제2형 당뇨병의 급성 합병증_고삼투압성 고혈당 상태 外(진단/치료방법)

◈ 당뇨병성 케톤산증/고삼투압성 고혈당 상태의 검사방법 및 진단 

 

다뇨, 다음, 체중 감소, 구토, 탈수, 쇠약 그리고 의식변화 등이 있는 환자에게서는 당뇨병성 케톤산증(DKA)나 고삼투압성 고혈당 상태(HHS)를 의심할 수 있습니다.

 

신체검사에서 피부긴장도가 떨어져 있는지, 쿠스마울(Kussmaul)호흡, 빈맥 및 저혈압, 의식변화가 있는지 확인해야 합니다.

 

*쿠스마울호흡: 혼수상태에 빠진 중증의 당뇨병 환자가 나타내는 독특한 호흡으로, 이상하게 깊고 긴 호흡을 말합니다. 때로는 코를 골기도 하고, 때때로 내쉬는 숨 에는 당뇨병 특유의 과일 비슷한 냄새가 납니다. 

 

당뇨병성 케톤산증에서는 구역, 구토, 복부 통증을 호소하는 경우가 많은데, 복통이 당뇨병성 케톤산증의 결과인지 선행 인자인지 감별해야 합니다. 

 

 

처음 내원 시 전체혈구 계산, 혈장 포도당, 혈청 전해질, 혈액 요소질소, 크레아티닌, 케톤체(혈청 혹은 소변), 삼투압, 정맥혈 혹은 동맥혈 pH, 요검사 등을 실시합니다.

 

치료하는 동안 모세혈관혈당(capillary glucose)은 1~2시간 간격으로, 혈청 전해질, 혈장 포도당, 혈액 요소질소, 크레아티닌, pH는 4시간 간격으로 검사합니다.

 

당뇨병성 케톤산증에서는 백혈구 증가증(10,000-15,000/㎣ )이 동반될 수 있으나, 이 소견이 반드시 감염을 의미하는 것은 아닙니다.

 

그러나 백혈구수가 25,000/㎣ 이상인 경우에는 감염 여부를 반드시 확인해야 합니다.

 

고혈당 시에는 삼투압 현상에 의해 세포 안에서 밖으로 수분이 배출되므로 대개는 혈청 나트륨이 낮게 측정됩니다.

 

만일 정상 혈청 나트륨 혹은 고나트륨혈증 소견을 보인다면 심각한 유리수(free water) 부족이 있는 것으로 판단합니다.

 

의식상태의 변화와 혈청 삼투압과는 상관관계가 있습니다.

 

유효 혈청 삼투압의 뚜렷한 증가(320 mOsmol/kg 초과) 없이 의식저하가 있다면, 당뇨병성 케톤산증이나 고삼투압성 고혈당 상태 이외에 다른 원인을 찾아봐야 합니다.

 

유효 혈청 삼투압은 2x[Na+ (mEq/L)] + 포도당(mg/dL)/18 의 공식으로 구합니다.

 

 

인슐린 결핍, 고삼투압상태, 산증 등으로 인해서 세포 외로 칼륨이 배출되므로, 혈청 칼륨은 대개 증가된 소견을 보입니다.

 

만일 혈청 칼륨이 낮은 정상범위에 있거나 정상 이하라면 체내 심각한 칼륨 결핍이 있음을 의미하므로, 심장에 대한 주의 깊은 모니터링과 적극적인 칼륨 보충을 해야 합니다. 

 

 

1) 당뇨병성 케톤산증(DKA)

고혈당, 케톤산증, 그리고 대사산증의 세 가지 요소가 있으면 당뇨병성 케톤산증으로 진단합니다.

 

당뇨병성 케톤산증의 중증도는 대사산증과 의식 수준에 따라 경증, 중등증, 중증으로 분류합니다. 혈중 내 케톤의 증가를 확인하는 것이 중요합니다.

 

케톤산증을 진단하기 위해 소변 혹은 혈장 베타하이드록시부티레이트 (β-hydroxybutyrate)를 측정하는 것이 유용합니다.

 

매우 민감도가 높은 니트로푸루시드(nitroprusside) 검사(아세토아세트산과 아세톤을 반정량적으로 검사)를 소변과 혈액에서 할 수 있습니다.

 

하지만, 이 검사법은 케톤산증의 주 대사산물인 베타하이드록시부티레이트를 측정할 수 없어 케톤산증의 중증도가 과소평가될 가능성이 있습니다.

 

케톤산증이 모두 당뇨병성 케톤산증은 아닙니다. 금식으로 인한 케톤증과 알코올성 케톤산증을 감별해야 합니다.

 

 

높은 음이온 차이(anion gap)를 보이는 대사산증을 야기할 수 있는 다른 원인들과도 감별을 해야 합니다.

 

젖산 증산 약물(살리실산염, 메탄올, 에틸렌글리콜, 코카인), 급성 혹은 만성 신부전증 등이 원인이 될 수 있습니다.

 

고혈당은 당뇨병성 케톤산증 진단에 중요한 인자이기는 하나, 당뇨병성 케톤산증의 중증도를 결정짓는 인자는 아닙니다.

 

특히, 임신부, 알코올 남용이나 간 기능 저하로 포도당신합성(gluconeogenesis) 저하가 있는 환자, SGLT2 억제제를 복용하는 환자에게서 혈당이 높지 않은 당뇨병성 케톤산증도 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

 

 

2) 고삼투압성 고혈당 상태(HHS) 

고삼투압성 고혈당 상태는 고혈당(600mg/dL 초과)과 고삼투압(유효 혈청 삼투압 320 mOsmol/kg 초과)은 있으나 대사산증이나 케톤산증은 동반되지 않은 상태입니다. 

 

	당뇨병성케톤산증			고삼투압성 고혈당상태
	경증	중등증	중증
혈장 포도당(mg/dL)	> 250	> 250	> 250	> 600
동맥혈 pH	7.25~7.30	7.00~7.24	< 7.00	> 7.30
혈청 중탄산염(mEq/L)	15~18	10~14	< 10	> 15
소변 혹은 혈중 베타하이드록시부티레이트 (mmol/L)	> 3	> 3	> 3	< 3
소변 혹은 혈중 케톤	양성	양성	양성	음성 혹은 양성
유효 혈청 삼투압*   (mOsmol/kg)	다양	다양	다양	> 320
음이온 차이**	> 10	> 12	> 12	< 12
의식 상태	명료	명료/기면	혼미/혼수	혼미/혼수

*유효 혈청 삼투압(effective osmolality: 2x [Na+ (mEq/L)] + 포도당 (mg/dL)/18

**음이온 차이: (Na+)-[ Cl- + HCO3-(mEq/L)]

 

 

◈ 선행 인자

 

당뇨병성 케톤산증의 흔한 선행 인자는 인슐린의 중단 또는 부적절한 투여, 감염 등이며, 당뇨병성 케톤산증으로 내원하였을 때 당뇨병을 처음 진단받는 경우도 있습니다.

 

또한, 코르티코스테로이드, 교감신경작용제, 비정형 항정신병 약물, SGLT2 억제제 등의 약물들도 당뇨병성 케톤산증 발생과 관련 있을 수 있습니다.

 

고삼투압성 고혈당 상태에서는 감염이 가장 흔한 선행 인자이고, 인슐린이나 당뇨병 약을 적절히 사용하지 않았거나 뇌혈관 질환, 심근경색증, 외상 등의 질환이 있을 때 유발될 수 있습니다.

 

 

◈ 치료방법 

 

당뇨병성 케톤산증과 고삼투압성 고혈당 상태의 치료 원칙 및 방법은 유사합니다.

 

체액 손실을 보충하여 적절한 체내 조직의 관류를 회복하고, 케톤생성의 중단, 전해질 정상화, 고혈당에서 회복하는 것을 치료 목표로 합니다.

 

초기의 치료는 수액 및 전해질 공급, 인슐린 투여이며 특히 수액 공급으로 저혈압이나 쇼크 상태를 교정시켜 혈액순환을 유지시키는 것이 가장 중요합니다.

 

고삼투압성 고혈당 상태를 성공적으로 치료하기 위해서는 조기 진단, 의식이 없는 환자에 대한 적절한 응급처치(기도 유지, 요관 삽입 등), 감염이나 심근경색증과 같은 유발 질환의 즉각적인 치료가 필요합니다.

 

집중 치료가 필요하므로 조기에 중환자실을 갖춘 병원으로 이송하는 것이 좋으며, 질환의 중증도에 따라 중환자실이나 준중환자실에서 치료를 합니다. 

 

 

1) 수액

수액 보충이 가장 우선시됩니다. 수액 투여량은 탈수 정도, 혈압, 환자 연령, 체중, 심혈관계 기능 등에 의해 결정됩니다.

 

수분 부족은 평균적으로 체중의 10~15% 정도이며, 8~12 리터의 수액을 필요로 하게 됩니다.

 

 

당뇨병성 케톤산증에서는 100mL/kg, 고삼투압성 고혈당 상태에서는 100~200mL/kg의 수분 부족이 있을 것으로 예상됩니다.

 

수분 부족은 다음과 같이 예상할 수 있습니다.

 

*총 체액량 부족(L) = 0.6 x [체중 (kg)] x [1-(Na+ 교정치/140)] 

 

 

수액은 첫 2~3시간 동안 저혈압 상태를 교정하기 위해 빠른 속도로 주입해야 하며 24시간에 걸쳐 총필요량의 50%를 보충해야 합니다.

 

우선 저혈압이나 체내 조직의 저관류 상태를 빠르게 회복시키기 위하여 등장성 식염수(0.9% isotonic saline) 1,000~2,000mL을 1~2시간에 걸쳐 주입합니다.

 

혈청 나트륨 수치에 따라 등장성 식염수를 저장성(0.45% NaCl) 식염수로 전환하여, 시간당 250~500mL의 속도로 주입합니다. 

 

혈당이 200-250 mg/dL에 도달하면 5% 포도당액(dextrose solution)으로 바꾸어 주입합니다.

 

 

2) 인슐린

수액 보충 후에는 인슐린 치료를 고려합니다.

 

인슐린은 정맥주사, 근육주사, 피하주사로 주입할 수 있습니다. 고혈당으로 인한 응급상황에서는 인슐린을 정맥주사합니다. 

 

그러나 의식저하가 있거나 중증 상태인 경우는 속효성 인슐린(regular insulin)을 지속적으로 주입하는 것을 권고하고 있습니다.

 

경증 혹은 중등증 정도의 당뇨병성 케톤산증에서는 초속효성 인슐린 피하주사를 고려해볼 수도 있습니다. 

 

속효성 인슐린 0.1U/kg를 일시에 정맥 주사한 후 시간당 0.1U/kg 속도로 정맥 주사하거나 혹은 정맥 내 대량 주입 없이 속효성 인슐린을 시간당 0.14U/kg로 정맥 주사합니다.

 

 

인슐린 저항성이 동반되기 때문에 생리적인 용량보다 많은 양이 필요하며, 1시간 간격으로 혈당을 측정하고 혈당이 시간당 50~80mg/dL의 속도로 감소되도록 주입 속도를 조절합니다.

 

특히 소아에서는 뇌부종의 발생 위험이 있으므로 혈당이 너무 빠른 속도로 떨어지지 않도록 합니다.

 

혈당이 250mg/dL 이하로 떨어져 안정화되면 인슐린은 피하 주사로 전환하여 투여할 수 있으며 혈당 측정 간격을 4시간으로 늘립니다. 

 

 

3) 칼륨

혈청 칼륨이 5.2 mEq/L를 초과한 경우에는 보충은 필요하지 않으나, 2시간마다 혈청 칼륨을 측정합니다.

 

혈청 칼륨이 4.0~5.2 mEq/L일 때는 정맥 수액 1L당 염화칼륨(KCl) 20 mEq를, 3.3-4.0 mEq/L일 때는 염화칼륨 40 mEq를 섞어서 투여합니다.

 

혈청 칼륨이 3.3 mEq/L 미만인 경우에는 인슐린을 먼저 주지 말고, 염화칼륨을 10~20 mEq/h의 속도로 주입하고, 혈청 칼륨이 3.3 mEq/L를 초과하면 수액 1L당 염화칼륨 40 mEq를 섞어서 투여합니다.

 

혈청 칼륨이 4~5 mEq/L를 유지하도록 합니다.

 

 

4) 중탄산염(HCO3-)

중탄산염의 투여는 일반적으로는 권고하지 않습니다.

 

기존의 무작위 대조군 연구에서 심각한 산증을 동반한 당뇨병성 케톤산증 환자에게 중탄산염을 투여했을 때, 고혈당이나 케톤산증으로부터 회복하는 속도에는 이득이 없었습니다.

 

 

오히려 저칼륨혈증이나 뇌부종과 같은 부작용의 위험이 더 높았습니다.

 

그럼에도 불구하고 일부 지침에서는 동맥혈 pH 6.9 미만인 경우 중탄산염 투여를 조심스럽게 고려하기도 합니다.

 

 

*참고:

1)소책자_2019 당뇨병 진료지침 제6판, 대한당뇨병학회, 2019, 135~137p

2)매거진_이창원, 당뇨병의 급성합병증-고삼투압성 고혈당 상태(고삼투압성비케톤성 혼수)의 진단과 치료, 월간 당뇨, V.2005, No.2, 2005, 13~14p