Arterial Blood Gas Interpretation อ.นพ. เอกรินทร์ ภูมิพิเชฐ สาขาเวชบำบัดวิกฤต ภาควิชาอายุรศาสตร์

Modified Allen’s test

ค่าที่ได้จาก arterial blood gas ที่เป็นค่าที่วัดได้โดยตรง pH PaO2 3. PaCO2 ส่วน HCO3- ได้มาจากการคำนวณจาก Handerson-Hasalbach equation pH = 6.1 + log HCO3 – 0.03 x PaCO2 H+ = 24 x PaCO2 HCO3- ควรใช้ค่า venous HCO3- ในการแปลผล

ค่าปรกติ pH PaCO2 PaO2 HCO3- Oxygen saturation 7.35-7.45 35-45 มม.ปรอท ทบทวนค่าปกติ ค่าปรกติ pH PaCO2 PaO2 HCO3- Oxygen saturation 7.35-7.45 35-45 มม.ปรอท 80-100 มม.ปรอท 22-26 mEq/L 97-100

การยืนยันว่าเป็น arterial blood gas จริงหรือไม่ การประเมิน oxygenation ขั้นตอนการแปลผล ABG การยืนยันว่าเป็น arterial blood gas จริงหรือไม่ การประเมิน oxygenation การประเมิน ventilation การประเมินความผิดปรกติของสมดุลกรดด่าง (acid-base disorder)

Arterial blood gas Venous blood gas pH 7.35-7.45 7.32-7.42 PaO2 85-100 35-45 PaCO2 38-48 O2 saturation 97-100% 70-75%

การประเมิน oxygenation PaO2 A-a gradient PaO2/FiO2 Assess at room air Assess at any level of FiO2

การประเมิน Oxygenation ความรุนแรงของ PaO2 Mild hypoxemia 60-80 มม.ปรอท Moderate hypoxemia 40-60 มม.ปรอท Severe hypoxemia < 40 มม.ปรอท ปัจจัยที่มีผลต่อค่า PaO2 อายุ PaO2 = 100-(อายุ/4) FiO2 ใช้ได้เฉพาะ room air

A-a gradient A-a gradient = PAO2 - PaO2

Normal A-a gradient = 2.5 + (age/4) PAO2 = (FiO2 x 713) – (PaCO2 / R) โดยที่ 713 เป็นค่าที่ได้จากความดัน 1 บรรยากาศ (1 atm = 760 mmHg, ความดันน้ำ = 47 mmHg) = 760 – 47 R (RQ) (respiratory quotient) = CO2 production/ O2 consumption (normal RQ = 0.8) ถ้าใช้ FiO2 < 0.6 ค่า = 0.8 ถ้าใช้ FiO2 > 0.6 ค่า R = 1.0 Normal A-a gradient = 2.5 + (age/4)

Approach to Hypoxemia Decrease FiO2 Central/ Neuromuscular hypoventilation V/Q mismatch Shunt Diffusion defect Low ScvO2

Treat specific disease V/Q mismatch shunt Dead space Absent V/ present Q Absent Q/ Present V Response with 100% oxygen 100% oxygen Treat specific disease Do not response with 100% oxygen

Shunt Intrapulmonary shunt Extrapulmonary shunt Response to PEEP Not response to PEEP Right to left shunt Pulmonary AVM ARDS Severe pulmonary edema

V/Q mismatch : Obstructive Lung Disease COPD Asthma

V/Q mismatch : Restrictive Lung Disease

V/Q mismatch : Restrictive Lung Disease

Shunt Intrapulmonary shunt Extrapulmonary shunt

Diffusion defect Interstitial lung disease

PaO2/FiO2 ค่า PaO2/FiO2 ปกติมีค่าเท่ากับ 500-550 ค่า PaO2/FiO2 เป็นค่าที่มีประโยชน์ในการประเมินภาวะ hypoxemia เนื่องจากสามารถใช้ประเมิน hypoxemia ได้เมื่อใช้ค่า FiO2 ต่างๆ กัน

วันที่ 1 : pH 7.49, PaO2 80 mmHg, PaCO2 30 mmHg, HCO3- 22, O2 sat 97% ผู้ป่วยอายุ 50 ปี ได้รับการวินิจฉัยเป็น nosocomial pneumonia ได้รับการรักษาโดยการใส่เครื่องช่วยหายใจ วันที่ 1 : pH 7.49, PaO2 80 mmHg, PaCO2 30 mmHg, HCO3- 22, O2 sat 97% วันไหนปอดดีกว่า วันที่ 1 วันที่ 3 ถามอะไรก็ไม่รู้ ตอบยากจัง วันที่ 3 : pH 7.47, PaO2 100 mmHg, PaCO2 32 mmHg, HCO3- 24, O2 sat 100%

ผู้ป่วยอายุ 50 ปี ได้รับการวินิจฉัยเป็น nosocomial pneumonia ได้รับการรักษาโดยการใส่เครื่องช่วยหายใจ วันที่ 1 : pH 7.49, PaO2 80 mmHg, PaCO2 30 mmHg, HCO3- 22, O2 sat 97% FiO2 0.4 PaO2/FiO2 = 200 วันที่ 3 : pH 7.47, PaO2 100 mmHg, PaCO2 32 mmHg, HCO3- 24, O2 sat 100% FiO2 1.0 PaO2/FiO2 = 100

การปรับเปลี่ยน FiO2 ตามผล arterial blood gas (PaO2/FiO2)1 = (PaO2/FiO2)2 ข้อควรระวัง 1. ถ้ารู้ค่า oxygen saturation ต้องแปลงเป็น PaO2 ก่อน 2. ถ้าพยาธิสภาพของปอดมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ค่า PaO2/FiO2 จะเป็นจริงในขณะนั้น ต้องเฝ้าระวังติดตามผู้ป่วยอย่างต่อเนื่อง

ผู้ป่วยได้รับการวินิจฉัยเป็น ARDS ขณะนี้ใช้เครื่องช่วยหายใจโดยใช้ FiO2 เท่ากับ 1.0 ได้ PaO2 เท่ากับ 100 มม.ปรอท ต้องการปรับ FiO2 ให้ได้ค่า oxygen saturation เท่ากับ 90% จะต้องใช้ FiO2 เท่าใด 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5

จากความสัมพันธ์ตาม hemoglobin oxygen dissociation curve พบว่า oxygen saturation 90% จะตรงกับค่า PaO2 60 มม.ปรอท SaO2 95% = PaO2 80 มม.ปรอท SaO2 90% = PaO2 60 มม.ปรอท SaO2 88% = PaO2 55 มม.ปรอท SaO2 75% = PaO2 40 มม.ปรอท SaO2 50% = PaO2 27 มม.ปรอท

PaCO2 < 35 mmHg Hyperventilation Hypocapnia Hypocarbia Hypoventilation Hypercapnia Hypercarbia

การประเมิน ventilation PaCO2 α CO2 production alveolar ventilation alveolar ventilation = minute ventilation – dead space ventilation = (V t x RR) – (Vd x RR) PaCO2 = k x CO2 production = k x CO2 production (Vt x RR) – (Vd x RR) RR (Vt – Vd) โดยที่ K = 0.863 Vt = tidal volume Vd = dead space volume RR = respiratory rate

จะเห็นได้ว่าค่า PaCO2 จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปัจจัย 4 ประการ Carbondioxide production Tidal volume Respiratory rate 4. Dead space volume

ชายอายุ 45 ปี ได้รับการวินิจฉัยเป็น myasthenia gravis ใช้เครื่องช่วยหายใจ ใช้ FiO2 เท่ากับ 0.6 tidal volume 400 มล. อัตราการหายใจ 15 ครั้งต่อนาที ได้ PaCO2 เท่ากับ 50 มม.ปรอท ต้องการปรับเครื่องช่วยหายใจให้ได้ค่า PaCO2 เท่ากับ 40 มม.ปรอท จะต้องปรับเครื่องช่วยหายใจอย่างไร

จาก PaCO2 α 1/MV PaCO2 = k (1/MV) การแก้ไขเมื่อพบคาร์บอนไดออกไซด์คั่ง ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้โดยการปรับให้ minute ventilation เพิ่มขึ้นได้ จาก PaCO2 α 1/MV PaCO2 = k (1/MV) PaCO2 x MV = k PaCO2 ใดๆ x MV ใดๆ = k (PaCO2 x MV)1 = (PaCO2 x MV)2 (PaCO2 x MV)1 = (PaCO2 x MV)2

จากความสัมพันธ์ระหว่าง PaCO2 และ minute ventilation ผู้ป่วยชายอายุ 45 ปี ได้รับการวินิจฉัยเป็น community acquired pneumonia ขณะนี้ใช้เครื่องช่วยหายใจ ใช้ FiO2 เท่ากับ 0.6 tidal volume 400 มล. อัตราการหายใจ 15 ครั้งต่อนาที ได้ PaCO2 เท่ากับ 50 มม.ปรอท ต้องการปรับเครื่องช่วยหายใจให้ได้ค่า PaCO2 เท่ากับ 40 มม.ปรอท จะต้องปรับเครื่องช่วยหายใจอย่างไร จากความสัมพันธ์ระหว่าง PaCO2 และ minute ventilation (PaCO2 x MV)1 = (PaCO2 x MV)2 50 x 400 x15 = 40 x MV MV = 50 x 400 x15 40 = 7,500 มล. (7.5 ลิตร)

PaCO2 HCO3- การประเมินดุลกรดด่าง Metabolic acidosis  Metabolic alkalosis  Respiratory acidosis Respiratory alkalosis

Metabolic acidosis Anion gap = Na+ – (Cl- + HCO3-) PaCO2 = (1.5 x HCO3-) + 8 + 2 Anion gap Anion gap = Na+ – (Cl- + HCO3-) Predicted pH = 7.PaCO2

Lactic acidosis Wide anion gap metabolic acidosis Ketoacidosis Non lactate, Non ketone DKA Stravation ketoacidosis Alcholholic ketoacidosis Type A (poor tissue perfusion) Type B (normal tissue perfusion)

Wide anion gap metabolic acidosis Non lactate, non ketone Poisoning Non poisoning AKI, CKD Rhabdomyolysis Tumor lysis syndrome Intravascular hemolysis Alcohol Non-alcohol Ethanol Methanol Ethylene glycol Salicylate Toluene

Metabolic alkalosis Chloride-responsive Chloride-resistant PaCO2 = (0.7x HCO3-) + 20 + 2 Predicted pH = 7.PaCO2 Chloride-responsive Chloride-resistant Gastric fluid loss (eg. vomiting, NG drainage) Volume contraction Long-term diuretic therapy Congenital chloride diarrhea Posthypercapnia syndrome Primary aldosteronism Short-term diuretic therapy Bartter’s syndrome DOC excess syndrome Liddle’s syndrome Excessive ingestion of licorice Chronic potassium depletion Primary reninism Milk-alkali syndrome

PaCO2 HCO3- pH Acute respiratory acidosis 10 1 0.08 Acute respiratory alkalosis 10 2 0.08 Chronic respiratory acidosis 4 0.03 Chronic respiratory alkalosis 5 0.02

ช่วยจำ Respiratory 10 chronic Acute Chronic 2 Acidosis Alkalosis 4 Chronic 2 Acidosis 5 Alkalosis Alkalosis ช่วยจำ 10 10 10 Acute Respiratory 1 Acidosis 10

pH PaCO2 HCO3- การประเมินดุลกรดด่าง Metabolic acidosis  (1.5 x HCO3-) + 8 + 2 Metabolic alkalosis  (0.7 x HCO3-) + 20 + 2 Respiratory acidosis Respiratory alkalosis

ชายอายุ 35 ปี มาด้วยอาการหอบเหนื่อยมา 6 ชั่วโมง P. E ชายอายุ 35 ปี มาด้วยอาการหอบเหนื่อยมา 6 ชั่วโมง P.E. : mildly pale, RR 28/min, dyspnea ABG (room air) ; pH 7.28, PaCO2 60 mmHg, PaO2 60 mmHg, HCO3- 26 mEq/L ข้อใดต่อไปนี้เป็นการวินิจฉัยที่เป็นไปได้มากที่สุด 1. Pneumonia 2. Myasthenia gravis 3. Atlectasis 4. Congestive heart failure 5. Pulmonary embolism

Hypoxemia with normal A-a gradient ABG (room air) ; pH 7.28, PaCO2 60 mmHg, PaO2 60 mmHg, HCO3- 26 mEq/L Oxygenation PAO2 = (FiO2 x 713) – (PaCO2 / R) = (0.2 x 713) – (60/0.8) = 67.6 mmHg PAO2 – PaO2 = 67.6 – 60 = 7.6 mmHg Normal A-a gradient = 2.5 + (age/4) = 2.5 + (35/4) = 11.25 Hypoxemia with normal A-a gradient

hypoxemia A-a gradient Normal A-a gradient Wide A-a gradient Decrease FiO2 Central/ neuromuscular hypoventilation Wide A-a gradient V/Q mismatch Shunt Diffusion defect Low SvO2

3. Acid- base imbalance ……….. Acidosis, PaCO2 = respiratory acidosis ABG (room air) ; pH 7.28, PaCO2 60 mmHg, PaO2 60 mmHg, HCO3- 26 mEq/L 2. Ventilation ……..Hypoventilation 3. Acid- base imbalance ……….. Acidosis, PaCO2 = respiratory acidosis

ABG (room air) ; pH 7.28, PaCO2 60 mmHg, PaO2 60 mmHg, HCO3- 26 mEq/L Acute respiratory acidosis 10 1 0.08 Acute respiratory alkalosis 10 2 0.08 Chronic respiratory acidosis 4 0.03 Chronic respiratory alkalosis 5 0.02

ชายอายุ 25 ปี 4 วันก่อนมีอาการไข้ ไป เจ็บคอ ซื้อยากินเอง 1 วันก่อน มีอาการเหนื่อยเพลียมาก หน้ามืด P.E. : RR 26/min, Moderately pale, mild jaundice : Fine crepitation both lungs

ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7 ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7.23, PaO2 80 mmHg, PaCO2 23, HCO3- 10 mEq/L 1. Oxygenation …….On O2 canula 5 LPM (RR 26/min) ไม่สามารถบอก FiO2 ที่แท้จริงๆ ได้ แต่น่าจะน้อยกว่า 0.4 .........PaO2 80 mmHg = O2 saturation 95% 2. Ventilation …….hyperventilation

ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7 ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7.23, PaO2 80 mmHg, PaCO2 23, HCO3- 10 mEq/L 3. Acid-base imbalance Predicted PaCO2 = 23 + 2 pH PaCO2 HCO3- Metabolic acidosis  (1.5 x HCO3-) + 8 + 2 Metabolic alkalosis  (0.7 x HCO3-) + 20 + 2 Respiratory acidosis Respiratory alkalosis

ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7 ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7.23, PaO2 80 mmHg, PaCO2 23, HCO3- 10 mEq/L Dx : G-6-PD deficiency anemia with intravascular hemolysis : Pulmonary edema Rx : Respiratory support : Packed red cell : ประเด็นที่ต้องเฝ้าระวัง????

ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7 ABG (on O2 canula 5 LPM) : pH 7.23, PaO2 80 mmHg, PaCO2 23, HCO3- 10 mEq/L Hyperkalemia, suspected AKI

ฉันทะ................. วิริยะ.................. จิตตะ................. วิมังสา............... ความตั้งใจในการดูแล ผู้ป่วย การประกอบกรรมดี ย่อมนำพาไปสู่ความ สำเร็จ ขอให้โชคดีโดยทั่วกัน