西蒙 等
糖尿病酮癥酸中毒在1型及2型糖尿病患者中均可發(fā)生,并且是兒童糖尿病患者發(fā)病和死亡的首要原因。與成人不同,兒童患者的主要死亡原因?yàn)榘l(fā)生腦水腫。本文將回顧兒童DKA的病理生理及并發(fā)癥,并討論現(xiàn)行的治療原則。
通常,在初發(fā)及確診的糖尿病患者中,1型糖尿病患者DKA的發(fā)病率均較高。歐洲和美國(guó)的研究評(píng)估了糖尿病首發(fā)癥狀中DKA的發(fā)生率,1型糖尿病患者為15%~70%(5歲以下患者風(fēng)險(xiǎn)最高),2型糖尿病患者為5%~25%。兩種類型糖尿病間DKA發(fā)病的顯著差異受特定人群糖尿病發(fā)病率及醫(yī)療保健效力差異的影響。在確診的1型糖尿病患者中,發(fā)生DKA的風(fēng)險(xiǎn)為每人每年1%~10%,2型糖尿病患者DKA發(fā)病率則明顯低于1型。
DKA的發(fā)生原因?yàn)橐葝u素絕對(duì)缺乏或胰島素相對(duì)缺乏伴兒茶酚胺、胰高血糖素、皮質(zhì)醇及生長(zhǎng)激素等胰島素拮抗激素水平升高。在新診斷的1型糖尿病及接受胰島素治療而漏打胰島素的糖尿病患者中可見(jiàn)胰島素絕對(duì)缺乏。胰島素相對(duì)缺乏患者體循環(huán)內(nèi)尚存少許胰島素,然而,在應(yīng)對(duì)諸如肥胖、外傷、膿毒血癥和胃腸道疾病等應(yīng)激狀態(tài)時(shí),具分解代謝作用的胰島素拮抗激素水平升高,且超過(guò)體內(nèi)尚存的胰島素的合成代謝作用。
圖1 DKA的病理生理學(xué)
由此,分解代謝狀態(tài)加速,引起高血糖、高酮體血癥及高滲等典型DKA表現(xiàn)。高血糖源于外周葡萄糖吸收障礙伴肝糖異生、糖原分解增多,同時(shí),脂肪分解增強(qiáng)致酮體產(chǎn)生,二者共同導(dǎo)致機(jī)體高滲狀態(tài)。高滲性利尿作用導(dǎo)致機(jī)體脫水及電解質(zhì)丟失。嚴(yán)重時(shí),腎小球?yàn)V過(guò)率下降,由于無(wú)法排泄糖和酮體,高滲狀態(tài)加重。這通過(guò)胰島素拮抗激素釋放進(jìn)一步互相影響。
代謝性酸中毒在DKA中幾乎均為酮癥酸中毒,乳酸性酸中毒不常見(jiàn),除非DKA是一種繼發(fā)現(xiàn)象,如繼發(fā)于膿毒血癥等。
然而,經(jīng)治療,酸中毒的病因可能改變,高氯血癥(繼發(fā)于補(bǔ)液)可變?yōu)橹饕颉?/p>
DKA的病理生理過(guò)程概述如圖1。
年幼兒童(尤其是嬰兒)的糖尿病診斷常被延誤,這是由于此類患者常缺乏多尿、多飲、體重下降這些典型成人糖尿病三聯(lián)征表現(xiàn)。這或許可在一定程度上說(shuō)明這一年齡組初發(fā)DKA病情嚴(yán)重程度增加的原因。
診斷DKA的生化指標(biāo)如下:
表1 神經(jīng)系統(tǒng)癥狀評(píng)分對(duì)腦水腫嚴(yán)重程度分級(jí)
高血糖(血糖>11mmol/L)
靜脈PH<7.3或碳酸氫根<15mmol/L
血酮
血糖正常的酮癥酸中毒少見(jiàn),但可發(fā)生于治療不全面或僅攝入極少量碳水化合物的患兒。
病情嚴(yán)重程度分類如下:
若干年齡相關(guān)危險(xiǎn)因素和臨床表現(xiàn)的嚴(yán)重程度與腦水腫進(jìn)展及死亡有關(guān)。這將在“死亡率和腦水腫”中詳細(xì)介紹。
兒童DKA的治療很大程度上與成人DKA相似,即:
1. 外源性胰島素
2. 靜脈液體治療
3. 補(bǔ)充電解質(zhì)
然而,成人和兒童DKA間存在的一些重要差別可能影響治療:
兒童糖尿病酮癥酸中毒常表現(xiàn)更為嚴(yán)重
兒童更易于發(fā)展為腦水腫
一定程度上,治療可能加重腦水腫
給氧。神志不清無(wú)法維持呼吸道通暢是病情惡化的征兆,這很可能是腦水腫所致。神志不清時(shí)應(yīng)緊急給予快速靜脈注射高滲溶液(3%高張生理鹽水3~5ml/kg,或甘露醇0.5g/kg)和開(kāi)放氣道。若病人已瀕死,則需氣管插管。然而,無(wú)論患者自身肺泡二氧化碳分壓多少,均應(yīng)避免過(guò)度換氣。留置鼻胃管可降低胃內(nèi)容物誤吸的危險(xiǎn)。通過(guò)建立兩路靜脈通路確保外周靜脈注射通暢。根據(jù)是否存在如心動(dòng)過(guò)速、低血壓、血乳酸水平升高(> 3 mmol/L)等血容量不足體征決定是否給予快速液體注射。僅毛細(xì)血管再灌注并非唯一的體征??焖傺a(bǔ)液需謹(jǐn)慎,且只能分次進(jìn)行(詳見(jiàn)液體治療)。
腦水腫可有臨床表現(xiàn),但最初可能僅引起感覺(jué)神經(jīng)中樞輕度改變。Marcin及其研究團(tuán)隊(duì)已公布一項(xiàng)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀評(píng)分,這一評(píng)分體系執(zhí)行快速、可重復(fù)使用,且與格拉斯哥昏迷評(píng)分相符(表1)。這一評(píng)分體系可作為腦水腫早期預(yù)警信號(hào)?;颊叱霈F(xiàn)任何腦水腫征象都必須迅速有效地進(jìn)行治療。
這對(duì)確定液體治療方案及藥物劑量十分重要。
發(fā)熱時(shí)給予抗生素
DKA患者未合并感染時(shí)亦常見(jiàn)白細(xì)胞計(jì)數(shù)升高,然而,若患兒發(fā)熱,在行病原體培養(yǎng)后即經(jīng)驗(yàn)性使用廣譜抗生素。
胰島素對(duì)抑制脂肪分解及酮體合成十分重要。生理學(xué)研究表明,低劑量胰島素(0.1 U/kgh)60分鐘內(nèi)可在血漿中達(dá)穩(wěn)定水平,為100~200U/ml,這足以拮抗胰島素抵抗、抑制脂肪分解和酮體產(chǎn)生,同時(shí)還能在抑制糖異生及周圍葡萄糖攝取中最大限度地發(fā)揮作用。在治療初期快速大量靜脈注射胰島素可能增加腦水腫風(fēng)險(xiǎn),這或許是由于激活了細(xì)胞膜Na+/H+轉(zhuǎn)運(yùn)體,使細(xì)胞內(nèi)Na+隨著高滲液體轉(zhuǎn)移而升高,故不推薦。最新指南建議避免大劑量快速注射胰島素,并延遲胰島素輸注,直到液體療法開(kāi)始后1~2小時(shí)。
液體療法目的有二:(1) 當(dāng)血容量不足時(shí)進(jìn)行液體復(fù)蘇(見(jiàn)ABC療法);(2)補(bǔ)充繼續(xù)脫水所致的液體量不足。
液體復(fù)蘇 伴隨血流動(dòng)力學(xué)障礙的休克在DKA中不常見(jiàn),故快速液體注射需謹(jǐn)慎。當(dāng)快速補(bǔ)液以恢復(fù)血容量時(shí)(如心動(dòng)過(guò)速、低血壓患者),一般推薦在第1~2小時(shí)予0.9%生理鹽水,按10~20ml/kg給藥,必要時(shí)重復(fù)。筆者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐則是基于如下觀點(diǎn):在前4小時(shí)內(nèi),按最大劑量20ml/kg給藥,若患者仍低血壓,則需考慮的休克原因開(kāi)始變化。持續(xù)血容量不足提示膿毒血癥可能性增大。
補(bǔ)液 通常補(bǔ)液應(yīng)至少超過(guò)48小時(shí)。補(bǔ)充的液體包括生理需要量及繼續(xù)丟失量。不能給予低滲溶液,因?yàn)檫@可能增加腦水腫風(fēng)險(xiǎn)。因此,標(biāo)準(zhǔn)治療方案為0.9%生理鹽水,當(dāng)血糖低于15mmol/L時(shí),加5%~10%葡萄糖。尿量不常規(guī)參與補(bǔ)液量的計(jì)算。使用標(biāo)準(zhǔn)臨床評(píng)價(jià)手段,如毛細(xì)血管充盈時(shí)間、皮膚腫脹、眼窩凹陷、囟門(mén)凹陷及粘膜干燥等,對(duì)DKA患兒進(jìn)行脫水程度的臨床評(píng)估并不準(zhǔn)確,發(fā)病前體重(如果有)則有助判斷。近期一項(xiàng)關(guān)于急診科DKA患兒的前瞻性研究表明,患兒平均失水約9%,故設(shè)定患兒脫水10%為重度DKA,5%為中度DKA是合理的(詳見(jiàn)“診斷” )。
DKA與血電解質(zhì)紊亂相關(guān),主要是鈉、鉀和磷酸鹽。
鈉 健康人中,鈉作為最重要的細(xì)胞外陽(yáng)離子,影響細(xì)胞內(nèi)容量。DKA時(shí),一些因素引起血漿鈉顯著降低,導(dǎo)致對(duì)細(xì)胞內(nèi)容量及細(xì)胞外容量減少程度評(píng)估不可靠。首先,高血糖和血酮體引起高滲性利尿?qū)е聶C(jī)體液體丟失,隨著液體丟失,機(jī)體的總鈉量耗竭。第二,細(xì)胞外糖濃度增高(胰島素不足所致)造成高滲環(huán)境,進(jìn)而細(xì)胞內(nèi)液體外流引起假性低鈉血癥。因此,在液體治療和胰島素治療過(guò)程中,隨著血糖濃度降低,血鈉濃度總是會(huì)回升,然而這發(fā)生在有效滲透壓大幅下降時(shí)(主要源于葡萄糖不再作為細(xì)胞外高滲分子)。因此,必須計(jì)算校正血清鈉濃度以提供更精確的有效滲透壓變化評(píng)估。
校正血清鈉=實(shí)測(cè)Na++ 0.4[血糖(mmol/L)-5.5]
Hoorn等強(qiáng)調(diào)了在DKA治療過(guò)程中維持適當(dāng)有效滲透壓的重要性,他們指出,通過(guò)小幅度降糖或大幅提升血鈉,緩慢下降有效滲透壓,發(fā)生腦水腫的可能性較小。筆者對(duì)DKA的治療即是利用校正血清鈉濃度的變化作為調(diào)整液體量的依據(jù)。
鉀 DKA患兒機(jī)體總鉀量的不足約為3~6 mmol/kg,主要為細(xì)胞內(nèi)鉀儲(chǔ)備。血清鉀濃度可正常、升高或降低,但這只是簡(jiǎn)單反映了在治療開(kāi)始前,DKA已持續(xù)了多久。引起鉀丟失的原因若干,包括:胰島素不足、代謝性酸中毒、嘔吐、高滲性利尿所致的丟失以及血容量不足繼發(fā)的醛固酮增多。所有患者均應(yīng)補(bǔ)鉀。但如果血鉀>5.5 mmol/L,應(yīng)延遲補(bǔ)鉀直到血鉀開(kāi)始下降或有尿液排出。一旦開(kāi)始胰島素治療,血鉀濃度可突然下降。
磷酸鹽 DKA時(shí),細(xì)胞內(nèi)磷酸鹽耗竭。然而,臨床上嚴(yán)重的低磷血癥只發(fā)生在超過(guò)24小時(shí)仍未恢復(fù)進(jìn)食者。沒(méi)有證據(jù)表明磷的補(bǔ)充有任何益處。此外,靜脈注射磷酸鹽治療可能誘發(fā)低鈣血癥。然而,在出現(xiàn)肌無(wú)力時(shí),可以考慮用磷酸鹽。
圖2 DKA監(jiān)測(cè)記錄單范例
在DKA治療中,酸/堿比率的監(jiān)測(cè)很重要。最初的治療目的即糾正酮癥酸中毒。這可直接通過(guò)血酮體檢測(cè)(現(xiàn)可在床邊進(jìn)行)或間接通過(guò)計(jì)算陰離子間隙進(jìn)行評(píng)估。
陰離子間隙 =(Na + K)-(Cl + HCO3)
正常值<18 mmol/L
然而,在臨床實(shí)踐中,酮癥的糾正通常是通過(guò)血?dú)夥治鲋械腜H和堿丟失進(jìn)行推斷。這一方法的主要局限在于,在治療過(guò)程中可能出現(xiàn)混雜因素(特別是繼發(fā)于液體治療后的高氯血癥)影響了代謝性酸中毒的糾正。近期一項(xiàng)關(guān)于重癥DKA的研究表明,雖然酮癥酸中毒已糾正,代謝性酸中毒仍在開(kāi)始治療后20h持續(xù)存在(平均pH 7.31,堿丟失10mmol/L)。在這個(gè)過(guò)程中,氯離子所致的堿丟失從2%升至98%。
需要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)DKA治療過(guò)程中患者臨床癥狀及生化指標(biāo)的變化。除了每小時(shí)用常規(guī)觀察圖表記錄生命體征和神志外,每24小時(shí)應(yīng)用流程圖記錄所有電解質(zhì)和血?dú)饨Y(jié)果也是有益的。流程圖例見(jiàn)圖2。
兒童DKA腦水腫的發(fā)生率為1%,其中三分之二的病例發(fā)生于開(kāi)始治療的6~7小時(shí)。腦水腫是兒童DKA死亡的最常見(jiàn)原因,占兒童DKA死亡病例60%~90%。其他死因包括低血鉀和高血鉀(與心律失常有關(guān))、膿毒血癥(包括毛霉菌?。⑽胄苑窝?、急性胰腺炎、顱內(nèi)靜脈血栓形成以及橫紋肌溶解癥。
雖然涉及血管性、高滲性和中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)制,腦水腫原因尚不清楚。有若干與腦水腫相關(guān)的危險(xiǎn)因素,包括:
年齡小
新診斷糖尿病
癥狀持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)
血漿尿素氮升高
初始pH< 7.1
發(fā)病時(shí)外周低碳酸血癥(PCO2< 2 kPa)
機(jī)械通氣相關(guān)的低碳酸血癥
前4小時(shí)補(bǔ)液>40 ml/kg
碳酸氫鈉治療
治療過(guò)程中校正血清鈉水平上升緩慢或下降
大量胰島素治療
腦水腫是通過(guò)各種臨床癥狀和體征做出的臨床診斷,包括神志變化、頭痛、顱神經(jīng)麻痹、心動(dòng)過(guò)緩和高血壓。上述表現(xiàn)不典型,如果發(fā)病后腦水腫診斷延誤,則預(yù)后更差。
一旦考慮腦水腫,則立即開(kāi)始治療。應(yīng)用高滲生理鹽水(3%生理鹽水,3~5mg/kg)或甘露醇(0.5g/kg = 20%甘露醇2.5 ml/kg)的同時(shí),進(jìn)行CT掃描。重復(fù)給藥直到神志轉(zhuǎn)清(這可能需要血清鈉水平達(dá)150~158 mmol/L)。
建議應(yīng)用高滲生理鹽水作為首選治療,原因如下:
1)血清鈉是影響有效滲透壓的最重要因素,并影響DKA時(shí)細(xì)胞內(nèi)容量(胰島素治療開(kāi)始后)。它在所有醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)室都容易檢測(cè)(尤其在上班時(shí)間外)。
2)高鈉血癥(150~158 mmol/L)對(duì)避免和逆轉(zhuǎn)腦水腫的臨床表現(xiàn)有效,這在血糖大幅下降的患者中最明顯。
3)甘露醇引起滲透性利尿且被迅速排泄,這意味著它是短效的。此外,滲透壓快速變化危害更大。最后,由于存在另外的高滲分子(甘露醇),校正血清鈉不能再作為有效滲透壓的評(píng)估指標(biāo)。
DKA是威脅生命的病癥,為了避免嚴(yán)重的發(fā)病及死亡,需盡早對(duì)DKA進(jìn)行針對(duì)性治療和監(jiān)測(cè)。臨床醫(yī)生通過(guò)以下鏈接:http://www.strs.nhs.uk或http://www.ispad.org.可獲得完整的治療指南。