21%です。鼻カニューラは、1～6 L/min の範囲で、おおよそ1 L/min あたり4%を加えるため、FiO₂ ≈ 21% + 4% × 流量です。実際の値は患者の呼吸のしかたによって変わります。式の中では FiO₂ は割合で使います：40% = 0.40。

ボンベの使用可能なガスは、安全な予備を上回る圧力にボンベ係数（psiあたりのリットル）を掛けたものです：D 0.16、E 0.28、H 3.14。通常の安全残圧は200 psiです。

使用可能時間は必ず切り捨てます。bar を用いる系では、ガスの容量は水容量（L）× 圧力（bar）です。

3換気

安静時の成人の分時換気量は約5～8 L/min です。気道内に残る空気、約150 mLの死腔は肺胞に届かないため、浅く速い呼吸は、1回の呼吸のより大きな割合を無駄にします。

肺保護換気では、性別と身長だけで決まる予測体重（PBW）1 kgあたり約6 mLに設定します：

4P/F 比と ARDS

P/F 比は、mmHg での PaO₂ を割合にした FiO₂ で割ったものです。PaO₂ が kPa の場合は、先に7.5を掛けます。

ベルリン定義では、PEEP または CPAP が 5 cmH₂O 以上で、その他の基準（1週間以内の発症、両側性の陰影、心不全では十分に説明できないこと）を満たす場合にのみ ARDS を分類します：

• 軽症：200 < P/F ≤ 300 mmHg；
• 中等症：100 < P/F ≤ 200 mmHg；
• 重症：P/F ≤ 100 mmHg。

5酸素含量と酸素運搬量

Hb は g/dL（g/L を10で割る）、SaO₂ は割合、PaO₂ は mmHg で入れます。答えは血液1 dLあたりの酸素の mL で、正常ではおよそ18～20です。そのほとんどはヘモグロビンに結合しています。

係数10は dL を L に変え、mL/min が得られます。安静時の正常値は約1000 mL/min です。ヘモグロビンが低いと、酸素飽和度が低いときと同じだけ酸素運搬量が下がります。

ROX 指数 (SpO₂/FiO₂)/呼吸数 は、高流量鼻カニュラ酸素療法を受けている患者の経過を追うために使われます。研究では、4.88以上の値が成功と関連していました。

6よくある間違い

• 安全残圧を忘れる、またはボンベの時間を切り上げてしまう。
• 別のボンベサイズの係数を使ってしまう。
• FiO₂ をパーセントのまま、または SaO₂ を 0.97 ではなく 97 として入れてしまう。
• 肺保護的な1回換気量に実測体重を使ってしまう。
• PEEP が 5 cmH₂O 以上であることを確認せずに ARDS を分類してしまう。
• 酸素運搬量の計算で × 10 を忘れる。

7試験問題の例

• 易：FiO₂、ボンベの内容量、分時換気量。鼻カニューラの FiO₂ や目標に対する流量、ボンベの使用可能なリットル数、分時換気量を推定します。
• 中：ボンベの使用可能時間、P/F 比、酸素含量。ボンベがどのくらい持つかを求め、P/F 比で ARDS を分類し、CaO₂ と肺胞換気量を計算します。
• 難：酸素運搬、換気の目標、ARDS の重症度。DO₂、搬送中の最大流量、予測体重からの1回換気量、ROX 指数を計算し、kPa の値や低い PEEP での ARDS を分類します。