Diabetic Ketoacidosis

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Diabetic Ketoacidosis

CS Kim, MD, PhD

Associate Professor

Endocrinology Div., HUMC

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Case 1

• 환자: 여자 20세

• 주소: 복통

• 현병력: 과거 특이 질환이 없었던 환자로 내원 저녁식사 후 시작된 심와부 통증 및 오심, 구토증상으로 응급실로 내원하였다. 환자는 2일전 운동 중 넘어져서 다 리에 찰과상을 입었다. 증상 발생 전 체중감소, 심계항진, 다음, 다뇨 등의 증상은 없었고, 복용중인 약물도 없었다.

• 과거력: 특이사항 없었다.

• 가족력: 특이사항 없었다.

• 내원 시 혈압 105/65 mmHg, 심박수 분당 142회, 호흡수 분당 28회, 체온 37.8°C 였다. 빈호흡 및 구강호흡으로 혀는 말라 있는 상태였다.

• 환자는 키 165 cm, 체중 61 kg이었다.

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Debut DKA

• 혈당은 485 mg/dL, Na⁺ 135 mEq/L, K⁺ 4.0 mEq/L였으며, BUN/Cr 32/1.2 mg/dL, 동맥혈검사상 pH 6.95, PaO₂ 91 mmHg, PaCO₂ 24.8 mmHg, HCO₃^- 8.2 mEq/L, 소변검사 결과 당(++++), 케톤(++++) 소견 보였다.

• 좌측 하지에 사진과 같은 소견이 관찰되었다.

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• 다음 중 적절치 못한 치료는?

1. Fluid therapy 2. Insulin therapy

3. Potassium therapy 4. Bicarbonate therapy 5. Antibiotics therapy

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Management of adult patients with DKA

Hyperglycemic Crises in Adult Patients With Diabetes / ADA Statements, Diabetes Care. 2009;32:1335-43.

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Bicarbonate therapy in severe diabetic ketoacidosis

• Severe metabolic acidosis can lead to impaired myocardial contractility,

cerebral vasodilatation and coma, and several gastrointestinal complications.

• A prospective randomized study in 21 patients failed to show either beneficial or deleterious changes in morbidity or mortality with bicarbonate therapy in DKA patients with an admission arterial pH between 6.9 and 7.1.

• 9 small studies in a total of 434 patients with DKA support the notion that bicarbonate therapy for DKA offers no advantage in improving cardiac or neurologic functions or in the rate of recovery of hyperglycemia and

ketoacidosis.

• However severe acidosis may lead to a numerous adverse vascular effects, it is recommended that adult patients with a pH < 6.9 should receive sodium

bicarbonate.

Viallon A, et al., Crit Care Med 1999;27:2690–2693 Mitchell JH, et al., Kidney Int 1972;1:375–389 Morris LR, et al., Ann Intern Med 1986;105:836–840 Hyperglycemic Crises in Adult Patients With Diabetes / ADA Statements, Diabetes Care. 2009l;32:1335-43.

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Case 2

• 주소: 심계항진, 오심, 구토

• 현병력: 본 환자는 내원 하루 전 심계항진, 오심, 구토증상으로 응급실로 내원하 였다. 환자는 4년 전 제1형 당뇨병을 진단받고 타병원에서 다회인슐린요법을 하 는 중이며 몇 주부터 시작된 전신쇠약감이 있었다고 한다. 최근 직장일로 과로 중 이었으며, 점심 전 인슐린을 거르는 일이 많았다고 한다. 최근 1달 동안 8kg 정도 의 체중감소가 있었다고 한다.

• 내원 시 혈압 120/80 mmHg, 심박수 분당 142회, 호흡수 분당 20회, 체온 37.0°C 였다. 환자의 의식은 명료하였다.

• 환자는 키 165 cm, 체중 51 kg으로 체질량지수(body mass index, BMI)는 21.2 kg/m²이었다.

• 경부진찰 상 중등도의 갑상선 종대가 관찰되었다.

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• 혈당은 323 mg/dL, Na⁺ 134 mEq/L, K⁺ 4.5 mEq/L였으며, BUN/Cr 22/1.1 mg/dL, 동맥혈검사상 pH 7.12, PaO₂ 93 mmHg, PaCO₂ 24 mmHg, HCO₃^- 12.2 mEq/L, 소변검사 결과 당(+++), 케톤(+) 소견 보였다.

• 갑상선기능검사 결과 T3 380.40 ng/dL, Free T4 6.04 ng/dL, TSH <0.01 uIU/mL 였다. 한편 Anti-TPO >600.0 IU/mL, Anti-thyroglobulin 156.30 IU/ml, Anti-TSH receptor 14.2 IU/L 였다.

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• 이 환자에서 DKA를 유발한 가장 가능한 원인은?

1. Infection

2. Inadequate insulin therapy 3. Thyrotoxicosis

4. Pregnancy

5. Eating disorders

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Precipitating factors in the development of DKA

• Noncompliance with insulin therapy

• Infection

• Pancreatitis

• Pregnancy

• Myocardial infarction, cerebrovascular accident

• More insulin resistant

• Psychological problems complicated by eating disorders

• Drugs

• Others

Components of the comprehensive diabetes evaluation – Lab. part

• A1C, if results not available within past 2–3 months

• If not performed/available within past year:

 Fasting lipid profile, including total, LDL, and HDL cholesterol and TG

 Liver function tests

 Test for UAE with spot urine albumin-to-creatinine ratio

 Serum creatinine and calculated GFR

 Thyroid-stimulating hormone in T1DM, dyslipidemia, or women over age 50 years

Standards of Medical Care in Diabetes 2012 / Diabetes Care 2012; 35: S11-63

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Case 3

• 주소: 복통

• 현병력: 본 환자는 외래를 방문하여 수일 전부터 발생한 오심, 구토증상을 호소하 였다. 환자는 5년 전 당뇨병을 진단받았으나 약물 삼키기가 어려워 복용을 제대 로 하지 못해왔으며, 3년전부터 하루 2회 인슐린요법을 불규칙적으로 해오던 중 이었다. 최근 가정문제로 스트레스가 많았으며 음주를 하는 경우가 많았다고 한 다.

• 내원 시 혈압 115/75 mmHg, 심박수 분당 112회, 호흡수 분당 20회, 체온 36.5°C 였다. 환자의 의식은 명료하였다.

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• 소변검사 결과 당(++), 케톤(+) 소견 보였다. HbA1c 10.5%, 공복혈당은 323 mg/dL, Na⁺ 133 mEq/L, K⁺ 4.3 mEq/L였으며, BUN/Cr 17/1.0 mg/dL, ketone positive 였다. 한편 C-peptide 0.40 ng/mL였다.

• 동맥혈검사상 pH 7.14, PaO₂ 92 mmHg, PaCO₂ 23 mmHg, HCO₃^- 13.2 mEq/L,

• 5년 전 당뇨병 진단 당시 C-peptide는 3.76 ng/mL였으며 3년 전 시행한 C-

peptide는 0.83 ng/mL, anti-GAD (glutamic acid decarboxylase) antibody 62.7 U/mL (정상범위, 0-9), anti-islet cell Ab는 음성이었다.

Year 2007 2009 2012

C-peptide (ng/mL) 3.76 0.83 0.40

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• 진단은?

1. 제2형 당뇨병과 동반된 DKA 2. 제1형 당뇨병과 동반된 DKA 3. 전격성 당뇨병과 동반된 DKA

4. LADA (Latent Autoimmune Diabetes in Adults)와 동반된 DKA

• 처음 진단 시 어떠한 방법으로 관리를 해야 하는가?

1. 인슐린투여

2. 경구용 혈당강하제 3. 면역요법

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Definition of Latent Autoimmune Diabetes in Adults (Immunology of Diabetes Society)

• Patients should be at least 30 yr of age

• Positive for at least one of the 4 antibodies commonly found in type 1 diabetic patients (ICAs and autoantibodies to GAD65, IA-2, and insulin)

• Not treated with insulin within the first 6 months after diagnosis.

J Clin Endocrinol Metab 94: 4635–4644, 2009

Therapeutic Interventions for LADA

• Immunomodulatory therapies

• Insulin treatment

• Thiazolidinedione

• Others

 Glucagon-like peptide-1 analogs, IL-1 receptor antagonist

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Case 4

• 환자: 남자 41세

• 주소: 오심, 구토

• 현병력: 본 환자는 내원 3일전부터 발생한 오심,구토로 내원하였다. 과거 특이 질 환이 없었으며 몇 주전부터 감기 증상이 있었다고 한다. 만성적인 요통으로 인하 여 일주일전 개인의원에서 진통주사를 투여하였다고 한다.

• 과거력: 특이사항 없었다.

• 가족력: 특이사항 없었다.

• 내원 시 혈압 130/80 mmHg, 심박수 분당 96회, 호흡수 분당 20회, 체온 37.3°C 였다.

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• 동맥혈검사상 pH 7.218, PaO₂ 109 mmHg, PaCO₂ 26 mmHg, HCO₃^- 10.2 mEq/L, 소변검사 결과 당(++), 케톤(+++) 소견 보였다.

• 혈액검사 결과 HbA1c 6.7%, 혈당은 628 mg/dL, Na⁺ 134 mEq/L, K⁺ 6.1 mEq/L 였으며, BUN/Cr 32.3/1.1 mg/dL, Osmolality 332 mOsm/kg, amylase 250 U/L (정상범위, 0-220), Lipase 29 U/L (정상범위, 13-26), ketone positive였다.

• 혈액검사 상 WBC 16,500/uL (neutrophil 80.5%), Hb 13.9 g/dL였다.

• 공복 및 식후 2시간 C-peptide는 각각 0.09, 0.23 ng/mL였다. 혈당이 안정화된 이 후에 측정값은 각각 0.08, 0.15 ng/mL였다.

• 한편 anti-GAD (glutamic acid decarboxylase) antibody 0.26 U/mL (정상범위, 0- 9), anti-insulin 4.3% (정상범위, 0-7) anti-islet cell Ab는 음성이었다

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• 진단은?

1. 제2형 당뇨병과 동반된 DKA 2. 제1형 당뇨병과 동반된 DKA 3. 전격성 당뇨병과 동반된 DKA

4. LADA (Latent Autoimmune Diabetes in Adults)와 동반된 DKA

• 이러한 환자에서 흔히 나타나는 선행 요인은?

1. 상기도감염 2. 장염

3. 심한 스트레스

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Criteria for definite diagnosis of fulminant type 1 diabetes

• Fulminant T1DM is confirmed when all the following 3 findings are present.

1. Occurrence of diabetic ketosis or ketoacidosis soon (around 7 days) after the onset of hyperglycaemic symptoms (elevation of urinary or serum ketone bodies at first visit)

2. Plasma glucose level ≥288 mg/dL (16.0 mmol) and hemoglobin A1c level <8.5%

at first visit

3. Urinary C-peptide excretion <10 μg/day or fasting serum C-peptide level <0.3 and <0.5 ng/mL after intravenous glucagon (or meal) load at onset

Journal of Diabetes Investigation 2010; 1(5): 212–228 Diabetes Metab Res Rev. 2011;27:959-64

Typical features of fulminant type 1 diabetes

• Severe hyperglycemia

• DKA shortly after the onset of diabetic symptoms and normal HbA1c levels

• A rapid and almost complete destruction of beta cells leads to low C-peptide levels, no remission period, and a complete insulin dependency.

• High frequency of flu-like symptoms

• Elevated pancreatic enzymes, pointing perhaps to a primary infection of the exocrine pancreatic tissue