PaO₂/FiO₂ Ratio — Berlin ARDS Classification
What is PaO₂/FiO₂ (P/F) Ratio?
▾
Poměr PaO2/FiO2, běžně zkracovaný jako poměr P/F nebo Horowitzův index, je jedním z nejpoužívanějších měřítek účinnosti oxygenace u kriticky nemocných pacientů. Vypočítá se vydělením arteriálního parciálního tlaku kyslíku (PaO2, v mmHg) podílem vdechovaného kyslíku (FiO2, vyjádřeno jako desetinné číslo od 0 do 1). Ve zdravém dospělém dýchacím vzduchu v místnosti (FiO2 = 0,21) je PaO2 přibližně 100 mmHg, což dává poměr P/F přibližně 476 mmHg. Normální hodnoty jsou obecně nad 400 mmHg. Poměr P/F je základním kamenem Berlínské definice syndromu akutní respirační tísně (ARDS), publikované v roce 2012, která klasifikuje ARDS podle závažnosti na základě poměru P/F měřeného při minimální hodnotě PEEP (pozitivní end-exspirační tlak) 5 cmH2O: mírné ARDS (P/F 200–300 ARDS1 mmHg), střední – 200ARDS1 mmHg0 a těžké ARDS (P/F <100 mmHg). Tyto kategorie závažnosti předpovídají 28denní mortalitu (27 %, 32 % a 45 % v berlínské databázi ARDS). Poměr P/F se také používá ve skóre SOFA (Sequential Organ Failure Assessment) a řídí kritická klinická rozhodnutí – včetně polohování na břiše (doporučeno při P/F <150 mmHg), neuromuskulární blokády (při P/F <120 mmHg) a zvážení mimotělní membránové oxygenace (ECMO) (při optimálním řízení P/F <80 mmHg). Když není měření ABG k dispozici, může být nahrazen poměrem SpO2/FiO2 (SF) — poměr SF 235 odpovídá přibližně P/F 200 mmHg a SF 315 odpovídá P/F 300 mmHg – čímž je přístupný v nastaveních s omezenými zdroji.
Calkulon makes complex calculations simple — built for students and everyday problem-solvers.
Vzorec
▾
Poměr P/F = PaO2 (mmHg) / FiO2 (jako desítkové)
Normální: >400 mmHg
Mírné ARDS: 200–300 mmHg (s PEEP ≥5 cmH2O)
Střední ARDS: 100–200 mmHg (s PEEP ≥5 cmH2O)
Závažné ARDS: <100 mmHg (s PEEP ≥5 cmH2O)
Náhrada poměru SF: SF ≈ 235 odpovídá P/F = 200; SF ≈ 315 odpovídá P/F = 300Variable Legend
▾
| Symbol | Jméno | Jednotka | Popis |
|---|---|---|---|
| PaO2 | Arteriální parciální tlak kyslíku | mmHg | Měřeno z arteriálního krevního plynu; odráží napětí rozpuštěného kyslíku v arteriální krvi |
| FiO2 | Frakce inspirovaného kyslíku | decimal (0–1) | Podíl vdechovaného plynu, kterým je kyslík; 0,21 = vzduch v místnosti, 1,0 = 100% kyslík |
| P/F ratio | Poměr PaO2/FiO2 (Horowitzův index) | mmHg | Měření účinnosti výměny plynů; normální >400; ARDS definované při <300 s PEEP ≥5 |
| SF ratio | Poměr SpO2/FiO2 | dimensionless | Neinvazivní náhrada poměru P/F, když ABG není k dispozici; SF 235 ≈ P/F 200 |
How to PaO₂/FiO₂ (P/F) Ratio
▾
- 1Získejte výsledek arteriálního krevního plynu (ABG) s uvedením PaO2 v mmHg.
- 2Zaznamenejte FiO2 dodávaný v době ABG — 0,21 pro vzduch v místnosti, 0,40 pro 40% Venturiho trubici, 1,0 pro 100% non-rebreather nebo intubovaný FiO2 100%.
- 3Vypočítejte poměr P/F: P/F = PaO2 / FiO2.
- 4Pro diagnostiku ARDS potvrďte, že poměr byl naměřen na PEEP ≥5 cmH2O a že respirační selhání je akutní (během jednoho týdne), na zobrazení hrudníku jsou přítomny bilaterální infiltráty a jako primární příčina bylo vyloučeno srdeční selhání.
- 5Klasifikujte závažnost ARDS pomocí Berlínských kritérií: mírná (200–300), střední (100–200), závažná (<100).
- 6Použijte poměr P/F jako vodítko pro klíčové klinické intervence: P/F <150 → zvažte polohu na břiše; P/F <120 → zvážit neuromuskulární blokádu; P/F <80 při optimálním nastavení → ECMO hodnocení.
- 7Opakujte hodnocení poměru P/F po zákrocích (titrace PEEP, poloha na břiše) pro posouzení odpovědi.
Worked Examples
▾
Střední ARDS (P/F 100–200); zvážit polohování na břiše a neuromuskulární blokádu
Navzdory 60 % vdechovaného kyslíku je PaO2 pouze 75 mmHg. Poměr P/F 125 spadá do střední kategorie ARDS. Na této úrovni je povinná plicní ochranná ventilace ARDSNet (dechový objem 6 ml/kg IBW), poloha na břiše po dobu 16 a více hodin/den má přínos pro mortalitu (studie PROSEVA) a neuromuskulární blokáda může zlepšit výsledky.
těžké ARDS; ECMO hodnocení, pokud nereaguje na polohu na břiše a optimalizovanou ventilaci
P/F 55 mmHg se 100% FiO2 při vysokém PEEP představuje katastrofální selhání výměny plynů. Pokud jsou po optimální konvenční léčbě splněna závažná kritéria ARDS (P/F <80), je zaručeno doporučení do centra ECMO. Studie EOLIA podporuje venovenózní ECMO jako záchrannou terapii u refrakterního ARDS.
Mírné ARDS (P/F 200–300); optimalizovat okysličení, sledovat zhoršení stavu
Mírný ARDS nese 27% mortalitu ve velkých kohortách. I když je pacient méně závažný, vyžaduje pečlivé sledování, protože k progresi do středně těžkého/závažného ARDS dochází ve 20–40 % případů. Platí zásady ventilace na ochranu plic; U mírného ARDS lze vyzkoušet neinvazivní ventilaci (CPAP/BiPAP) nebo vysokoprůtokovou nosní kanylu.
SF 230 ≈ P/F 200; použít poměr SF, když ABG není k dispozici (ověřeno v pediatrickém prostředí a nastavení s omezenými zdroji)
Rice a kol. validoval poměr SF vůči poměru P/F a stanovil přibližné ekvivalence: SF 315 ≈ P/F 300, SF 235 ≈ P/F 200. SF 230 naznačuje, že pacient je blízko střední prahové hodnoty ARDS, což vyžaduje měření ABG, pokud je k dispozici, a eskalaci respirační podpory.
Real-World Applications
▾
Klasifikace závažnosti ARDS pro řízení ventilátoru, polohování na břiše a doporučení ECMO v nastaveních JIP. kde přesná analýza poměru pao2 fio2 prostřednictvím poměru Pao2 Fio2 podporuje rozhodování založené na důkazech a kvantitativní přísnost v profesionálních pracovních postupech
Výpočet skóre SOFA pro hodnocení závažnosti sepse a prognózu na JIP a urgentní medicíně, kde přesná analýza poměru pao2 fio2 prostřednictvím poměru Pao2 Fio2 podporuje rozhodování založené na důkazech a kvantitativní přísnost v profesionálních pracovních postupech
Stratifikace závažnosti COVID-19 pro určení úrovně požadované respirační podpory a upřednostnění přijetí na JIP. kde přesná analýza poměru pao2 fio2 prostřednictvím poměru Pao2 Fio2 podporuje rozhodování založené na důkazech a kvantitativní přísnost v profesionálních pracovních postupech
Kritéria pro zařazení do klinických studií — Berlínské prahové hodnoty poměru P/F se používají k definování způsobilosti pro ARDS prakticky ve všech hlavních klinických studiích ARDS. kde přesná analýza poměru pao2 fio2 prostřednictvím poměru Pao2 Fio2 podporuje rozhodování založené na důkazech a kvantitativní přísnost v profesionálních pracovních postupech.
Třídění respiračního selhání v nastavení s nízkými zdroji pomocí poměru SF, když není k dispozici měření ABG.
Special Cases
▾
COVID-19 ARDS
COVID-19 ARDS vykazuje jedinečné fenotypy. ARDS „typu L“ COVID-19 má vysokou poddajnost, nízkou náborovost a relativně zachovalé poměry P/F navzdory bilaterálním infiltrátům – často reagujícím na HFNO nebo bdělé bdělé polohování. 'Typ H' připomíná klasické ARDS s nízkou poddajností a vysokou náborovostí. Správa cílů poměru P/F a nastavení ventilátoru musí zohledňovat tuto heterogenitu.
Pediatrické ARDS (PARDS)
Pediatrický ARDS (PARDS) konsenzus (PALICC, 2015) používá ke klasifikaci závažnosti spíše index oxygenace (OI) než poměr P/F, protože střední tlak v dýchacích cestách se snadněji používá v dětské ventilaci. Poměr SF se používá jako náhrada P/F, když ABG není k dispozici. Prahové hodnoty PARDS se liší od berlínských kritérií pro dospělé.
Kardiogenní plicní edém
Kardiogenní plicní edém může produkovat bilaterální infiltráty a hypoxémii s nízkým poměrem P/F, napodobující ARDS. Echokardiografie prokazující dysfunkci LK, zvýšený BNP a odpověď na diurézu ji pomáhá odlišit. Berlínská definice vylučuje srdeční edém jako primární příčinu, ale u kriticky nemocných pacientů existují smíšené projevy.
Vysoká nadmořská výška
V nadmořské výšce nižší atmosférický tlak snižuje PAO2 a tím i PaO2, čímž se snižuje poměr P/F bez inherentního plicního onemocnění. Zdraví horolezci v extrémní nadmořské výšce mohou mít poměr P/F pod 200 mmHg. Interpretace poměrů P/F ve výzkumu nadmořské výšky nebo v leteckých souvislostech vyžaduje úpravu pro okolní atmosférický tlak.
Referenční data poměru Pao2 Fio2
▾
| Poměr P/F (mmHg) | Kategorie ARDS | Přibližná 28denní úmrtnost | Klíčové zásahy |
|---|---|---|---|
| >400 | Normální | <5% | Standardní péče |
| 300–400 | Mírná hypoxémie (non-ARDS) | Variabilní | Léčit základní příčinu |
| 200–300 (+ PEEP ≥5) | Mírné ARDS | ~27 % | Plicní ochranná ventilace, zkouška HFNO |
| 100–200 (+ PEEP ≥5) | Střední ARDS | ~32 % | Na břiše 16h/den, NMB, optimalizovat PEEP |
| <100 (+ PEEP ≥5) | Těžké ARDS | ~45 % | Prone, NMB, zvažte doporučení ECMO |
Frequently Asked Questions
▾
Proč musí být PEEP ≥5 cmH2O pro diagnostiku ARDS pomocí poměru P/F?
Nízký PEEP umožňuje alveolární kolaps a atelektázu, což způsobuje V/Q nesoulad a snižuje PaO2 nezávisle na skutečné závažnosti onemocnění parenchymu. Nařízením minimální hodnoty PEEP ≥5 cmH2O berlínská definice zajišťuje, že poměr P/F odráží spíše závažnost poškození plic než suboptimální nastavení ventilátoru. Aplikace PEEP rekrutuje zhroucené alveoly a standardizuje měření.
Mění se poměr P/F s úpravou PEEP?
Ano. Zvýšení PEEP obvykle zlepšuje poměr P/F u ARDS náborem zhroucených alveol a zlepšením V/Q párování. To může vést ke zjevnému „zlepšení“ v kategorii ARDS bez jakéhokoli skutečného zlepšení v biologii plic – což je fenomén, který je třeba si uvědomit při interpretaci sériových poměrů P/F napříč různými úrovněmi PEEP.
Platí poměr P/F u pacientů, kteří nejsou na mechanické ventilaci?
Ano, poměr P/F lze vypočítat z ABG u kteréhokoli pacienta na jakémkoli systému dodávky kyslíku. FiO2 dodávaný obličejovými maskami, nosními kanylami a systémy s vysokým průtokem je však méně přesný než u ventilovaných pacientů (skutečný FiO2 závisí na minutové ventilaci pacienta a rychlosti průtoku přístroje). Poměr P/F je nejspolehlivější u ventilovaných pacientů, kde je FiO2 nastaven přesně.
Jaká prahová hodnota poměru P/F indikuje potřebu intubace?
Neexistuje jediný definitivní práh, ale poměry P/F pod 200 mmHg s klinickým zhoršením (zvýšení dechové frekvence, použití přídatných svalů, pokles vědomí) obvykle vybízejí k úvahám o intubaci. Vysokoprůtokový nazální kyslík (HFNO) může dočasně udržet poměry P/F 150–200 mmHg a přitom se vyhnout intubaci, ale selhání HFNO u těžkého ARDS je spojeno s vyšší mortalitou než časná intubace.
Co je index ROX a jak souvisí s poměrem P/F?
Index ROX = (SpO2/FiO2) / Respirační frekvence, používaný k predikci selhání HFNO při hypoxemickém respiračním selhání. Index ROX <2,85 za 12 hodin na HFNO předpovídá vysoké riziko selhání HFNO a potřebu intubace. Zahrnuje poměr SF (náhrada P/F) a přidává dechovou frekvenci k zachycení práce dýchání.
Jak se liší poměr P/F od kyslíkového indexu (OI)?
Index kyslíku (OI) = (střední tlak v dýchacích cestách × FiO2 × 100) / PaO2. OI zahrnuje střední tlak v dýchacích cestách, což zohledňuje skutečnost, že k dosažení stejného PaO2 v nemocnějších plicích je zapotřebí vyšší PEEP a vyšší tlaky. OI je preferován u pediatrických ARDS a neonatálního respiračního selhání, kde je střední tlak v dýchacích cestách variabilnější a klinicky relevantní.
Mohou být P/F poměr falešně zlepšeny plicními vazodilatátory?
Ano. Inhalovaný oxid dusnatý (iNO) a inhalovaný prostacyklin zlepšují přizpůsobení V/Q redistribucí plicního průtoku krve do ventilovaných alveol. To může zvýšit poměr P/F o 20–50 mmHg bez jakéhokoli zlepšení celkového přežití nebo biologie plic. Sériové poměry P/F by měly být interpretovány v kontextu souběžných terapií. To je zvláště důležité v kontextu výpočtů poměru pao2 fio2, kde přesnost přímo ovlivňuje rozhodování. Profesionálové v různých odvětvích spoléhají na přesné výpočty poměru pao2 fio2 k ověření předpokladů, optimalizaci procesů a zajištění souladu s platnými normami. Pochopení základní metodologie pomáhá uživatelům správně interpretovat výsledky a určit, kdy může být zapotřebí další analýza.
Jaká je úmrtnost spojená s každou kategorií závažnosti ARDS?
V berlínské validační kohortě ARDS byla 28denní mortalita: mírné ARDS (P/F 200–300) 27 %, středně těžké ARDS (P/F 100–200) 32 %, těžké ARDS (P/F <100) 45 %. Novější údaje z reálného světa o COVID-19 ARDS ukázaly vyšší úmrtnost, zejména u těžkého ARDS před rozšířeným používáním ECMO. To je zvláště důležité v kontextu výpočtů poměru pao2 fio2, kde přesnost přímo ovlivňuje rozhodování. Profesionálové v různých odvětvích spoléhají na přesné výpočty poměru pao2 fio2 k ověření předpokladů, optimalizaci procesů a zajištění souladu s platnými normami. Pochopení základní metodologie pomáhá uživatelům správně interpretovat výsledky a určit, kdy může být zapotřebí další analýza.
Common Mistakes to Avoid
▾
- !Použití SpO2 místo PaO2 ve vzorci poměru P/F — to jsou různé fyziologické parametry; SpO2 je saturace, nikoli parciální tlak.
- !Vyjádření FiO2 v procentech (např. 40) spíše než jako desetinné číslo (0,40) – to dává poměr P/F 100× příliš nízký.
- !Použití prahových hodnot ARDS P/F bez zajištění PEEP ≥5 cmH2O — bez adekvátního PEEP poměr P/F nadhodnocuje závažnost.
- !Diagnostika ARDS pouze na základě poměru P/F bez potvrzení bilaterálních infiltrátů, akutního nástupu a vyloučení srdečního edému.
- !Porovnání poměrů P/F naměřených při různých úrovních FiO2 a PEEP bez povšimnutí podmínek – sériové poměry P/F jsou srovnatelné pouze při měření za stejných podmínek ventilátoru.
- !Použitím nosní kanyly odhady FiO2 jakoby přesné – při 2 l/min O2 přes nosní kanylu je FiO2 přibližně 0,28, ale výrazně se mění podle vzoru dýchání.
Pro Tip
Pro praktické použití u lůžka pamatujte: PaO2 100 mmHg na 40% O2 dává P/F 250 (mírné ARDS); na 100% O2 dává P/F 100 (střední/těžká hranice ARDS). Rozvíjení intuice pro tyto referenční body pomáhá rychle kategorizovat pacienty bez formálních výpočtů v naléhavých situacích.
Did you know?
Poměr P/F byl poprvé klinicky použit v 70. letech 20. století, kdy si výzkumníci všimli, že stejný PaO2 znamená velmi odlišné věci v závislosti na tom, kolik kyslíku pacient dostával. Dnes je zabudován do celosvětově nejcitovanějších skórovacích systémů JIP, přesto jeho výpočet trvá doslova dvě sekundy – jedno z nejvýkonnějších zjednodušení medicíny.
Regional Guides
▾
🇺🇸 US▾
🇬🇧 UK▾
🇪🇺 EU▾
References
- ›ARDS Definition Task Force. Syndrom akutní respirační tísně: Berlínská definice. JAMA. 2012;307(23):2526-2533.
- ›Rice TW a kol. Srovnání poměru SpO2/FIO2 a poměru PaO2/FIO2 u pacientů s akutním poškozením plic. Truhla. 2007;132(2):410-417.
- ›Guérin C a kol. Poloha na břiše u syndromu těžké akutní respirační tísně (PROSEVA). N Engl J Med. 2013;368(23):2159-2168.
- ›Combes A a kol. Extrakorporální membránová oxygenace u těžkého syndromu akutní respirační tísně (EOLIA). N Engl J Med. 2018;378(21):1965-1975.
Ratings & comments
Získejte týdenní matematické tipy
Připojte se k 12 000+ odběratelům, kteří každý týden dostávají tipy na kalkulačku.