私は最近、100％酸素シャント画分試験へのオフハンドリファレンスを行った記事を読んでいました。 テストの結果はデータ分析に含まれていましたが、研究者が使用した方程式は提示されておらず、参照されておらず、手順も説明されていませんでした。 これは、シャント分数テストとその方程式が非常に古い学校の肺生理学であるためですが、被験者が生理学のクラスで一度にまたは別の科目でカバーされていても、計算に関わる問題のいくつかは、彼らがすべきほどよく理解されていないと思われます。
デッドスペース-一回換気量比（Vd/Vt）とシャント率との間にはいくつかの類似点がありますが、両方ともガス交換に関与しているにもかかわらず（ある程度は相互に相関している）、異なるものを測定しています。 血液が肺を流れるとき、いくつかの血液は換気の良い肺胞を通過し、完全に飽和する;いくつかの血液は換気の悪い肺胞を通過し、部分的にしか飽和していない;そしていくつかは肺胞を完全に迂回する。 得られた動脈酸素含有量は、これらの区画のすべての合計平均である。
分路の一部分が測定され、計算することができる2つの異なった方法があります;生理学的および解剖。 生理学的な分路の方程式はあらゆるFio2で（通常部屋の空気のFio2のまわりで）行うことができ、幹線および混合された静脈血のサンプルが多かれ少 基本的な式は次のとおりです:
どこで:
Qs=シャントを通る血流
Qt=総血流
Cc’O2=肺毛細血管O2含有量
Cao2=動脈O2含有量
Cvo2=混合静脈o2含有量
酸素含有量は、血液から計算され、:
どこで:
Hb=ヘモグロビン(グラム/デカリットル)
SO2=酸素飽和度(%)
PO2=酸素分圧
肺毛細血管O2content有量は直接測定することはできず（厳密には実際のものよりも概念的な値である）、通常は肺胞気式から推定される（”理想的な”肺毛細血管血液は約1mm HgのPO2勾配を有するが）。肺胞の空気からは、これは通常無視されるほど重要ではありません）。
どこで:
Pb=mm Hgの大気圧
Fio2=インスピレーション酸素の分数濃度
Paco2=co2の動脈分圧
RER=呼吸交換比
肺毛細血管の酸素content有量は、最初にPAO2から酸素飽和度を推定することによって決定され、これは酸素解離曲線から視覚的に行うことができる。:
からCotes et al,pg. 260.
またはSeveringhausの公式から:
そしてそれに応じてCc’O2を計算します。
注：興味深いことに、酸素解離曲線もSeveringhausの式もカルボキシヘモグロビン（またはメトヘモグロビン）を考慮に入れていない。 そのことについては、この問題は、私が読んだshunt fractionの教科書の議論には含まれていません。 COHbは、PO2とSO2の関係をスキューします（PO2からSO2に作業している場合は下向き、SO2からPO2に作業している場合は上向き）。 非喫煙者の正常なCOHbのレベルは1-2であり、COHbのこの量は分路の一部分の計算の重要な違いを生じてまずないです。 しかし、より高いレベルのCOHbが存在する場合は、Cc’O2をそれに応じて調整するためにおそらく使用する必要があります。
通常の値を取って逆方向に働くと、PAO2は次のようになります:
従って肺の毛管酸素の飽和はあります:
そして肺の毛管酸素分はあります:
混合静脈血は名目上、PO2が40、酸素飽和度が75％であるため、:
その後、Cao2は、個人の実際のPao2およびSao2から計算されます。 特定の結果によって分路の一部分はあります:
生理学的な分路の一部分は幹線および混合された静脈PO2およびSO2が両方知られているときだけ計算することができます。 従ってそれは留置の幹線および中心静脈ラインが比較的共通である心臓cathの実験室、手術室または集中治療室で最も頻繁に行われます。 しかし、生理学的シャント計算では、換気の悪い肺胞ユニットによるシャントと解剖学的シャントによるシャントを区別することはできません。 解剖分路の一部分は別のプロシージャによってしかし計算することができこれは100%のO2テストが演劇に入って来るところである。＜5112＞＜9385＞＜5971＞シャントモデル2
窒素が肺から洗い流されるまで（名目上は20分）、患者の呼吸を100％O2にすることによって、換気の悪いユニットでさえも酸素濃度は100％に近づくでしょう。 これは、換気の悪い肺胞ユニットと換気の良い肺胞ユニットの両方を残す血液の分圧と飽和が同じであることを意味します。 このため、動脈酸素含有量の減少は、単に解剖学的シャントによるものである。
患者が留置されている中心静脈カテーテルを有する場合、解剖学的シャントの計算は既に詳述されているのと同じ方法で進めることができます。 動脈サンプルのみを得ることができる場合（通常はPFTラボの場合）、4.4と5.0の間の動脈-静脈O2含有量の差を仮定し、それに応じてシャント画分を計算することができる。
シャント分数計算の限界は、正常値に関するいくつかの仮定と部分的には血液ガス測定の精度とを関係させなければならない。 例えば、肺胞空気方程式は、呼吸交換比（RER）が0.8であると仮定するが、確実にする唯一の方法は、実際にVO2とVCO2を測定することである。 厳密に言えば、0.8とは異なるRERは、計算されたPAO2、Sc’O2、およびCc’O2に有意な差を生じない可能性がありますが、それはまだ仮定です。 一方、4.4から5.0のa-v O2含有量の差を使用することは、はるかに大きな仮定です。 これは、100％O2テストは通常安静時に行われ、これらは安静時の個人にとって合理的な値であるという事実によってある程度正当化されますが、再び、
Pao2とSao2を正確に測定する上での限界は、特に高いFio2での限界です。ABGを得るために使用されるシリンジの種類（ガラス対プラスチック）と、ABGサンプルを迅速に分析した場合でも、それがどのように保存されたか（氷上または室温で）、計算されたシャント分率に有意な差があることが二つの異なる研究で示されています。 解析前に長い待ち時間があった場合、Pao2の誤差により、計算されたシャント分率が実際の2倍になる可能性があります。 これが起こる理由は室温で保たれたときプラスチックスポイトを通した拡散が部分的にそして血液サンプル内の継続的だった新陳代謝へpartily原因で ガラス製の注射器が氷の上に置かれたときに、最も変化の少ない量が見られました。
興味深いことに、通常のFio2（PO2≤100）で採取したABGサンプルを用いた同様の研究では、反対の効果が示されました。 測定されたPO2は、ガラスよりもプラスチック製の注射器で再び上昇する傾向があり、これは拡散による可能性が高い。 興味深いことに、PO2は氷上に保管されたガラスシリンジに落ち、著者、Knowlesらは、温度が低下するにつれてO2の溶解度が上昇し、溶液中のO2が多いとPO2が減少する可能性があることを指摘している。
最後に、血液ガス分析装置は通常、正常な生理学的範囲のガス濃度を使用して校正されます。 PO2が200mm Hgを超える動脈血サンプルは、この範囲外であり、PO2がさらに高いためにどのようなエラーバーがあるのか心配しています。 Prettoらは、95％のO2と5％のCO2で測定された血液を使用しましたが、興味深いことに、測定されたPO2は報告されず、時間の経過とともにPO2の変化のみ Ｓｍｅｅｎｋらは、冠状動脈バイパス手術のための手術前評価として１ ０ ０％酸素試験を受けている個体から血液サンプルを得、それらの金標準試料（ガラス注射器、氷 これは約80mmhgのA-a勾配であり、適切である可能性がありますが、平均解剖学的シャント画分が10％であり、Cotes et alは同じ年齢範囲の個人の正常な解剖学的シャントが約4％であることを示していることも意味します。
シャント分画試験は肺機能検査室では一般的に行われていません。 本当の解剖分路は比較的まれであり、100%O2分路の一部分テストのための最も適切な患者は補足O2とかなり改良しない残りで減らされたSao2との
生理的シャント画分はVd/Vtの裏側と考えることができます。 灌流不均一性は換気不均一性と同じくらい存在するが、肺機能検査は灌流側よりも呼吸の換気側の周りにはるかに指向されているため、これは見落とさ 換気および灌流不均一性は、多くの肺疾患の中核的特徴である。 従って生理学的な、解剖部品間の分路の一部分そして相違はすべての肺の科学技術者の教育の部分である必要がある。 しかし、Vd/Vtと同様に、シャント分数計算の精度には、合理的であるかどうかの仮定と、PO2およびSO2の測定精度の両方からの制限もあります。
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