SpO₂/FiO₂ (S/F) Ratio
评估肺功能,尤其适用于急性呼吸衰竭患者。
创建者说明
在无法或不能进行动脉血气(ABG)分析时,提供快速、无创的评估。
计算 SpO₂/FiO₂(S/F)比值,作为 PaO₂/FiO₂(P/F)比值的无创替代指标。
一般认为,当 SpO₂ 为 97% 或更低时,二者的关系最为可靠,因为高于该水平时氧合血红蛋白解离曲线趋于平坦。
Min 1 – Max 100
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简介
S/F 比值计算器仅根据脉搏血氧仪读数和所给予的氧气来估算患者的氧合状况,无需动脉血气。它可作为 PaO₂/FiO₂(P/F)比值的无创替代指标;P/F 比值是用于诊断和分级急性呼吸窘迫综合征(ARDS)及急性肺损伤的标准氧合指标。
应用场景
该比值在动脉血气不易获得的资源有限地区尤为有用。对于不便反复进行动脉采血的患者,例如儿童和重症监护室(ICU)以外的患者,也同样适用。由于脉搏血氧饱和度监测持续进行,因此可进行连续趋势观察。它还出现在相关评分中。例如,ROX 指数将 S/F 比值除以呼吸频率,以帮助预测经鼻高流量氧疗是否会失败。
计算原理
计算方法很简单:
S/F 比值 = (SpO2 / FiO2) × 100
该工具需要两项输入。SpO₂ 为脉搏血氧饱和度测得的血氧饱和度,以百分比输入。FiO₂ 为吸入氧浓度分数:room air(室内空气)下为 0.21,使用呼吸机、高流量设备或面罩时为设定值。例如,某患者 SpO₂ 为 92%、FiO₂ 为 0.40,则其 S/F 比值为 92 ÷ 0.40 = 230。
许多版本的计算器还会将结果换算为估算的 P/F 比值。引用最广泛的换算来自 Rice 及其同事(2007),他们发现 ARDS 患者中二者大致呈线性关系:S/F ≈ 64 + 0.84 × P/F。
结果解读与指导意见
比值越低,表示氧合越差。S/F 比值已被正式纳入部分 ARDS 定义。
成人结果解读参考文献(Rice, 2007)。
S/F 比值 315 约相当于 P/F 比值 300。
S/F 比值 235 与 P/F 比值 200 相关。
可能因影响脉搏血氧饱和度测定而降低准确性的因素包括高铁血红蛋白血症、碳氧血红蛋白血症、外周灌注不良、皮肤色素沉着、指甲油以及运动伪影。
在 ARDS 中应用的注意事项
S/F 比值只是用于 ARDS 诊断和严重程度分级的若干标准之一。请参阅 ARDS 的“全球定义”(Matthay et al., 2024)。
特定 ARDS 分类的 S/F 比值阈值。
分类 | S/F 比值标准* |
未插管 ARDS | 接受 HFNC 且流量≥30 L/min,或接受 NIV/CPAP 且呼气末压力≥5 cm H2O 时,≤315 |
已插管 ARDS | 轻度:>235 且 ≤315 中度:>148 且 ≤235 重度:≤148 |
适用于资源有限地区的修订定义 | ≤315** |
*若 SpO2 ≤97%
**在资源有限地区,诊断既不要求呼气末正压,也不要求最低氧流量。
局限性
最重要的注意事项是,仅当 SpO₂ 为 97% 或更低时,S/F 比值才可靠。高于该水平时,氧合血红蛋白解离曲线趋于平坦,因此 PaO₂ 的较大变化几乎不会引起 SpO₂ 的改变。临床医生在计算前,常先降低 FiO₂,直至饱和度降至 97% 或以下。
其他局限性包括:
血氧仪读数不准确:在灌注不良、运动、一氧化碳中毒、高铁血红蛋白血症以及皮肤色素较深的情况下,读数可能出现偏差;在皮肤色素较深者中,血氧仪往往高估饱和度,并可能掩盖低氧血症。
FiO₂ 估算不精确:使用鼻导管等低流量设备时,实际输送的 FiO₂ 只是估算值,通常按约 21% 加每升流量 3–4% 来近似,这会引入误差。
不能完全替代血气分析:它只是 P/F 比值的近似值,无法提供有关 CO₂ 或酸碱状态的信息。
所有问题及可能的结果
测量指标标题不可见
SpO₂
A number between 1 and 100 (whole numbers), in %.
FiO₂
A number between 21 and 100 (whole numbers), in %.
可能的结果
S/F 比值
指导意见
成人结果解读请参考(Rice, 2007)。
S/F 比值 315 约相当于 P/F 比值 300。
S/F 比值 235 与 P/F 比值 200 相关。
可能因影响脉搏血氧测定而降低准确性的因素包括:高铁血红蛋白血症、碳氧血红蛋白血症、外周灌注不良、皮肤色素沉着、指甲油以及运动伪影。
用于急性呼吸窘迫综合征(ARDS)时的注意事项
S/F 比值只是用于 ARDS 诊断和严重程度分级的若干标准之一。请参阅 ARDS 的“全球定义”(Matthay et al., 2024)。
特定 ARDS 类别的 S/F 比值阈值。
类别 | S/F 比值标准* |
非插管 ARDS | 接受流量 ≥30 L/min 的 HFNC(经鼻高流量氧疗),或呼气末压力 ≥5 cm H2O 的 NIV/CPAP(无创通气/持续气道正压通气)时,≤315 |
插管 ARDS | 轻度:>235 且 ≤315 中度:>148 且 ≤235 重度:≤148 |
资源有限地区的修订定义 | ≤315** |
*若 SpO2 ≤97%
**在资源有限的地区,诊断时既不要求呼气末正压,也不要求最低氧流量。
引用
Rice TW, Wheeler AP, Bernard GR, Hayden DL, Schoenfeld DA, Ware LB; National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Network. Comparison of the SpO2/FIO2 ratio and the PaO2/FIO2 ratio in patients with acute lung injury or ARDS. Chest. 2007 Aug;132(2):410-7.
文献
Rice TW, Wheeler AP, Bernard GR, Hayden DL, Schoenfeld DA, Ware LB; National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Network. Comparison of the SpO2/FIO2 ratio and the PaO2/FIO2 ratio in patients with acute lung injury or ARDS. Chest. 2007 Aug;132(2):410-7.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17573487/Pandharipande PP, Shintani AK, Hagerman HE, St Jacques PJ, Rice TW, Sanders NW, Ware LB, Bernard GR, Ely EW. Derivation and validation of Spo2/Fio2 ratio to impute for Pao2/Fio2 ratio in the respiratory component of the Sequential Organ Failure Assessment score. Crit Care Med. 2009 Apr;37(4):1317-21.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19242333/Bilan N, Dastranji A, Ghalehgolab Behbahani A. Comparison of the spo2/fio2 ratio and the pao2/fio2 ratio in patients with acute lung injury or acute respiratory distress syndrome. J Cardiovasc Thorac Res. 2015;7(1):28-31.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25859313/Bashar FR, Vahedian-Azimi A, Farzanegan B, Goharani R, Shojaei S, Hatamian S, Mosavinasab SMM, Khoshfetrat M, Khatir MAK, Tomdio A, Miller AC; MORZAK Collaborative. Comparison of non-invasive to invasive oxygenation ratios for diagnosing acute respiratory distress syndrome following coronary artery bypass graft surgery: a prospective derivation-validation cohort study. J Cardiothorac Surg. 2018 Nov 27;13(1):123.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30482210/Shimizu M, Hashimoto S. Peripheral oxygen saturation to inspiratory oxygen fraction ratio-based identification of critically ill coronavirus disease patients for early therapeutic interventions. J Anesth. 2021 Dec;35(6):827-836.
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