T227. Hyperosmolar hyperglycemic state (HHS)

A. Introduction and epidemiology

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

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)

T2DM 환자에서는 physiologic stresses와 inadequate water intake로 발생된다.

C. Clinical features

C1. History and Comorbidities

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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.

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약 15%까지 경련을 보이기도 하며 주로 부분 발작이나 전신발작을 하기도 한다.

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주요 증상은 nonspecific하며 malaise, weakness, anorexia, fatigue, vomiting, cognitive impairment가 포함된다.

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어느 경우는 DM hx가 없는 환자에게서 stroke, MI, pneumonia, abdominal emergencies, sepsis시 나타나기도 한다.

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Antipsychotics나 antidepressants를 복용하는 환자도 risk.

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HHS는 환자의 condition이나 약물에 의해 더 호발 가능하다.

C2. Physical examination

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HHS에서 보이는 physical 양상은 nonspecific, 일반적으로 volume depletion 상태에서 관찰되는
양상과 비슷한 양상을 보인다.

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Lethargy의 정도 및 혼수 여부는 serum osmolality와 비례한다.

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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

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HHS에서 여러 형태의 mixed acid-base pattern이 보일 수 있음을 알고 있어야 한다.

D2. Laboratory testing and imaging

(1) Sodium

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Hyperglycemia에서 serum sodium을 측정할 때 dilutional effect를 갖는다.

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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

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Serum osmolality 는 질병의 severity 및 mental status change에서 positive correlation된다. 

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미국에서는 urea를 제외한 calculated effective serum osmolality를 권고하나 영국에서는 urea가
포함된 계산식이 탈수의 정도를 더 정확히 반영한다고 보고 있다.

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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

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평균적으로 potassium loss는 4~6mEq/kg

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이렇게 deficit이 있음에도, acidemia 상태에서는 초기 lab에서 정상 혹은 높게 측정될 수 있다.

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Fluid 보충이 되고 acidemia가 교정되며 K+ deficiency가 더 명백해진다.

E. Treatment

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Tissue perfusion을 향상시키는 것이 중요.

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Hypovolemia를 치료하는 동시에 precipitating cause와 전해질 불균형을 교정하고 서서히hyperglycemia와 hyperosmolarity를 교정한다.

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과도한 resuscitation은 오히려 해를 끼칠 수 있어 조심해야 한다.

E1. Fluid resuscitation

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Fluid resuscitation으로 volume을 보충해주고 tissue perfusion을 향상시키며 serum glucose를
35~70mg/dL/hr 가량 감소시킨다.

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Insulin therapy를 시작하기 전에 N/S infusion 한다.

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평균적인 fluid deficit은 total body water의 20~25%가량, 8~12L 정도이다.

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처음 12시간의 치료에서 fluid deficit의 1/2를 주고 나머지를 다음 24시간 동안에 준다.

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각 환자의 심기능, 신기능에 따라 차별화된 치료가 필요하다.

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0.9% N/S를 첫 1시간 동안에는 15~20mL/kg/hr 로 주고, 다음은 4~14mL/kg/h로 준다.

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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

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Hypokalemia가 dysrhythmia의 위험요소가 됨으로 volume repletion 및 insulin 사용 시에는
반드시 replace 해주어야 한다.

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일반적으로 10~20mEq/h로 투여하며, life threatening한 경우 infusion rate을 40mEq/h까지
높일 수 있다. 이런 것을 고려하여 central catheter 삽입을 권고한다.

(2) Magnesium

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deficit에서는 1~2g을 1시간 동안 투여.

(4) Phosphate

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1.0mg/dL시에만 replace해준다.

(5) Sodium bicarbonate

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

E3. Insulin

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Insulin은 초기 fluid resuscitation이 완료된 후에 투여한다.

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IM 혹은 SC로 주는 insulin의 흡수는 HHS 환자에 있어서는 unreliable하고, continuous infusion이권유된다.

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0.1 unit/kg/h로 continuous infusion으로 시작한다.

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혈당은 50~75mg/dL/h 속도로 감소가 이상적이고 감량 속도를 일정하게 하는 것이 중요.
⇒ 매 시간마다 check하여 infusion rate를 적절히 조절.

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<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

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Cerebral edema는 소아 사망자의 >50%에서 보이나 성인에서는 흔치 않음.

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Osmolality의 급격한 변화가 osmotic demyelination SD을 유발할 수 있다는 보고가 있다.

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현재 권고사항은 첫 4시간에 <50mL/kg of N/S 보충하고 자주 serum osmol check하고 치료 중주기적인 환자 의식 상태를 모니터하는 것이다.

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의식이 더 쳐질 시 state head CT 또는 MRI 및 neuro consult가 필요하다.

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정맥/동맥 혈전은 HHS의 흔한 합병증으로 금기가 아니라면 치료 계획에 예방적 항응고제를 포함시키는 것이 좋다.

G. Disposition and Follow-up

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첫 24시간 동안 ICU에서 모니터.

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초기 치료에 반응 좋고 comorbid condition이 없는 경우 non ICU 입원 고려