I型呼吸衰竭是指病人在安静状态下，不吸氧的情况下，在海拔水平面，测得的动脉血的血气分析，提示氧分压低于60毫米汞柱，不伴有二氧化碳分压高于50毫米汞柱。如果病人经过了吸氧处理，这类的病人的氧分压会比不吸氧的时候偏高，那这个时候可以通过氧合指数来评估病人的呼吸衰竭，氧合指数是病人的动脉血的氧分压除以吸氧浓度得出来的数值，氧合指数如果低于300就可以诊断I型呼吸衰竭。引起I型呼吸衰竭的最主要的机制有以下的几方面：
一、病人的肺的弥散功能障碍。
二、病人的肺的通气血流比例失调。
三、血液的疾病引起了氧气的溶解的障碍等等。
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