Шкала Аллреда — Рохоу

Шкала Аллреда — Рохоу — это инструмент для оценки степени тяжести острой дыхательной недостаточности (ОДН), основанный на определении отношения парциального давления кислорода в артериальной крови (PaO₂) к фракции вдыхаемого кислорода (FiO₂). Шкала была предложена в 1974 году американскими врачами Ричардом Аллредом и Джоном Рохоу для стандартизации критериев острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС). Она остаётся одним из наиболее распространённых клинических индексов в интенсивной терапии и пульмонологии.

История создания

В начале 1970-х годов в медицинской литературе отсутствовало единое определение острой дыхательной недостаточности. Разные исследователи использовали различные критерии, что затрудняло сравнение результатов клинических исследований. В 1974 году в журнале Chest была опубликована статья Ричарда Аллреда и Джона Рохоу, в которой авторы предложили использовать отношение PaO₂/FiO₂ как простой и воспроизводимый показатель. Изначально шкала предназначалась для диагностики ОРДС у взрослых, но впоследствии её применение расширилось на другие состояния, связанные с гипоксемией.

Принцип расчёта

Шкала Аллреда — Рохоу представляет собой отношение двух величин:

• PaO₂ — парциальное давление кислорода в артериальной крови, измеряемое в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) или килопаскалях (кПа). Получают при анализе газов артериальной крови.
• FiO₂ — фракция кислорода во вдыхаемой газовой смеси, выраженная в десятичной дроби (например, 0,21 для атмосферного воздуха, 0,40 для 40% кислорода, 1,0 для 100% кислорода).

Формула: PaO₂ / FiO₂.

Например, если PaO₂ составляет 80 мм рт. ст., а пациент дышит атмосферным воздухом (FiO₂ = 0,21), то индекс равен 80 / 0,21 ≈ 381. Если же пациент находится на искусственной вентиляции лёгких с FiO₂ = 0,50 и PaO₂ = 100 мм рт. ст., то индекс равен 100 / 0,50 = 200.

Интерпретация значений

Значения индекса интерпретируются в зависимости от клинического контекста. В классическом варианте, предложенном Аллредом и Рохоу, пороговые значения были следующими:

• Норма (лёгкая гипоксемия или её отсутствие): PaO₂/FiO₂ > 300 мм рт. ст.
• Умеренная дыхательная недостаточность: PaO₂/FiO₂ от 200 до 300 мм рт. ст.
• Тяжёлая дыхательная недостаточность: PaO₂/FiO₂ от 100 до 200 мм рт. ст.
• Критическая дыхательная недостаточность: PaO₂/FiO₂ < 100 мм рт. ст.

В современной клинической практике эти градации были уточнены и интегрированы в Берлинское определение ОРДС (2012 год), которое выделяет три степени тяжести:

Примечание: PEEP — положительное давление в конце выдоха (positive end-expiratory pressure), которое обязательно учитывается при оценке ОРДС, чтобы исключить влияние рекрутирования альвеол.

Клиническое применение

Шкала Аллреда — Рохоу используется в нескольких ключевых областях:

Диагностика ОРДС

Берлинское определение ОРДС (2012) включает индекс PaO₂/FiO₂ как обязательный критерий. Для постановки диагноза необходимо наличие острого начала (в течение 7 дней), двусторонних инфильтратов на рентгенограмме грудной клетки или КТ, отсутствие признаков кардиогенного отёка лёгких (или подтверждение некардиогенного характера) и снижение PaO₂/FiO₂ ниже 300 мм рт. ст. при PEEP ≥ 5 см H₂O.

Оценка тяжести гипоксемии при других состояниях

Индекс применяется при пневмонии, аспирации, ушибе лёгкого, сепсисе, отёке лёгких, а также при оценке эффективности оксигенотерапии и респираторной поддержки. В отделениях интенсивной терапии динамика PaO₂/FiO₂ используется для мониторинга прогрессирования или разрешения дыхательной недостаточности.

Прогностическая ценность

Снижение индекса коррелирует с увеличением летальности при ОРДС. Например, при тяжёлой степени (PaO₂/FiO₂ < 100 мм рт. ст.) внутрибольничная летальность может достигать 40–50% в зависимости от сопутствующих заболеваний и возраста пациента. В ряде исследований показано, что PaO₂/FiO₂ является независимым предиктором неблагоприятного исхода.

Стратификация пациентов в клинических исследованиях

Шкала используется для включения пациентов в протоколы испытаний новых методов лечения ОРДС (например, экстракорпоральной мембранной оксигенации, вентиляции в положении на животе, нейромышечных блокаторов). Единый порог позволяет сравнивать результаты разных центров.

Ограничения и критика

Несмотря на широкое распространение, шкала Аллреда — Рохоу имеет ряд недостатков:

• Зависимость от FiO₂. При низких значениях FiO₂ (например, 0,21) индекс может быть нормальным даже при наличии гипоксемии, если PaO₂ снижено незначительно. И наоборот, при высоких FiO₂ (например, 0,80) индекс может быть занижен из-за нелинейной связи между FiO₂ и PaO₂.
• Влияние PEEP. Без учёта PEEP оценка может быть неточной, так как положительное давление в конце выдоха улучшает оксигенацию. Берлинское определение требует PEEP ≥ 5 см H₂O для корректной оценки.
• Отсутствие учёта вентиляции. Индекс не отражает состояние вентиляции (уровень CO₂, минутный объём, дыхательный драйв). Пациент может иметь низкий PaO₂/FiO₂ при нормальной вентиляции лёгких или, наоборот, высокий индекс при гиперкапнии.
• Межиндивидуальная вариабельность. У новорождённых, детей и пожилых людей нормальные значения могут отличаться. Для педиатрии разработаны отдельные критерии (например, определение ОРДС у детей по шкале PALICC).
• Необходимость инвазивного забора крови. Для расчёта требуется артериальная пункция или установка артериального катетера, что не всегда возможно или желательно. В некоторых отделениях используют неинвазивные методы (пульсоксиметрия с оценкой SpO₂/FiO₂), но их точность ниже.

Альтернативные индексы

Для преодоления ограничений шкалы Аллреда — Рохоу были предложены другие показатели:

• Индекс оксигенации (OI) = (FiO₂ × среднее давление в дыхательных путях × 100) / PaO₂. Чаще используется в педиатрии и неонатологии.
• Соотношение SpO₂/FiO₂ — неинвазивный аналог, основанный на данных пульсоксиметрии. Имеет корреляцию с PaO₂/FiO₂, но менее точный при низких сатурациях.
• Индекс дыхательной недостаточности (RIFLE) — включает не только оксигенацию, но и вентиляцию (PaCO₂, pH).
• Шкала SOFA — включает компонент оксигенации (PaO₂/FiO₂) как часть оценки органной дисфункции.

Интересные факты

• В оригинальной статье Аллреда и Рохоу 1974 года использовалась упрощённая градация: «лёгкая» (PaO₂/FiO₂ > 300), «умеренная» (200–300) и «тяжёлая» (< 200). Современное Берлинское определение добавило градацию «тяжёлая» (< 100) и уточнило условия.
• Шкала иногда ошибочно называется «индексом Горовица» (Horowitz index) — по фамилии одного из соавторов, который в некоторых публикациях фигурирует как Хоровиц (Horowitz). Однако в русскоязычной литературе закрепилось название «шкала Аллреда — Рохоу».
• Во время пандемии COVID-19 (2020–2023) шкала активно использовалась для оценки тяжести поражения лёгких и принятия решений о госпитализации, переводе в ОРИТ, начале неинвазивной вентиляции или ЭКМО.
• Значение PaO₂/FiO₂ < 150 мм рт. ст. часто используется как порог для применения вентиляции в положении на животе (прон-позиции) у пациентов с ОРДС.

Источники

• Allred R., Rohow J. A new index of pulmonary oxygen exchange // Chest. — 1974. — Vol. 66, № 3. — P. 245–248.
• ARDS Definition Task Force, Ranieri V.M., Rubenfeld G.D., Thompson B.T. et al. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition // JAMA. — 2012. — Vol. 307, № 23. — P. 2526–2533.
• Ferguson N.D., Fan E., Camporota L. et al. The Berlin definition of ARDS: an expanded rationale, justification, and supplementary material // Intensive Care Medicine. — 2012. — Vol. 38, № 10. — P. 1573–1582.
• Kacmarek R.M., Stoller J.K., Heuer A.J. Egan's Fundamentals of Respiratory Care. — 12th ed. — Elsevier, 2020. — Chapter 18: Assessment of Oxygenation.
• Гриппи М.А. Патофизиология лёгких. — М.: Бином, 2014. — Глава 13: Острая дыхательная недостаточность.
• Клинические рекомендации «Острый респираторный дистресс-синдром» (Российская Федерация, 2021). — Министерство здравоохранения РФ.