糖尿病酮症酸中毒(Diabetic Ketoacidosis, DKA)是糖尿病最严重且可能危及生命的急性并发症之一,其特点是高血糖、高酮体血症和代谢性酸中毒。了解并掌握其管理流程对于及时救治患者至关重要。本文将围绕DkA的诊断、治疗与管理展开详细阐述,旨在提供一个全面而具体的指导框架。

第一部分:糖尿病酮症酸中毒“是什么”?

1.1 DkA的定义与基本特征

DkA是一种由胰岛素严重缺乏或相对不足引起,以高血糖、高血酮和代谢性酸中毒为主要特征的急性并发症。其核心病理生理改变是葡萄糖利用障碍和脂肪分解亢进,导致酮体大量生成并在体内堆积,从而引起酸中毒。

1.2 DkA的诊断标准

DkA的诊断需要结合临床表现和实验室检查结果。根据国际糖尿病联盟(IDF)和美国糖尿病协会(ADA)的推荐,诊断DkA需同时满足以下三个主要标准:

  • 血糖升高: 通常血糖水平 > 13.9 mmol/L (250 mg/dL)。但需注意,在某些特殊情况下(如SGLT2抑制剂使用者),患者可能出现血糖不显著升高但存在酮症酸中毒的情况,被称为“正常血糖性DkA”。
  • 酮体阳性: 血清或尿液酮体呈强阳性。更特异性的指标是血清β-羟丁酸(β-HB)水平升高,通常 > 3.0 mmol/L。尿酮体也可用于初步筛查,但其不能准确反映酮体水平的动态变化。
  • 代谢性酸中毒:
    • 动脉血pH值 < 7.3
    • 血清碳酸氢根(HCO3-) < 18 mmol/L
    • 血浆阴离子间隙(Anion Gap, AG)升高 > 10-12 mmol/L。AG的计算公式为:AG = Na+ – (Cl- + HCO3-)。

1.3 DkA的临床表现

DkA的症状通常发展迅速,在数小时至数天内出现。常见症状和体征包括:

  • 高血糖症状: 多尿、烦渴、多饮、体重下降。
  • 胃肠道症状: 恶心、呕吐、腹痛(常见且可能酷似急腹症),部分患者可有食欲不振。
  • 脱水症状: 皮肤黏膜干燥、眼球凹陷、弹性降低、心动过速、低血压。
  • 酸中毒症状: 库斯莫尔呼吸(Kussmaul breathing,深大而快),呼吸中可能有烂苹果味(丙酮味)。
  • 意识障碍: 从嗜睡、倦怠到昏迷,与酸中毒和有效循环血量不足程度相关。

1.4 DkA的严重程度分级

DkA的严重程度可根据实验室指标进行分级,指导治疗方案:

  • 轻度:
    • 动脉血pH 7.25-7.30
    • 血清HCO3- 15-18 mmol/L
    • AG > 10
    • 神志清楚
  • 中度:
    • 动脉血pH 7.00-7.24
    • 血清HCO3- 10-<15 mmol/L
    • AG > 12
    • 嗜睡
  • 重度:
    • 动脉血pH < 7.00
    • 血清HCO3- < 10 mmol/L
    • AG > 12
    • 昏迷

第二部分:为什么会发生DkA以及为何需紧急处理?

2.1 DkA的发病机制

DkA的发生是胰岛素绝对或相对缺乏,以及对抗胰岛素激素(如胰高血糖素、皮质醇、儿茶酚胺和生长激素)水平升高的结果。这种激素失衡导致:

  • 葡萄糖利用障碍: 胰岛素缺乏使得细胞无法有效摄取和利用葡萄糖,导致血糖急剧升高。
  • 肝糖原分解和糖异生增加: 胰岛素缺乏和对抗胰岛素激素升高协同作用,促进肝脏生成大量葡萄糖。
  • 脂肪分解亢进: 胰岛素是脂肪合成和抑制脂肪分解的关键激素。缺乏胰岛素使得脂肪组织分解加速,释放大量游离脂肪酸。
  • 酮体生成增加: 游离脂肪酸进入肝脏后,在高胰高血糖素/胰岛素比值的作用下,主要通过β-氧化途径生成乙酰辅酶A,进而大量生成酮体(乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮)。当酮体生成速度超过肾脏排泄能力和组织利用能力时,就会在体内蓄积,导致血酮升高和代谢性酸中毒。
  • 渗透性利尿和脱水: 高血糖导致肾小管对葡萄糖的重吸收能力饱和,引起渗透性利尿,导致大量水和电解质(尤其是钠、钾)丢失,进而引起严重脱水和电解质紊乱。

2.2 DkA的常见诱因

DkA通常由应激事件或胰岛素治疗中断/不足诱发,常见诱因包括:

  • 感染: 最常见的诱因,如肺炎、尿路感染、败血症等。感染引起的应激反应会显著升高对抗胰岛素激素水平。
  • 胰岛素治疗中断或剂量不足: 患者自行停用胰岛素、胰岛素泵故障、胰岛素失效或剂量未及时调整。
  • 新发1型糖尿病: DkA可以是1型糖尿病的首发表现,特别是儿童和青少年。
  • 其他应激事件: 心肌梗死、脑卒中、创伤、手术等。
  • 药物: 某些药物可诱发DkA,如糖皮质激素、噻嗪类利尿剂、精神病药物,以及SGLT2抑制剂(可能导致正常血糖性DkA)。
  • 饮食障碍或酒精滥用。

2.3 不及时治疗DkA的风险

DkA如果不及时诊断和恰当治疗,可能导致严重的并发症甚至死亡。主要风险包括:

  • 休克和肾功能衰竭: 严重脱水导致有效循环血量不足。
  • 脑水肿: 尤其在儿童和青少年中更常见,是DkA治疗期间最严重的并发症,可导致永久性神经损伤甚至死亡。
  • 电解质紊乱: 严重低钾血症可能引起心律失常甚至心脏骤停。
  • 急性呼吸窘迫综合征(ARDS): 肺水肿。
  • 血栓形成: DkA处于高凝状态,增加了深静脉血栓和肺栓塞的风险。
  • 感染: DkA患者免疫力下降,更易发生或加重感染。
  • 弥散性血管内凝血(DIC)。

第三部分:DkA的诊断与初步评估“在哪里”进行?

3.1 DkA的初次发现与转运

DkA患者可能首先在以下场所被发现:

  • 家中: 患者及其家属因出现多饮、多尿、恶心、呕吐、腹痛等症状而自行就医。
  • 基层医疗机构: 患者就近就诊,医护人员根据症状和初步血糖、尿酮筛查结果怀疑DkA,并立即转诊至具备抢救能力的医院。
  • 急诊室(ER): 大多数DkA患者会直接通过急诊途径入院。急诊室是DkA患者初步评估、诊断和启动抢救性治疗的关键场所。

无论患者在哪里被初步发现,一旦怀疑DkA,都应立即将其转运至具备重症监护条件和内分泌专科支持的大型医院急诊科或重症监护病房(ICU)。

3.2 急诊与住院地点选择

  • 急诊室: 所有疑似DkA的患者均应在急诊室进行初步的快速评估和紧急处理,包括建立静脉通路、采集血样送检、初步液体复苏和胰岛素输注的启动。
  • 普通内分泌病房: 对于轻中度DkA,且没有严重并发症或合并症的患者,可在急诊处理稳定后转入内分泌科普通病房进行后续治疗和密切监测。
  • 重症监护病房(ICU):
    • 重度DkA患者: pH < 7.0、昏迷、严重循环不稳定者。
    • 存在严重合并症或并发症者: 如急性心肌梗死、脑卒中、严重感染、休克、呼吸衰竭、肾功能不全、妊娠合并DkA等。
    • 治疗过程中出现恶化或并发症者: 如脑水肿、持续性低血压、顽固性酸中毒等。

    ICU具备更高级的监测设备和更专业的人员配置,能更好地应对DkA的复杂变化和潜在风险。

3.3 初期实验室检查地点

诊断DkA所需的核心实验室检查通常在患者到达急诊室后立即进行,包括:

  • 床旁快速检测(Point-of-Care Testing, POCT):
    • 血糖: 快速获取血糖值。
    • 血酮(β-羟丁酸): 快速测定血酮水平,比尿酮更准确反映酮体代谢状态。
    • 血气分析: 迅速评估pH值、HCO3-、PaCO2,判断酸中毒程度。
    • 电解质: 快速评估钠、钾水平。
  • 急诊化验室(Stat Lab):
    • 静脉血常规: 评估感染及脱水程度。
    • 血生化全项: 包括血糖、电解质(Na+、K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、磷酸盐)、肾功能(BUN、Cr)、肝功能。
    • 血渗透压。
    • 尿常规和尿酮体。
    • 血培养、尿培养: 必要时,以寻找潜在感染源。
    • 心电图: 评估心脏功能及电解质紊乱对心脏的影响。

第四部分:DkA的治疗需要“多少”?

4.1 液体复苏的量与速度

DkA患者普遍存在严重脱水,液体复苏是治疗的首要环节。

  • 成人:
    • 第一小时: 通常给予1000-1500 mL生理盐水(0.9% NaCl)快速输注。对于心肾功能不全者需谨慎。
    • 后续: 根据血流动力学状态和脱水程度调整。一般在接下来的1-2小时内给予1000 mL,然后根据血钠水平选择0.9%或0.45%生理盐水。
      • 如果校正血钠正常或升高,考虑使用0.45%生理盐水,速度为250-500 mL/小时。
      • 如果校正血钠降低,继续使用0.9%生理盐水,速度为250-500 mL/小时。
    • 总液体量: 成年DkA患者的液体亏空量通常为3-6升,需在24-48小时内逐渐补足。
  • 儿童: 通常在最初1-2小时内给予10-20 mL/kg的0.9%生理盐水,随后根据临床情况调整。儿童液体复苏需更为谨慎,以防脑水肿。

注意: 当血糖降至11.1 mmol/L (200 mg/dL) 左右时,应将输液改为含糖溶液(如5%葡萄糖水或半量盐水加糖),以防止低血糖发生,并维持胰岛素输注以清除酮体。

4.2 胰岛素的剂量与滴速

胰岛素是纠正DkA核心代谢紊乱的关键。

  • 初始胰岛素: 多数指南不推荐在液体复苏前给予胰岛素冲击量。通常在液体复苏1-2小时后开始持续静脉泵入速效胰岛素。
  • 静脉泵入剂量:
    • 成人: 一般为0.1 单位/kg/小时。例如,一个70公斤的成人,胰岛素输注速度为7 单位/小时。
    • 儿童: 同样为0.1 单位/kg/小时。
  • 血糖下降速度: 目标是血糖每小时下降2.8-4.2 mmol/L (50-75 mg/dL)。如果血糖下降过快或过慢,应调整胰岛素输注速度。
  • 特殊情况: 对于胰岛素抵抗的患者,胰岛素剂量可能需要增加。对于儿童,如果最初0.1 单位/kg/小时胰岛素剂量不足以使血糖下降,可考虑逐渐增加。

4.3 电解质(尤其是钾)的补充量

DkA患者普遍存在钾离子丢失,但由于酸中毒,血钾可能假性升高或正常,因此必须在补液和胰岛素使用前或同时监测血钾,并及时补充。

  • 初始血钾水平:
    • 血钾 < 3.3 mmol/L: 在开始胰岛素治疗前,必须补充钾离子,否则胰岛素会进一步降低血钾,导致严重的心脏风险。通常给予20-40 mmol/小时的氯化钾,直到血钾 > 3.3 mmol/L。
    • 血钾 3.3-5.2 mmol/L: 在液体中加入20-40 mmol/L的氯化钾,随液体持续输注。
    • 血钾 > 5.2 mmol/L: 暂停补钾,但仍需密切监测血钾水平,每1-2小时复查。当血钾降至正常范围时,按上述3.3-5.2 mmol/L的方案补钾。
  • 总补钾量: 患者在DkA期间总钾丢失量可达300-1000 mmol。因此,整个治疗过程中需持续关注钾平衡。
  • 磷酸盐和镁:
    • 磷酸盐: 严重低磷(< 0.32 mmol/L 或 1.0 mg/dL)时可考虑补充,但需谨慎,过快补充可能导致低钙血症。
    • 镁: 如存在低镁血症,应予以补充,因为低镁会加剧低钾。

4.4 治疗持续时间与监测频率

  • 治疗持续时间: DkA的治疗通常持续至酮体清除、酸中毒纠正和患者能够正常饮食为止。这通常需要12-24小时,重度DkA可能更长。
  • 监测频率: 在治疗初期,监测频率需非常密集:
    • 血糖: 每1小时测定一次。
    • 血气分析、电解质(尤其是钾、钠、氯): 每2-4小时复查一次,直至DkA纠正。
    • 尿量、生命体征(血压、心率、呼吸): 持续监测或每1-2小时监测一次。
    • 血酮(β-羟丁酸): 可每2-4小时复查一次,用于评估酮体清除情况。

第五部分:DkA“如何”进行规范化治疗?

5.1 DkA的核心治疗原则

DkA的治疗遵循“3R + 1I”原则:

  • 补液(Rehydration): 纠正脱水和恢复循环血量。
  • 胰岛素(Insulin): 抑制酮体生成和促进葡萄糖利用。
  • 补钾(Replacement of electrolytes): 纠正电解质紊乱。
  • 寻找诱因(Investigation of precipitating cause): 针对病因进行治疗。

5.2 液体治疗方案详解

液体治疗是DkA管理的第一步,旨在快速恢复血容量、改善肾脏灌注、降低高血糖和高渗透压。

  1. 初始阶段(最初1-2小时):
    • 成人: 给予0.9%氯化钠溶液1000-1500 mL/小时。对于存在心力衰竭或肾功能不全的患者,需根据临床情况减慢输注速度并严密监测。
    • 儿童: 10-20 mL/kg,在1小时内输注。
  2. 后续阶段(根据血钠和血糖调整):
    • 根据校正血钠选择液体:
      • 校正血钠 = 实测血钠 + 1.6 × (血糖 – 5.6) / 5.6。
      • 如果校正血钠正常或升高,说明患者体内水丢失多于钠丢失,后续应使用0.45%氯化钠溶液,速度为250-500 mL/小时。
      • 如果校正血钠降低,说明患者体内钠丢失多于水丢失,继续使用0.9%氯化钠溶液,速度为250-500 mL/小时。
    • 血糖降至临界值时转换液体: 当血糖降至11.1 mmol/L (200 mg/dL) 时,应将输液改为5%葡萄糖-0.45%氯化钠溶液(或5%葡萄糖水),以维持血糖稳定在8.3-11.1 mmol/L (150-200 mg/dL),同时继续胰岛素输注直至酮症酸中毒纠正。此举可防止低血糖发生,并允许胰岛素继续作用以清除酮体。

5.3 胰岛素治疗方案详解

静脉持续泵入速效胰岛素是DkA治疗的标准方法。

  1. 准备: 将100单位速效胰岛素加入100 mL生理盐水中(浓度为1单位/mL),通过输液泵持续泵入。
  2. 初始胰岛素输注:
    • 成人: 0.1 单位/kg/小时。例如,70 kg患者每小时7单位。
    • 儿童: 0.1 单位/kg/小时。
  3. 调整胰岛素输注速率:
    • 目标: 血糖每小时下降2.8-4.2 mmol/L (50-75 mg/dL)。
    • 如果血糖下降过快(> 5.6 mmol/L/小时),减慢胰岛素泵入速度或增加含糖液体输注。
    • 如果血糖下降过慢(< 2.8 mmol/L/小时),增加胰岛素泵入速度,每次增加1-2单位/小时。
    • 当血糖降至11.1 mmol/L (200 mg/dL) 后,胰岛素输注速度可降至0.02-0.05 单位/kg/小时,同时开始输注含糖液体。

5.4 电解质管理(特别是钾和磷酸盐)

电解质的动态平衡对DkA的恢复至关重要。

  1. 钾离子管理:
    • DkA患者体内总钾量丢失,但血钾可能正常或升高,这是因为酸中毒导致细胞内钾外移。胰岛素治疗和酸中毒纠正会使钾重新进入细胞内,导致血钾迅速下降。
    • 血钾 < 3.3 mmol/L: 在开始胰岛素治疗前,立即给予20-40 mmol/小时氯化钾,直至血钾 > 3.3 mmol/L。
    • 血钾 3.3-5.2 mmol/L: 在每升输液中加入20-40 mmol氯化钾,持续输注。
    • 血钾 > 5.2 mmol/L: 暂不补钾,但仍需密切监测,每1-2小时复查,一旦下降到正常范围,立即开始补钾。
    • 监测: 治疗早期每1-2小时监测一次血钾,待血钾稳定后可延长至每2-4小时一次。
  2. 磷酸盐管理:
    • 严重低磷血症(< 0.32 mmol/L 或 1.0 mg/dL)可考虑补充磷酸钾,但需谨慎。补磷可增加低钙血症风险。通常以每小时20-30 mmol的速度补充。
    • 对于没有心脏或呼吸肌功能障碍的患者,不常规推荐补磷。
  3. 镁离子: 如存在低镁血症,应补充氯化镁,因为它会加重低钾和心律失常风险。

5.5 酸中毒纠正与碳酸氢钠应用

DkA引起的代谢性酸中毒主要通过胰岛素治疗、液体复苏和酮体清除来纠正。碳酸氢钠的常规使用存在争议,不推荐常规使用。

  • 不推荐常规使用原因:
    • 可能导致脑水肿加重,特别是儿童。
    • 可能引起反跳性酸中毒。
    • 可能加重低钾血症和细胞内酸中毒。
  • 碳酸氢钠的使用指征:
    • 严重危及生命的酸中毒: pH < 6.9 或 7.0,伴心肌收缩力显著降低、血管扩张导致顽固性休克。
    • 剂量: 50-100 mmol碳酸氢钠加入200-400 mL 0.45%氯化钠溶液中,在2小时内缓慢输注。
    • 监测: 输注过程中需密切监测血钾,可能需要额外补钾。

5.6 并发症的预防与处理

5.6.1 脑水肿

  • 高危人群: 儿童、青少年、新发糖尿病、pH过低(< 6.9)、高CO2分压、首次发现DkA时血糖过高或下降过快、血钠校正后过低、使用碳酸氢钠纠正酸中毒者。
  • 症状: 头痛、嗜睡、意识水平下降、呕吐、烦躁不安、视乳头水肿、瞳孔改变、惊厥、心动过缓等。
  • 处理:
    • 立即停止胰岛素输注,减慢液体输注速度。
    • 静脉快速推注甘露醇(0.25-1 g/kg,在20-30分钟内输注)或3%氯化钠溶液(5-10 mL/kg,在30分钟内输注)。
    • 考虑气管插管和机械通气,保持呼吸道通畅。
    • 立即进行头部CT扫描以确诊。
  • 预防: 避免血糖下降过快、避免血钠校正后显著降低、避免碳酸氢钠的过度使用、合理补液,尤其是儿童。

5.6.2 低血糖

  • 原因: 胰岛素剂量过大或血糖下降到正常范围后未及时调整液体为含糖溶液。
  • 处理:
    • 立即静脉推注50%葡萄糖溶液20-50 mL。
    • 调整胰岛素输注速度,或将液体调整为含糖溶液。

5.6.3 其他并发症

  • 血栓形成: DkA患者处于高凝状态,可考虑使用低分子肝素预防。
  • 急性呼吸窘迫综合征(ARDS): 出现呼吸困难、低氧血症时,需评估并可能需要呼吸支持。

5.7 诱因的识别与处理

在DkA治疗的同时,必须积极寻找并处理诱发因素,否则DkA可能复发。

  • 感染: 对感染患者进行血、尿、痰培养等检查,并根据经验性或药敏结果选择合适的抗生素治疗。
  • 胰岛素中断或剂量不足: 教育患者胰岛素的重要性,并评估其依从性。
  • 其他: 如心肌梗死、脑卒中等,需同时进行相应专科治疗。

第六部分:DkA治疗结束后如何管理及预防复发?

6.1 胰岛素静脉转皮下

当患者符合以下条件时,可以考虑从静脉胰岛素转为皮下注射胰岛素:

  • 血糖降至11.1 mmol/L (200 mg/dL) 以下。
  • 血清碳酸氢根 ≥ 18 mmol/L。
  • 静脉血pH ≥ 7.3。
  • 血浆阴离子间隙闭合(≤ 12 mmol/L)。
  • 患者能够耐受口服饮食。

转换步骤:

  1. 在转换为皮下胰岛素前,确保患者已接受皮下长效胰岛素或中效胰岛素注射,至少提前1-2小时。
  2. 通常在静脉胰岛素停用后,应继续监测血糖,并根据需要给予额外短效胰岛素。
  3. 转换后的胰岛素方案应根据患者的既往胰岛素方案或新诊断糖尿病的起始剂量进行调整。

6.2 饮食与教育

  • 饮食: DkA纠正后,患者应逐渐恢复正常饮食,少量多餐,避免高糖高脂食物。
  • 糖尿病教育: 对患者及其家属进行全面的糖尿病知识教育,包括:
    • 糖尿病的基本知识和分类。
    • 胰岛素的正确注射技术、储存方法和剂量调整。
    • 血糖监测的重要性,包括在家自测血糖。
    • 识别高血糖和低血糖的症状,以及紧急处理方法。
    • DkA的诱因和预防措施,如生病时血糖管理(“病日管理”),强调即使生病也要坚持胰岛素治疗并增加血糖监测频率。
    • 正确的饮食计划和运动。
    • 定期随访的重要性。

6.3 长期随访与监测

  • 定期复查: DkA康复后,患者需定期到内分泌科门诊复查,监测血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)、肾功能、血脂等指标,评估并发症情况。
  • 调整治疗方案: 医生会根据患者血糖控制情况、生活习惯和具体需求,调整胰岛素种类和剂量,或口服降糖药物方案。
  • 心理支持: 经历DkA的患者可能出现焦虑、恐惧等心理问题,必要时给予心理支持和辅导。

重要提示: 本文内容旨在提供DkA管理的通用知识和指南,不能替代专业的医疗建议和个性化治疗方案。DkA患者病情复杂多变,务必在专业医生的指导下进行诊断和治疗。特别是儿童和特殊人群(如孕妇、肾衰竭患者等)的DkA管理需更为谨慎和个体化。

糖尿病酮症酸中毒指南