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T227. Hyperosmolar hyperglycemic state

A. Introduction and epidemiology

1.
Hyperosmolar hyperglycemic state (HHS) : Hyperlycemia & Hyperosmolarity (1) 혈당 조절이 되지 않는 혹은 진단되지 않은 type 2 DM, 수분 제한, 촉발시키는 병이 있고 쇠약한 환자에서 주로 나타난다. (2) 대부분은 있는 고령의 환자이나 소아의 발병률 상승 중 (3) Common risk factor : Obesity, African American

B. Pathophysiology

1.
HHS의 발병에 관여하는 3가지 주요 인자는 (1) Insulin resistance and/or deficiency (2) Inflammatory state : Proinflammatory cytokines과 counterregulatory hormones의 증가로 인해 gluconeogenesis 및 glycogenolysis의 증가 (3) Osmotic diuresis (glucose의 renal excretion 감소)
2.
T2DM 환자에서는 physiologic stresses와 inadequate water intake로 발생된다.

C. Clinical features

C1. History and Comorbidities

전형적인 HHS 환자는 대개는 고령에 입원 중인 환자이며 기저 인지 장애가 있으며 동반 질환을 가진 경우가 많으며 이런 환자에서 v/s, lab, m/s가 며칠에서 몇 주에 걸쳐 악화되어 의뢰되게 된다.
약 15%까지 경련을 보이기도 하며 주로 부분 발작이나 전신발작을 하기도 한다.
주요 증상은 nonspecific하며 malaise, weakness, anorexia, fatigue, vomiting, cognitive impairment가 포함된다.
어느 경우는 DM hx가 없는 환자에게서 stroke, MI, pneumonia, abdominal emergencies, sepsis시 나타나기도 한다.
Antipsychotics나 antidepressants를 복용하는 환자도 risk.
HHS는 환자의 condition이나 약물에 의해 더 호발 가능하다.

C2. Physical examination

HHS에서 보이는 physical 양상은 nonspecific, 일반적으로 volume depletion 상태에서 관찰되는 양상과 비슷한 양상을 보인다.
Lethargy의 정도 및 혼수 여부는 serum osmolality와 비례한다.
혼수가 있는 환자는 주로 나이가 더 많고. osmol도 더 높고. 혈당도 더 높고, acidosis도 심하고. 수분도 더 고갈된 상태이다.

D. Diagnosis and differential diagnosis

D1. HHS

(1) Severe hyperglycemia (serum glucose >600 mg/dL) (2) Calculated plasma osmolality >315 mOsm/kg (3) Serum bicarbonate >15 mEq/L (4) arterial pH >7.3 (5) Serum ketone negative to mildly positive
HHS에서 여러 형태의 mixed acid-base pattern이 보일 수 있음을 알고 있어야 한다.

D2. Laboratory testing and imaging

(1) Sodium

Hyperglycemia에서 serum sodium을 측정할 때 dilutional effect를 갖는다.
Serum glucose 100~400mg/dL인 경우에서 serum glucose가 매 100mg/dL의 증가마다 Serum Na+는 1.6 mEq/L가 감소한다. glucose > 400인 경우 2.4mEq/L

(2) Osmolality

Serum osmolality 는 질병의 severity 및 mental status change에서 positive correlation된다.
미국에서는 urea를 제외한 calculated effective serum osmolality를 권고하나 영국에서는 urea가 포함된 계산식이 탈수의 정도를 더 정확히 반영한다고 보고 있다.
정상치 275~295 mOsm/kg, >300이면 significant hyperosmolality가 있다고 보며 >320이면 cognitive function에 영향을 준다. 교정은 3.0 Osm/kg/h를 넘지 않는다.

(3) Potassium

평균적으로 potassium loss는 4~6mEq/kg
이렇게 deficit이 있음에도, acidemia 상태에서는 초기 lab에서 정상 혹은 높게 측정될 수 있다.
Fluid 보충이 되고 acidemia가 교정되며 K+ deficiency가 더 명백해진다.

E. Treatment

Tissue perfusion을 향상시키는 것이 중요.
Hypovolemia를 치료하는 동시에 precipitating cause와 전해질 불균형을 교정하고 서서히hyperglycemia와 hyperosmolarity를 교정한다.
과도한 resuscitation은 오히려 해를 끼칠 수 있어 조심해야 한다.

E1. Fluid resuscitation

Fluid resuscitation으로 volume을 보충해주고 tissue perfusion을 향상시키며 serum glucose를 35~70mg/dL/hr 가량 감소시킨다.
Insulin therapy를 시작하기 전에 N/S infusion 한다.
평균적인 fluid deficit은 total body water의 20~25%가량, 8~12L 정도이다.
처음 12시간의 치료에서 fluid deficit의 1/2를 주고 나머지를 다음 24시간 동안에 준다.
각 환자의 심기능, 신기능에 따라 차별화된 치료가 필요하다.
0.9% N/S를 첫 1시간 동안에는 15~20mL/kg/hr 로 주고, 다음은 4~14mL/kg/h로 준다.
처음 4시간에서는 <50 mL/kg 이하로 N/S 투여를 제한한다. 이후 저혈압, 빈맥, 저나트륨, urine output 호전 시 0.45% N/S를 사용할 수 있다.

E2. Electrolytes

(1) K

Hypokalemia가 dysrhythmia의 위험요소가 됨으로 volume repletion 및 insulin 사용 시에는 반드시 replace 해주어야 한다.
일반적으로 10~20mEq/h로 투여하며, life threatening한 경우 infusion rate을 40mEq/h까지 높일 수 있다. 이런 것을 고려하여 central catheter 삽입을 권고한다.

(2) Magnesium

deficit에서는 1~2g을 1시간 동안 투여.

(4) Phosphate

1.0mg/dL시에만 replace해준다.

(5) Sodium bicarbonate

pH <7.0에서 투여 권고를 하지만 더욱 최근 study에서는 소아에서는 득은 없고 잠재적 해만 있다고 본다.

E3. Insulin

Insulin은 초기 fluid resuscitation이 완료된 후에 투여한다.
IM 혹은 SC로 주는 insulin의 흡수는 HHS 환자에 있어서는 unreliable하고, continuous infusion이권유된다.
0.1 unit/kg/h로 continuous infusion으로 시작한다.
혈당은 50~75mg/dL/h 속도로 감소가 이상적이고 감량 속도를 일정하게 하는 것이 중요. ⇒ 매 시간마다 check하여 infusion rate를 적절히 조절.
<300mg/dL이 되면 D5 1/2NS로 바꾸고 insulin은 0.02~0.05 unit/kg/h로 유지한다. (Target : serum osmolality <315 mOsm/kg, glucose 200~300 mg/dL)

F. Disease complications

Cerebral edema는 소아 사망자의 >50%에서 보이나 성인에서는 흔치 않음.
Osmolality의 급격한 변화가 osmotic demyelination SD을 유발할 수 있다는 보고가 있다.
현재 권고사항은 첫 4시간에 <50mL/kg of N/S 보충하고 자주 serum osmol check하고 치료 중주기적인 환자 의식 상태를 모니터하는 것이다.
의식이 더 쳐질 시 state head CT 또는 MRI 및 neuro consult가 필요하다.
정맥/동맥 혈전은 HHS의 흔한 합병증으로 금기가 아니라면 치료 계획에 예방적 항응고제를 포함시키는 것이 좋다.

G. Disposition and Follow-up

첫 24시간 동안 ICU에서 모니터.
초기 치료에 반응 좋고 comorbid condition이 없는 경우 non ICU 입원 고려