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動脈血ガス分析とパルスオキシメトリーは、血液中の酸素の量を測定するもので、肺の機能を調べるのに役立ちます。動脈血ガス分析は侵襲的で、血液サンプルを必要とし、特定の時点での情報が得られます。パルスオキシメトリーは侵襲的ではありません。この検査では指につけたセンサーを用います。血期中の酸素の量を連続して測定することができます。
（肺疾患に関する病歴聴取と身体診察も参照のこと。）
動脈血ガスの測定
動脈血ガス検査では、動脈血中の酸素と二酸化炭素レベルを測定し、動脈血の酸性度（pH）を判定します。針で動脈から血液を採取する際は、数分の間不快感を伴うかもしれません。通常は、手首の動脈（橈骨動脈）から血液を採取します。肺がどの程度酸素を血液中に取り込めているか、どの程度二酸化炭素を血液中から排出できているかを知るには、酸素レベル、二酸化炭素レベル、酸性度が重要な指標となります。血液を採取しなくても呼気中の二酸化炭素レベルを測定できる新しい方法もありますが、精度が劣る上、常に利用できるとは限りません。
パルスオキシメトリー
血液を採取しなくても、パルスオキシメーターと呼ばれるセンサーを指または耳たぶに取り付けることで血液中の酸素量をモニタリングできます。しかし、二酸化炭素濃度や血液の酸性度も測定する必要がある場合（例えば、容態が重篤な人など）、通常は動脈血ガスまたは静脈血ガスの測定が必要になります。また、動脈血ガスの測定では、パルスオキシメトリーよりも正確な測定値が得られます。
患者が歩き回ったり、階段を昇ったりするときに（あるいはその後に）、パルスオキシメーターによる測定を行い、運動をすると血液中の酸素レベルが低下するかどうかをみることもあります。
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