PaO₂/FiO₂ Ratio — Berlin ARDS Classification
What is PaO₂/FiO₂ (P/F) Ratio?
▾
Съотношението PaO2/FiO2, обикновено съкратено като съотношение P/F или индекс на Хоровиц, е една от най-широко използваните мерки за ефективност на оксигенацията при критично болни пациенти. Изчислява се чрез разделяне на артериалното парциално налягане на кислорода (PaO2, в mmHg) на фракцията на вдишания кислород (FiO2, изразено като десетична дроб от 0 до 1). Във въздуха в помещението за дишане на здрав възрастен (FiO2 = 0,21), PaO2 е приблизително 100 mmHg, което дава съотношение P/F от приблизително 476 mmHg. Нормалните стойности обикновено са над 400 mmHg. Съотношението P/F е крайъгълният камък на Берлинската дефиниция на синдрома на остър респираторен дистрес (ARDS), публикувана през 2012 г., която класифицира ARDS по тежест въз основа на съотношението P/F, измерено при минимално PEEP (положително налягане в края на издишването) от 5 cmH2O: лек ARDS (P/F 200–300 mmHg), умерен ARDS (P/F 100–200 mmHg) и тежка ARDS (P/F <100 mmHg). Тези категории на тежест предвиждат 28-дневна смъртност (съответно 27%, 32% и 45% в базата данни на Берлин ARDS). Съотношението P/F се използва и в оценката на SOFA (Sequential Organ Failure Assessment) и води до критични клинични решения — включително позициониране по легнало положение (препоръчително при P/F <150 mmHg), невромускулна блокада (при P/F <120 mmHg) и обмисляне на екстракорпорална мембранна оксигенация (ECMO) (при P/F <80 mmHg въпреки оптималното управление на вентилатора). Когато измерването на ABG не е налично, съотношението SpO2/FiO2 (SF) може да замести — съотношение SF от 235 съответства приблизително на P/F от 200 mmHg, а SF от 315 съответства на P/F от 300 mmHg — което го прави достъпно при настройки с ограничени ресурси.
DigiCalcs delivers precision-engineered tools for engineers and STEM professionals.
Формула
▾
Съотношение P/F = PaO2 (mmHg) / FiO2 (като десетичен знак)
Нормално: >400 mmHg
Лек ARDS: 200–300 mmHg (с PEEP ≥5 cmH2O)
Умерен ARDS: 100–200 mmHg (с PEEP ≥5 cmH2O)
Тежка ARDS: <100 mmHg (с PEEP ≥5 cmH2O)
Заместител на съотношението SF: SF ≈ 235 съответства на P/F = 200; SF ≈ 315 съответства на P/F = 300Variable Legend
▾
| Символ | Име | Единица | Описание |
|---|---|---|---|
| PaO2 | Артериално парциално налягане на кислорода | mmHg | Измерено от газове на артериална кръв; отразява напрежението на разтворения кислород в артериалната кръв |
| FiO2 | Фракция на вдишвания кислород | decimal (0–1) | Пропорция на вдишания газ, който е кислород; 0,21 = стаен въздух, 1,0 = 100% кислород |
| P/F ratio | Съотношение PaO2/FiO2 (индекс на Хоровиц) | mmHg | Измерване на ефективността на газообмена; нормално >400; ARDS, определен при <300 с PEEP ≥5 |
| SF ratio | Съотношение SpO2/FiO2 | dimensionless | Неинвазивен сурогат за съотношението P/F, когато ABG не е наличен; SF 235 ≈ P/F 200 |
How to PaO₂/FiO₂ (P/F) Ratio
▾
- 1Получете резултат от артериален кръвен газ (ABG), като отбележите PaO2 в mmHg.
- 2Запишете FiO2, доставен по време на ABG — 0,21 за стаен въздух, 0,40 за 40% Вентури, 1,0 за 100% без повторно дишане или интубиран с FiO2 100%.
- 3Изчислете съотношението P/F: P/F = PaO2 / FiO2.
- 4За диагностициране на ARDS потвърдете, че съотношението е измерено при PEEP ≥5 cmH2O и че дихателната недостатъчност е остра (в рамките на една седмица), двустранните инфилтрати са налице при изображения на гръдния кош и сърдечната недостатъчност е изключена като основна причина.
- 5Класифицирайте тежестта на ARDS, като използвате Берлинските критерии: лека (200–300), умерена (100–200), тежка (<100).
- 6Използвайте съотношението P/F, за да ръководите ключови клинични интервенции: P/F <150 → вземете под внимание позиционирането по легнало положение; P/F <120 → обмислете невромускулна блокада; P/F <80 при оптимални настройки → ECMO оценка.
- 7Повторете оценката на P/F съотношението след интервенции (PEEP титруване, легнало положение), за да оцените отговора.
Worked Examples
▾
Умерен ARDS (P/F 100–200); помислете за позициониране по легнало положение и нервно-мускулна блокада
Въпреки 60% вдишван кислород, PaO2 е само 75 mmHg. Съотношението P/F от 125 попада в категорията на умерените ARDS. На това ниво ARDSNet предпазваща белите дробове вентилация (дихателен обем 6 mL/kg IBW) е задължителна, позиционирането по легнало положение за 16+ часа/ден има полза от смъртността (проучване PROSEVA), а невромускулната блокада може да подобри резултатите.
Тежка ARDS; ECMO оценка, ако не реагира на позициониране по легнало положение и оптимизирана вентилация
P/F от 55 mmHg със 100% FiO2 при висок PEEP представлява катастрофален неуспех в газообмена. Ако са изпълнени тежки критерии за ARDS (P/F <80) след оптимално конвенционално лечение, насочването към ECMO център е оправдано. Проучването EOLIA подкрепя веновенозната ECMO като спасителна терапия при рефрактерна ARDS.
Лек ARDS (P/F 200–300); оптимизирайте оксигенацията, следете за влошаване
Лекият ARDS води до 27% смъртност в големи кохорти. Макар и по-малко тежък, пациентът се нуждае от внимателно наблюдение, тъй като прогресия до умерена/тежка ARDS се наблюдава в 20-40% от случаите. Прилагат се принципите на белите дробове за вентилация; неинвазивна вентилация (CPAP/BiPAP) или назална канюла с висок поток могат да бъдат изпробвани при лек ARDS.
SF 230 ≈ P/F 200; използвайте SF коефициент, когато ABG не е наличен (валидиран в педиатрични и ограничени с ресурси настройки)
Райс и др. валидира съотношението SF спрямо съотношението P/F и установява приблизителни еквивалентности: SF 315 ≈ P/F 300, SF 235 ≈ P/F 200. SF от 230 предполага, че пациентът е близо до умерения праг на ARDS, което изисква измерване на ABG, ако е налично, и ескалация на дихателната поддръжка.
Real-World Applications
▾
Класификация на тежестта на ARDS за насочване на управлението на вентилатора, позиционирането по легнало положение и насочването към ECMO в настройките на интензивното отделение., където точен анализ на съотношението pao2 fio2 чрез съотношението Pao2 Fio2 подкрепя вземането на решения, основано на доказателства, и количествена строгост в професионалните работни процеси
Изчисляване на SOFA оценка за оценка на тежестта на сепсиса и прогнозиране в интензивно отделение и спешна медицина., където точен анализ на съотношението pao2 fio2 чрез съотношението Pao2 Fio2 подкрепя вземането на решения, основано на доказателства, и количествената строгост в професионалните работни процеси
Стратификация на тежестта на COVID-19 за определяне на необходимото ниво на респираторна поддръжка и приоритизиране на приемането в интензивно отделение, където точен анализ на съотношението pao2 fio2 чрез съотношението Pao2 Fio2 подкрепя вземането на решения, основано на доказателства, и количествена строгост в професионалните работни процеси
Критерии за вписване в клинични изпитвания — Праговете на съотношението Берлин P/F се използват за определяне на допустимостта за ARDS в почти всички големи клинични изпитвания на ARDS., където точен анализ на съотношението pao2 fio2 чрез съотношението Pao2 Fio2 подкрепя вземането на решения, основано на доказателства, и количествена строгост в професионалните работни процеси
Сортиране на дихателна недостатъчност при настройки с ниски ресурси, като се използва съотношението SF, когато измерването на ABG не е налично.
Special Cases
▾
COVID-19 ARDS
ARDS при COVID-19 проявява уникални фенотипове. ARDS от тип L на COVID-19 има високо съответствие, ниска способност за набиране и относително запазени съотношения P/F въпреки двустранните инфилтрати — често отговарящи на HFNO или позициониране в будно положение. „Тип H“ наподобява класическата ARDS с ниско съответствие и висока възможност за набиране. Управлението на целите за съотношението P/F и настройките на вентилатора трябва да отчита тази хетерогенност.
Педиатричен ARDS (PARDS)
Педиатричният ARDS (PARDS) консенсус (PALICC, 2015) използва индекса на оксигенация (OI) вместо съотношението P/F за класифициране на тежестта, тъй като средното налягане в дихателните пътища се използва по-лесно при педиатрична вентилация. Съотношението SF се използва като заместител на P/F, когато ABG не е наличен. Праговете на PARDS се различават от критериите за възрастни в Берлин.
Кардиогенен белодробен оток
Кардиогенният белодробен оток може да доведе до двустранни инфилтрати и хипоксемия с ниско P/F съотношение, имитирайки ARDS. Ехокардиографията, показваща LV дисфункция, повишен BNP и отговор на диурезата, помага за разграничаването му. Берлинската дефиниция изключва сърдечния оток като основна причина, но при критично болни пациенти съществуват смесени прояви.
Голяма надморска височина
На надморска височина по-ниското атмосферно налягане намалява PAO2 и следователно PaO2, намалявайки съотношението P/F без присъщо белодробно заболяване. Здрави планинари на екстремна надморска височина могат да имат P/F съотношения под 200 mmHg. Тълкуването на съотношенията P/F при изследване на надморска височина или авиомедицински контекст изисква коригиране за околното атмосферно налягане.
Референтни данни за съотношението Pao2 Fio2
▾
| Съотношение P/F (mmHg) | Категория ARDS | Приблизителна 28-дневна смъртност | Ключови интервенции |
|---|---|---|---|
| >400 | нормално | <5% | Стандартна грижа |
| 300–400 | Лека хипоксемия (не-ARDS) | Променлива | Лекувайте основната причина |
| 200–300 (+ PEEP ≥5) | Лек ARDS | ~27% | Белодробна защитна вентилация, HFNO изпитване |
| 100–200 (+ PEEP ≥5) | Умерен ARDS | ~32% | Легнат 16 часа/ден, NMB, оптимизирайте PEEP |
| <100 (+ PEEP ≥5) | Тежка ARDS | ~45% | Prone, NMB, помислете за насочване към ECMO |
Frequently Asked Questions
▾
Защо PEEP трябва да бъде ≥5 cmH2O за диагностика на ARDS с помощта на съотношението P/F?
Ниският PEEP позволява алвеоларен колапс и ателектаза, което причинява V/Q несъответствие и понижава PaO2 независимо от истинската тежест на паренхимното заболяване. Като налага минимум PEEP ≥5 cmH2O, дефиницията на Берлин гарантира, че съотношението P/F отразява тежестта на белодробното увреждане, а не неоптималните настройки на вентилатора. Прилагането на PEEP набира свити алвеоли, стандартизирайки измерването.
Променя ли се съотношението P/F с корекция на PEEP?
да Увеличаването на PEEP обикновено подобрява съотношението P/F при ARDS чрез набиране на колабирали алвеоли и подобряване на съвпадението V/Q. Това може да доведе до очевидно „подобрение“ в категорията ARDS без никакво действително подобрение в биологията на белите дробове — феномен, който трябва да имате предвид, когато интерпретирате серийните P/F съотношения в различните нива на PEEP.
Съотношението P/F валидно ли е при пациенти, които не са на механична вентилация?
Да, съотношението P/F може да се изчисли от ABG при всеки пациент на всяка система за доставяне на кислород. Въпреки това, FiO2, доставен от маски за лице, назални канюли и системи с висок поток, е по-малко прецизен, отколкото при вентилирани пациенти (действителният FiO2 зависи от минутната вентилация на пациента и скоростта на потока на устройството). Съотношението P/F е най-надеждно при вентилирани пациенти, където FiO2 е настроен прецизно.
Какъв праг на съотношението P/F показва необходимостта от интубация?
Няма единен окончателен праг, но съотношенията P/F под 200 mmHg с клинично влошаване (учестяване на дихателната честота, използване на спомагателни мускули, падане в съзнание) обикновено предизвикват незабавно обмисляне на интубация. Назален кислород с висок поток (HFNO) може временно да поддържа P/F съотношения от 150–200 mmHg, като същевременно избягва интубация, но неуспехът на HFNO при тежък ARDS е свързан с по-висока смъртност, отколкото ранната интубация.
Какво представлява индексът ROX и каква е връзката му със съотношението P/F?
Индексът ROX = (SpO2/FiO2) / респираторна честота, използван за прогнозиране на неуспех на HFNO при хипоксемична респираторна недостатъчност. ROX индекс <2,85 на 12 часа при HFNO прогнозира висок риск от неуспех на HFNO и необходимост от интубация. Той включва съотношението SF (сурогат P/F) и добавя дихателна честота, за да улови работата на дишането.
Как съотношението P/F се различава от кислородния индекс (OI)?
Кислородният индекс (OI) = (средно налягане на дихателните пътища × FiO2 × 100) / PaO2. OI включва средното налягане в дихателните пътища, отчитайки факта, че са необходими по-високи PEEP и налягания, за да се постигне същото PaO2 в по-болните бели дробове. OI се предпочита при педиатрични ARDS и неонатална дихателна недостатъчност, където средното налягане в дихателните пътища е по-променливо и клинично значимо.
Може ли съотношението P/F да бъде фалшиво подобрено от белодробни вазодилататори?
да Инхалаторният азотен оксид (iNO) и инхалаторният простациклин подобряват V/Q съответствието чрез преразпределяне на белодробния кръвен поток към вентилираните алвеоли. Това може да повиши съотношението P/F с 20–50 mmHg без подобрение в общата преживяемост или белодробната биология. Серийните съотношения P/F трябва да се тълкуват в контекста на едновременните терапии. Това е особено важно в контекста на изчисленията на съотношението pao2 fio2, където точността пряко влияе върху вземането на решения. Професионалистите в множество индустрии разчитат на прецизни изчисления на съотношението pao2 fio2, за да потвърдят предположенията, да оптимизират процесите и да гарантират съответствие с приложимите стандарти. Разбирането на основната методология помага на потребителите да интерпретират резултатите правилно и да определят кога може да е оправдан допълнителен анализ.
Каква е смъртността, свързана с всяка категория на тежест на ARDS?
В кохортата за валидиране на ARDS в Берлин 28-дневната смъртност е: лек ARDS (P/F 200–300) 27%, умерен ARDS (P/F 100–200) 32%, тежък ARDS (P/F <100) 45%. По-нови реални данни от ARDS при COVID-19 показват по-висока смъртност, особено при тежка ARDS преди широкото използване на ECMO. Това е особено важно в контекста на изчисленията на съотношението pao2 fio2, където точността пряко влияе върху вземането на решения. Професионалистите в множество индустрии разчитат на прецизни изчисления на съотношението pao2 fio2, за да потвърдят предположенията, да оптимизират процесите и да гарантират съответствие с приложимите стандарти. Разбирането на основната методология помага на потребителите да интерпретират резултатите правилно и да определят кога може да е оправдан допълнителен анализ.
Common Mistakes to Avoid
▾
- !Използване на SpO2 вместо PaO2 във формулата за съотношението P/F — това са различни физиологични параметри; SpO2 е насищане, а не парциално налягане.
- !Изразяването на FiO2 като процент (напр. 40), а не като десетична запетая (0,40) — това дава съотношение P/F 100 × твърде ниско.
- !Прилагане на прагове на ARDS P/F без осигуряване на PEEP ≥5 cmH2O — без адекватен PEEP съотношението P/F надценява тежестта.
- !Диагностициране на ARDS само по съотношението P/F без потвърждаване на двустранни инфилтрати, остро начало и изключване на сърдечен оток.
- !Сравняване на съотношения P/F, взети при различни нива на FiO2 и PEEP, без да се отбелязват условията — серийните съотношения P/F са сравними само когато се измерват при идентични условия на вентилатор.
- !Използвайки назална канюла FiO2 оценява като че ли прецизно - при 2 L/min O2 през назална канюла, FiO2 е приблизително 0,28, но варира значително в зависимост от модела на дишане.
Pro Tip
За практическа употреба до леглото, запомнете: PaO2 от 100 mmHg при 40% O2 дава P/F от 250 (лек ARDS); при 100% O2 дава P/F от 100 (умерена/тежка граница на ARDS). Развиването на интуицията за тези референтни точки помага за бързото категоризиране на пациентите без формално изчисление в спешни ситуации.
Did you know?
Съотношението P/F е използвано за първи път клинично през 70-те години на миналия век, когато изследователите забелязват, че един и същ PaO2 означава много различни неща в зависимост от това колко кислород получава пациентът. Днес той е вграден в най-цитираните системи за оценяване на интензивните отделения по света, но изчисляването му отнема буквално две секунди — едно от най-мощните опростявания в медицината.
Regional Guides
▾
🇺🇸 US▾
🇬🇧 UK▾
🇪🇺 EU▾
References
- ›Работна група за дефиниция на ARDS. Синдром на остър респираторен дистрес: дефиницията на Берлин. ДЖАМА. 2012;307(23):2526-2533.
- ›Rice TW et al. Сравнение на съотношението SpO2/FIO2 и съотношението PaO2/FIO2 при пациенти с остро белодробно увреждане. Гръден кош. 2007; 132 (2): 410-417.
- ›Guérin C et al. Позициониране по легнало положение при тежък остър респираторен дистрес синдром (PROSEVA). N Engl J Med. 2013;368(23):2159-2168.
- ›Combes A et al. Екстракорпорална мембранна оксигенация за тежък остър респираторен дистрес синдром (EOLIA). N Engl J Med. 2018; 378 (21): 1965-1975.
Read the full guide on how to use this calculator effectively
Прочети повече →Получавайте седмични съвети по математика
Присъединете се към 12 000+ абонати, които получават съвети за калкулатор всяка седмица.