Anesthesiology · B-03
ICUにおける糖尿病急性合併症:糖尿病性ケトアシドーシスと高浸透圧高血糖状態
Acute complications of diabetes in the ICU: diabetic ketoacidosis, diabetic hyperosmotic syndrome: pathophysiology, diagnostics, therapy
🧠 全体像:DKAはケトン血症ketonemiaケトン血症(ketonemia)ketonemia(ケトン血症)と代謝性アシドーシス、HHSは高度高血糖と高浸透圧hyperosmolality高浸透圧(hyperosmolality)hyperosmolality(高浸透圧)が中心であり、どちらも脱水、K総量欠乏、誘因疾患を同時に治療し、血糖だけでなくケトン・pH・浸透圧が安全な速度で正常化するまで管理する。
病態
flowchart TD
A["インスリン不足・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='counter-regulatory hormone'>拮抗ホルモン</span>増加"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic gluconeogenesis'>肝糖新生</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glycogenolysis'>グリコーゲン分解</span>"]
B --> C["高血糖"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='osmotic diuresis'>浸透圧利尿</span>"]
D --> E["水・Na・Kの総量欠乏"]
A --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipolysis'>脂肪分解</span>"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ketogenesis'>ケトン体産生</span>"]
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='high anion gap metabolic acidosis'>高アニオンギャップ代謝性アシドーシス</span>"]
C --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperosmolality'>高浸透圧</span>・神経症状"]
糖尿病性ケトアシドーシスdiabetic ketoacidosis, DKA糖尿病性ケトアシドーシス(diabetic ketoacidosis, DKA)diabetic ketoacidosis, DKA(糖尿病性ケトアシドーシス)ではβ-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)が蓄積する。高浸透圧高血糖状態hyperosmolar hyperglycemic state, HHS高浸透圧高血糖状態(hyperosmolar hyperglycemic state, HHS)hyperosmolar hyperglycemic state, HHS(高浸透圧高血糖状態)では残存インスリンが強いケトン産生ketogenesisケトン産生(ketogenesis)ketogenesis(ケトン産生)を抑える一方、長期間の浸透圧利尿osmotic diuresis浸透圧利尿(osmotic diuresis)osmotic diuresis(浸透圧利尿)で脱水と高浸透圧hyperosmolality高浸透圧(hyperosmolality)hyperosmolality(高浸透圧)が著しくなる。両者は約3分の1で重なり得る。
2024年国際合意による診断
DKAを血糖250 mg/dL超だけで定義する旧基準は用いない。血糖200 mg/dL以上または糖尿病既往に、ケトン血症ketonemiaケトン血症(ketonemia)ketonemia(ケトン血症)とアシドーシスがそろうことを確認する。
| 病態 | 必要条件 |
|---|---|
| DKA | ①血糖200 mg/dL以上または糖尿病既往、②β-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)3.0 mmol/L以上または尿ケトンurine ketones尿ケトン(urine ketones)urine ketones(尿ケトン)2+以上、③pH 7.3未満またはHCO₃⁻ 18 mmol/L未満の3条件すべて |
| HHS | ①血糖600 mg/dL以上、②有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧(tonicity (effective osmolality))tonicity (effective osmolality)(有効浸透圧)300 mOsm/kg超または総浸透圧320 mOsm/kg超、③β-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)3.0 mmol/L未満または尿ケトンurine ketones尿ケトン(urine ketones)urine ketones(尿ケトン)2+未満、④pH 7.3以上かつHCO₃⁻ 15 mmol/L以上の4条件すべて |
高血糖補正Nacorrected sodium補正Na(corrected sodium)corrected sodium(補正Na)の概算は次式だが、治療中の実測Naと浸透圧の推移を優先する。
アニオンギャップanion gapアニオンギャップ(anion gap)anion gap(アニオンギャップ)は で求める。高Cl性アシドーシスが治療後に残ることがあるため、DKA消失判定をアニオンギャップanion gapアニオンギャップ(anion gap)anion gap(アニオンギャップ)だけで行わない。
誘因と臨床像
| 誘因 | 例 |
|---|---|
| インスリン不足 | 未診断糖尿病、投与中断、ポンプ不良、用量不足 |
| 急性疾患 | 感染、心筋梗塞、脳卒中、膵炎、外傷、手術、妊娠 |
| 薬剤 | ステロイド、交感神経刺激薬sympathomimetic交感神経刺激薬(sympathomimetic)sympathomimetic(交感神経刺激薬)、非定型抗精神病薬atypical antipsychotics非定型抗精神病薬(atypical antipsychotics)atypical antipsychotics(非定型抗精神病薬)、SGLT2阻害薬 |
DKAでは口渇、多尿、腹痛、悪心・嘔吐、クスマウル呼吸Kussmaul respirationクスマウル呼吸(Kussmaul respiration)Kussmaul respiration(クスマウル呼吸)、アセトン臭acetone breathアセトン臭(acetone breath)acetone breath(アセトン臭)がみられる。HHSではより強い脱水と意識障害、痙攣、局在神経症状が目立つ。SGLT2阻害薬では血糖が200 mg/dL未満でもDKAを起こし得る。
治療アルゴリズム
flowchart TD
A["DKAまたはHHSを診断"] --> B["循環・意識・誘因・Kを評価"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='isotonic saline'>等張食塩液</span>または<span class='jp-term jp-term-diagram' title='balanced crystalloid'>平衡晶質液</span>で補液"]
C --> D{"Kが3.5 mmol/L未満か"}
D -->|"はい"| E["Kを補充しインスリンを待つ"]
D -->|"いいえ"| F["持続静注インスリン開始"]
F --> G{"DKAで血糖250 mg/dL未満か"}
G -->|"はい"| H["ブドウ糖を追加しインスリンを継続"]
G -->|"いいえ"| I["補液・インスリン・Kを継続"]
H --> J["ケトン・pH・HCO₃⁻で終了判定"]
I --> J
C --> K["感染など誘因を治療"]
補液
- 心・腎障害のない成人では、等張食塩液isotonic saline等張食塩液(isotonic saline)isotonic saline(等張食塩液)または平衡晶質液balanced crystalloid平衡晶質液(balanced crystalloid)balanced crystalloid(平衡晶質液)を最初の2〜4時間に500〜1,000 mL/時で開始し、血行動態、Na、尿量、体液収支net yield収支(net yield)net yield(収支)で調整する。
- 高齢者、心不全、末期腎不全end-stage renal failure末期腎不全(end-stage renal failure)end-stage renal failure(末期腎不全)では約250 mLずつ慎重に投与し、肺うっ血を頻回評価する。
- HHSでは血糖低下90〜120 mg/dL/時、Na低下10 mmol/L/24時以内、浸透圧低下3〜8 mOsm/kg/時を守る。補液開始後のNa上昇だけで直ちに低張液hypotonic fluid低張液(hypotonic fluid)hypotonic fluid(低張液)へ切り替えない。
インスリンとブドウ糖
- DKA:レギュラーインスリンregular insulinレギュラーインスリン(regular insulin)regular insulin(レギュラーインスリン)0.1単位/kg/時を持続静注する。迅速に開始できれば一律の静注ボーラスIV bolus静注ボーラス(IV bolus)IV bolus(静注ボーラス)は不要である。
- HHSで有意なケトン血症ketonemiaケトン血症(ketonemia)ketonemia(ケトン血症)・アシドーシスなし:0.05単位/kg/時。混合型DKA/HHS:0.1単位/kg/時。
- DKAで血糖が250 mg/dL未満になれば5〜10%ブドウ糖を追加し、インスリンを0.05単位/kg/時へ減量して、ケトアシドーシスketoacidosisケトアシドーシス(ketoacidosis)ketoacidosis(ケトアシドーシス)消失まで継続する。
K・酸塩基・リン
- K 3.5 mmol/L未満:Kを補充し、3.5 mmol/Lを超えるまでインスリンを開始しない。
- K 5.0 mmol/L未満になれば一般に輸液へ20〜30 mmol/Lを加え、血清K 4〜5 mmol/Lを目標にする。腎機能・尿量で個別化する。
- 炭酸水素Naは一律には投与せず、pH 7.0未満で検討する。
- リンは一律に補充せず、重い低リン血症hypophosphatemia低リン血症(hypophosphatemia)hypophosphatemia(低リン血症)に心筋・呼吸筋障害などがあれば補充する。
クスマウル呼吸Kussmaul respirationクスマウル呼吸(Kussmaul respiration)Kussmaul respiration(クスマウル呼吸)は代謝性アシドーシスへの代償である。意識低下や呼吸疲弊exhaustion疲弊(exhaustion)exhaustion(疲弊)で挿管する場合、挿管直後から十分な分時換気量minute ventilation, V̇E分時換気量(minute ventilation, V̇E)minute ventilation, V̇E(分時換気量)を確保し、急なCO₂上昇によるアシドーシス悪化を避ける。
モニタリングと終了基準
血糖は1〜2時間ごと、電解質、リン、クレアチニン、β-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)、静脈pHは原則4時間ごとに測定する。意識、体液量body fluid volume体液量(body fluid volume)body fluid volume(体液量)、尿量、浸透圧を追跡する。
| 病態 | 消失基準 |
|---|---|
| DKA | β-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)0.6 mmol/L未満、かつ静脈pH 7.3以上またはHCO₃⁻ 18 mmol/L以上。血糖200 mg/dL未満が望ましい |
| HHS | 浸透圧300 mOsm/kg未満、血糖250 mg/dL未満、尿量0.5 mL/kg/時超、認知状態の改善 |
皮下基礎インスリンbasal insulin基礎インスリン(basal insulin)basal insulin(基礎インスリン)を持続静注終了の1〜2時間前に投与し、無インスリン時間を作らない。1型糖尿病では基礎インスリンbasal insulin基礎インスリン(basal insulin)basal insulin(基礎インスリン)を中断しない。
まとめ
- DKAは糖尿病・ケトン・アシドーシスの3条件、HHSは高血糖・高浸透圧hyperosmolality高浸透圧(hyperosmolality)hyperosmolality(高浸透圧)・ケトン軽度・非アシドーシスの4条件で診断する。
- 補液、インスリン、K補充、誘因治療を同時に行い、低K血症ではインスリンを待つ。
- 血糖正常化だけで終了せず、DKAはβ-ヒドロキシ酪酸beta-hydroxybutyrateβ-ヒドロキシ酪酸(beta-hydroxybutyrate)beta-hydroxybutyrate(β-ヒドロキシ酪酸)とpH、HHSは浸透圧と意識回復を確認する。