Abg arterial blood gas

ABG Arterial blood gas動脈氣體的判讀

快樂小藥師

動脈氣體的判讀

動脈氣體（ Arterial Blood Gas ） 主要測量三種生理功能： 1. 血液中的動脈氧含量

（ oxygenation ） 2. 通氣狀況（ ventilation ） 3. 血中的酸鹼狀況（ acid-base

status ）

氧合程度之評估

氧氣 98%- 血紅素攜帶 2%- 溶解於血漿 PaO2- 動脈氧分壓，越高代表溶於血漿中的氧

越多 SaO2- 動脈血氧飽合度，代表在一定氧分壓下， 血紅素與氧結合的比率，會受到 PaO2 影響

SaO2

正常值為 80~100mmHg

血氧過低 : 輕度血氧過低 :<80mmHg 中度血氧過低 :<60mmHg 重度血氧過低 :<40mmHg

正常人當 PaO2 為 60mmHg ， SaO2 為 90% ， 但如果 PaO2 小於 60mmHg ， 此時 SaO2 會成直線下降，所以需盡量將病人的 PaO2 維持在 60mmHg 以上

氧氣解離曲線

血氧過低原因

FiO2 下降—吸入氧氣濃度下降，如高山

Hypoventilation— 換氣量不夠 Ventilation-perfusion mismatch (V/Q

mismatch)—from dead space ( 有氣無血 ) to shunt ( 有血無氣 )

Diffusion impairment

血氧過低原因

通氣量不足

吸入氧氣濃度下降

無效腔， 有氣無血

分流，有血無氣

擴散異常

Hypoventilation

通氣不足 1. 氧氣低— hypoxia 2. 二氧化碳出不來— CO2 retention respiratory

acidosis

常見原因 使用麻醉劑或肌肉鬆弛劑 神經系統疾病—腦幹中風，頸部脊髓損傷，重症肌無

力 胸廓—肌肉疲勞，連枷胸

VQ mismatch

V-ventilation ， 為肺泡的換氣量 Q-perfusion ，為肺泡微血管的血流量 只要 V 和 Q 之間比率有差異，都可以算

是 V/Q mismatch ， 所以是最常見低血氧的原因

VQ mismatch

V/Q = 0( 有血無氣， shunt) ，如肺炎， 肺塌陷

V/Q ∞( 有氣無血， dead-space) ， 如肺栓塞

V/Q >1 (ventilation > perfusion) ， 如 COPD

Diffusion impairment

擴散異常，主要是因為病人有肺部纖維化，如塵肺症， old T.B 等

休息時症狀不明顯， 但運動時缺氧情形嚴重

因為運動時，血液流動快速，所以當擴散有問題時，沒有足夠時間讓氧氣擴散

Artery puncture 可能併發症

1. 疼痛2. 動脈血管損傷3. 神經損傷4. 出血血腫5. 動脈血管攣縮6. 血栓7. 感染

如何降低 Arterial punture 併發症

1. 選用橈動脈 (radial artery) 作穿刺2. 原因： 從尺動脈 (ulnar artery) 會有側枝循環到橈動

脈橈動脈離伴行的正中神經 (median nerve)有一段距離，不易造成神經損傷手部 (radial site) 的無菌度較鼠蹊部 (femoralsite) 佳，不易感染。橈動脈較靠近體表，所以較易觸得，也較不易在穿刺時造成疼痛。

動脈檢體分析前的可能錯誤

1. 使用過多的 heparin2. 動脈檢體試管內存在 air3. 混合到靜脈血液 ( venous

admixture )4. 檢體太晚送去分析

使用過多的 heparin

需使用 heparin 作 anticoagulation 。 Heparin 的特性： pH ＜ 7.0 ， pO2 約為

150mmHg ， pCO2 約為 0 mmHg 使用太多 Heparin 會導致血液檢體分析結果： － lower pH ， － lower pCO2 ， － raise low pO2 ( if true pO2 ＜

150mmHg ) － lower high pO2 ( if true pO2 ＞

150mmHg )

動脈檢體試管內存在 air

試管內出現空氣會導致測得的結果出現： － lower pH ， － lower pCO2 ， － raise low pO2 ( if true pO2 ＜

150mmHg ) － lower high pO2 ( if true pO2 ＞

150mmHg ) 要將試管中的空氣排空 要將試管的管口儘快蓋緊 檢體中的動脈血若成泡沫狀應重新採血

混合到靜脈血液

易在 brachial/femoral site 採血時發生

會導致血液檢體分析結果： － lower pH ， － raise pCO2 ， － greatly lower pO2

ABG & VBG

pCO2 pH HCO3-

artery 36-44 7.37-7.43 22-26

vein 42-50 7.32-7.48 23-27

△ 0.01 ≒

檢體太晚送去分析

隨著時間增加，動脈血中的血球 (尤其是白血球代謝增加，造成血中 pO2 ↓ ， pCO2 ↑ ， pH ↓ 應在動脈穿刺後10 分鐘內送檢分析完成可用冰浴 (ice water) 降低白血球的新陳代謝若檢體無法馬上送檢，應以玻璃管盛裝保存而非塑膠管

動脈氣體（ Arterial Blood Gas ）

應採有步驟的判讀（ step by step ）1. 檢查檢體是否正確（ correction of

ABG ）2. 評估血中含氧量（ oxygenation ）3. 評估酸鹼異常（ acid-base

disturbance ）4.尋找酸鹼異常的主要原因（ causes of

the primary disturbance ）

pH 值

主要為評估病人身體的酸鹼度 正常值為 7.35~7.45 Acidemia ( 酸血症 ):pH ＜ 7.35 ， 而造成酸

血症的過程稱做酸中毒 (acidosis) Alkalemia( 鹼血症 ):pH ＞ 7.45 ，而造成鹼

血症的過程稱做鹼中毒

pCO2

pCO2 正常值 :35~45 (38~42) mmHg

評價肺泡換氣 (ventilation) 的有效性 為呼吸變數，由肺臟調解 酸性 (Acid)物質

[HCO3-]

重碳酸氫根 (HCO3-)

正常值 : 22-26 meq / L

代謝性變數，溶於液體，主要由腎臟調解

為鹼性 (Base)物質

BE (Base Excess / Deficit ) 定義—鹼基評估偏離正常緩衝能力 (buffering availability) 的程度

BE = {pH -[ 7.40 - (PCO2 - 40) 200 ]} x100

– PaCO2 variance = (PaCO2 – 40)

– Predicted pH = [7.40 -(PaCO2 – 40)/200]

– 從 measured pH 與 PaCO2計算 BE 評估「非呼吸性酸鹼失衡」之程度，代謝性變數，反應 HCO3 之濃度

正常值 :-2~+2 若是 BE > 10 mmol/L則是明顯不正常 負值 - 為代謝性酸中毒 正值 - 為代謝性鹼中毒

代償效應中毒種類 改變 代償

代謝性酸中毒 HCO3-↓1 mmol/L PaCO2↓1.2 mmHg

代謝性鹼中毒 HCO3-↑1 mmol/L PaCO2↑0.7 mmHg

急性呼吸酸中毒 PaCO2↑10 mmHg HCO3-↑1 mmol/L

慢性呼吸酸中毒 PaCO2↑10 mmHg HCO3-↑4 mmol/L

急性呼吸鹼中毒 PaCO2↓10 mmHg HCO3-↓2 mmol/L

慢性呼吸鹼中毒 PaCO2↓10 mmHg HCO3-↓5 mmol/L

在可能發生代謝性酸中毒的病患可以使用以下公式來評估血中 PaCO2 最大代償能力：

如果實際測得血液中 CO2 分壓超過預期，表示合併有呼吸代償不足或是呼吸性酸中毒

如果小於預期，表示合併有呼吸代償過度或呼吸性鹼中毒

PaCO2 估計

Anion gap （ mEq/L ）

定義： Major plasma cation (Na+) 與major plasma anions (Cl-, [HCO3

-]) 的差距

Anion gap= [Na+]-([Cl-]+[HCO3-])

Anion gap 正常範圍＝ 12±4 mEq/L– AG ↑ 表示「酸累積」

• 有機酸生產過剩•腎功能衰竭

–若是單純 [HCO3-]loss ，腎臟會保留 Cl- ，

維持正常 AG

Anion Gap

負離子間隙（ AG ）是指從血漿中的未測定負離子（ Undetermined Anion, UA ）包括： HPO4

2-、 SO42-、有機酸

… .減去未測定的正離子 (Undertermined

Cation, UC)包括： K+、Mg2+、 Ca2+

二者之量的差值。即 AG＝ UA － UC ，亦即我們通常測定的 [Na+]-([Cl-]+[HCO3

-]) 。

Anion Gap

酸鹼中毒簡表

呼吸性respirat

ory

PaCO2compensation pH HCO3

- BE 代償範圍

酸中毒Acidos

is↑

NO ↓ N N↑PaCO2 ， 代 償 為HCO3

-↑Acute ： ΔHCO3

-

=0.1ΔPaCO2Chronic ： ΔHCO3

-

=0.35ΔPaCO2

partly ↓ ↑ ↑

yes N ↑ ↑

鹼中毒Alkalo

sis↓

NO ↑ N N↓PaCO2 ， 代 償 為HCO3

-↓Acute ： ΔHCO3

-

=0.2ΔPaCO2Chronic ： ΔHCO3

-

=0.5ΔPaCO2

partly ↑ ↓ ↓

yes N ↓ ↓

酸鹼中毒簡表

代謝性metabol

ic

HCO3- compen

sation pH PaCO2

BE

酸中毒Acidos

is↓

NO ↓ N ↓

↓HCO3- ， 代 償 為

PaCO2↓ΔPaCO2=1.2ΔHCO3

-partly ↓ ↓ ↓

yes N ↓ ↓

鹼中毒Alkalo

sis↑

NO ↑ N ↑

↑HCO3- ， 代 償 為

PaCO2↑ΔPaCO2=0.8ΔHCO3

-partly ↑ ↑ ↑

yes N ↑ ↑

Respiratory Acidosis PaCO2 ＞ 45mmHg 主要是因為肺泡換氣量不足造成 CO2

retention 腎臟代償性增加H+排泄，使血液中的

[HCO3-]升高

引起呼吸性酸中毒的原因 : 1. 中樞神經系統異常 : 安眠藥， 腦幹中風 2. 神經肌肉系統 : 重症肌無力症 3. 肺部疾病 : 慢性阻塞性肺病， 睡眠呼吸

中止症

Respiratory Alkalosis

PaCO2 ＜ 35mmHg 主要是因為肺泡換氣量大增，造成 CO2 下降 腎臟代償性減少 H+排泄，使血液中的

[HCO3-] 降低

引起呼吸性鹼中毒的原因 :– 缺氧– 焦慮，過度換氣– 水楊酸中毒– 發燒

Metabolic Acidosis 代謝異常， [HCO3

-] 流失或是 [H+]增加 最終結果是血中 [HCO3

-] 降低，呼吸代償使 PaCO2增加 Anion gap ＞ 16 ， Lactate ＞ 2mmol/L ， Hypoxia 臨床表現： Kussmaul 呼吸、意識不清、低血壓 [H+] 上升 :

1. 酮酸中毒2. 毒藥物中毒， 如甲醇中毒3. 乳酸中毒4. 各種休克：敗血性休克、心因性休克5. 腎衰竭

[HCO3-] 下降

腹瀉為最常見的原因

Metabolic Alkalosis

[HCO3-] ＞ 26mEq/L

身體代謝異常，所以 [HCO3-]產生太多，或

[H+]減少 [H+] 下降

1. 脫水2. 嘔吐3. 低血鉀：使用利尿劑或類固醇

[HCO3-] 上升

1. 慢性阻塞性肺病代償性校正呼吸性酸中毒2. 輸入鹼化物質，如 NB3. 藥物影響： penicillin

判讀順序 pH 值：

–決定是酸血症 (acidemia) 或鹼血症 (alkalemia)

PaCO2 and [HCO3-]

– 判斷是呼吸性或是代謝性• pH 及 CO2 改變方向相同 (pH 上升， PaCO2 也

上升 ) 代謝性• pH 及 CO2 改變方向相反呼吸性

– 是否有代償反應• PaCO2、 [HCO3

-] ：一起上升→呼吸性酸中毒• PaCO2、 [HCO3

-] ：一起下降→呼吸性鹼中毒

代謝性鹼中毒Metabolic Alkalosis

代償是否完整有無混合型– PCO2, [HCO3

-]改變方向相同單純型或混合型– PCO2, [HCO3

-]改變方向相反混合型 Check blood AGhigh AG

– ∆AG/ ∆ [HCO3-]=1-2 pure metabolic acidosis

– ∆AG/ ∆ [HCO3-]<1 high AG metabolic

acidosis+normal AG metabolic acidosis– ∆AG/ ∆ [HCO3

-]>2 high AG metabolic acidosis+metabolic alkalosis

例題 1 有一個 20歲患者被送到急診室時意識昏迷，呼吸次數 8次 / 分，其 room air 的 ABG:

pH:7.10 PaO2:50 mmHg

PaCO2:82mmHg [HCO3-] :27

meq/L BE:2 請問此病人出現何種酸鹼失衡的狀況 ?而其可

能的病因為何 ?

ANSWER:

原發性呼吸性酸中毒

分析Step I- 酸血症或鹼血症 : pH-7.1acidemia

Step II-呼吸性或代謝性 :

PaCO282mmHg ( 上升， 偏酸 )

HCO3 27 meq/L( 正常 )

所以為呼吸性酸中毒造成的酸血症Step III- 受否有代償 HCO3 在正常值，所以沒有代償所此病人原發性呼吸性酸中毒

例題 2有一個 40歲患者因為呼吸喘有一個禮拜的時

間被送到急診室治療，到院時的次數 30次 / 分

實驗檢查 :

pH:7.3 PO2: 50 mmHg

pCO2: 20 mmHg HCO3: 10 meq/L

BE:-14

請問如何評估此病人動脈血氣數值 ? 出現何種酸鹼失衡的狀況 ?

ANSWER

原發性代謝性酸中毒合併次發性呼吸性鹼中毒

分析Step I- 酸血症或鹼血症 : pH-7.3acidemia

Step II-呼吸性或代謝性 :

PaCO220mmHg ( 下降， respiratory alkalosis)

HCO3 10 meq/L( 下降， metabolic acidosis)

所以為代謝性酸中毒造成的酸血症Step III- 受否有代償 PaCO2 下降，所以有呼吸性代償所以此病人原發性代謝性酸中毒合併次發性呼吸性鹼中毒

例題 3

病患男性： 72歲 pH=7.21 PaCO2=64.8 mmHg

PaO2=30.7 mmHg

[HCO3-] =25.1 mmol/L

BE=2.8

解析先判斷 pH ： 7.21 表示為酸血症 PaCO2及 HCO3

-均上升，故單純型平衡異常機會比混合型異常機會高

考慮代謝性酸中毒： PaCO2應該是15*[25.1]+8 45.5≒ ＜ 64.8不能用單純型代謝性酸中毒解釋，必須考慮呼吸性酸中毒

考慮呼吸性酸中毒：不論急性或是慢性， HCO3

- 濃度應為 26-34

Answer

代謝性酸中毒加上輕度呼吸性酸中毒

例題 4

一病人 pH ： 7.47 ， PaCO2 ： 20 mmHg ， [HCO3

-] ： 14mEq/L ，依以上動脈氣體分析，您認為是何種異常？

ANSWER

呼吸性鹼中毒，併有代謝性代償

例題 5pH 7.351 pCO2 21.4 mmHg pO2 104.4 mmHg [HCO3

-] 11.9 meq/L tCO2 12.6 mmol/L BE -11.7 O2SAT 97.5 U/L

ANSWER

代謝性酸中毒合併次發性呼吸性鹼中毒

Thank you