A. 정의 및 역학 (Definition & Epidemiology)
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전형적인 당뇨병성 케토산증(DKA)과 달리 혈당이 200 mg/dL 미만임에도 불구하고 케토산증이 발생하는 상태로 정의
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기존 DKA 진단 기준인 혈당 250 mg/dL 이상을 충족하지 않아 진단이 지연될 수 있으며, 그로 인해 임상 결과가 악화될 위험이 높다.
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0.1%미만의 risk, 혈당을 제외하고는 DKA와 동일한 Presentation 을 보임.
Glucose normal이라고 하여 R/O 하면 안 됨.
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종종 sodium-glucose cotransporter-2 inhibitors를 복용하거나 starvation이 동반되어 있을 때 발생.
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SGLT2 억제제(SGLT2 inhibitor, SGLT2i)가 당뇨병, 심부전, 만성 신질환에 광범위하게 사용되면서 그 빈도가 급격히 증가하였다. 2015년 FDA는 SGLT2i 관련 eDKA에 대한 안전성 경보를 발령하였으며, 현재 eDKA는 SGLT2i의 대표적 부작용으로 인식되고 있다.
B. 병태생리 (Pathophysiology)
B1. euDKA의 병태생리 및 특징
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Fasting 상태에서 간에서 당 합성 감소 +소변으로 glucose 배출이 증가된 상황에서 발생
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SGLT2i 복용 / 금식 / 감염 / 수술
⇒ 소변으로 포도당 강제 배출 → 혈당 200 mg/dL 미만 유지
⇒ 인슐린(Insulin) 감소 + 글루카곤(Glucagon) 증가
⇒ 지방분해(Lipolysis) 폭발 → 간에서 케톤체 과잉 생성
⇒ 혈액 산성화 → eDKA
(1) SGLT2 억제제 작용
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신장 근위세뇨관(Proximal Tubule)에 존재하는 Sodium-Glucose Cotransporter 2(SGLT2)를 차단함으로써 포도당 재흡수를 억제함. 그 결과 하루에 약 50~100 g의 포도당이 소변으로 강제 배출되어 혈당 자체는 정상 또는 경계 수준에 머물게 됨.
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국내 SGLT-2 억제제 오리지널 약품
성분명 (Generic) | 제품명 (Brand) | 국내 허가 및 시판 상태 | 임상 현황 및 대체 약제 정보 |
Empagliflozin | 자디앙 (Jardiance) |  정상 유지 / 시판 중 | 글로벌 오리지널 품목 중 현재 국내에 유일하게 남아있는 제품. 심부전, CKD, 당뇨 처방 주도. |
Dapagliflozin | 포시가 (Farxiga) |  허가 자진 취하 (퇴출) | 오리지널 제품은 철수 및 급여 삭제되었으나, 성분이 동일한 국내 제약사의 제네릭(복제약)들은 정상 유통 및 활발히 처방 중. |
Ertugliflozin | 스테글라트로 (Steglatro) | 식약처 허가 취소 (퇴출) | PMS(시판 후 조사) 미제출로 인해 강제 허가 취소 처분. 복합제(스테글루잔)와 함께 국내 시장에서 완전히 퇴출됨. |
Canagliflozin | 인보카나 (Invokana) | 허가 자진 취하 (철수) | 출시 초기 시장성 부족으로 일찍이 국내 허가를 취하하고 완전히 철수한 상태. |
(2) 인슐린-글루카곤 불균형
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혈당이 높지 않으니 췌장 베타세포(Beta cell)는 인슐린 분비를 줄임.
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SGLT2i는 췌장 알파세포를 직접 자극하거나 인슐린의 억제 효과가 감소하면서 글루카곤 분비가 증가함.
⇒ 결과적으로 Insulin/Glucagon 비율이 급격히 하락하는 호르몬 불균형이 형성됨.
(3) 지방분해 및 케톤체 과잉 생성
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케톤체 증가 기전
• 삼투성 이뇨 → 탈수 → 카테콜아민/코르티솔 증가 → 지방 분해 및 케톤 생성 증가.
• 혈당 감소 → 인슐린 분비 억제 및 글루카곤 증가 → 케톤 배설 억제.
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인슐린이 극도로 감소한 상태에서 글루카곤이 증가하면 지방분해(Lipolysis)가 폭발적으로 증가함.
⇒ 대량의 자유지방산(Free Fatty Acid, FFA)이 간(Liver)으로 유입
⇒ 미토콘드리아 내 베타산화(Beta-oxidation)를 통해 아세틸-CoA(Acetyl-CoA)가 과잉 생성됨
⇒ 아세틸-CoA는 TCA 회로로 처리되지 못하고 케톤체(Acetoacetate, Beta-hydroxybutyrate, Acetone)로 전환되어 혈액 pH를 산성화시킴
(4) SGLT2i의 직접적 케톤 생성 효과
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최근 연구에 따르면 SGLT2i는 신장의 SGLT1을 통한 케톤 재흡수도 감소시켜 케토산증을 더욱 심화시키는 것으로 알려져 있다 (Ferrannini et al., Diabetes Care 2016).
B2. 유발 요인 (Precipitating Factors)
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SGLT2i를 복용 중인 환자에게 아래의 스트레스 상황이 겹치면 eDKA가 급격히 진행.
유발 요인 | 구체 상황 |
금식 및 탈수 | 수술 전후 NPO(금식), 심한 장염으로 인한 경구 섭취 불량 |
감염증 (Infection) | 패혈증(Sepsis), 폐렴, 요로감염(UTI) 등 |
알코올 남용 | 알코올성 케토산증(AKA)과 복합 발생 가능 |
인슐린 용량 감소/중단 | 의도적 혹은 비의도적인 인슐린 투여 중단 |
저탄수화물 식이 | 케토제닉 다이어트(탄수화물 극도로 제한) 병행 시 |
수술 전후 | 수술 스트레스 + 스테로이드 사용 + NPO(금식) 복합 작용 |
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Clinical Pearl: 수술 전 SGLT2i는 반드시 중단해야 함. 2020 Joint ADA/ENDO 권고안에서는 선택적 수술 전 최소 3일 전(일부 기관은 4~5일 전) 중단을 권고하고 있습니다.
C. 임상 양상 (Clinical Presentation)
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eDKA는 혈당이 정상이므로 다음증(Polydipsia), 다뇨(Polyuria)와 같은 전형적인 고혈당 증상이 없거나 매우 경미함. 그 대신 케토산증 자체로 인한 증상이 전면에 나타남.
C1. 주요 증상
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오심(Nausea), 구토(Vomiting), 복통(Abdominal pain) → 위장관염으로 오인하기 쉬움
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쿠스마울 호흡(Kussmaul respiration): 깊고 빠른 호흡으로 CO2를 제거하는 호흡성 보상 반응
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전신 쇠약감(Generalized weakness)
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과일 향 또는 아세톤 냄새가 나는 호흡 (Fruity/Acetone breath)
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의식 변화(Altered mental status): 중증 시 나타남
D. 진단 기준 및 접근법 (Diagnosis)
D1. 진단 기준
eDKA의 공인 진단 기준 (ADA 기준 수정 적용):
1. 혈당 < 200 mg/dL (일부 정의는 250 mg/dL 미만)
2. 혈청 pH < 7.3 또는 HCO3- < 18 mEq/L
3. Anion Gap > 12 mEq/L (보정 Anion Gap 활용)
4. 혈청 케톤 상승: Beta-hydroxybutyrate ≥ 3 mmol/L
D2. 진단 접근
(1) 핵심 검사
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ABGA 또는 VBGA: pH, HCO3-, pCO2, 호흡성 보상 적절성 확인
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혈청 Beta-hydroxybutyrate (BHB): 가장 민감한 지표. 3 mmol/L 이상 시 eDKA 강력 의심
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Basic Metabolic Panel: 혈당, Na, K, Cl, BUN, Cr, Anion Gap 계산
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Urine ketone (요검사): 주의! eDKA에서는 Beta-hydroxybutyrate가 우세하여 Acetoacetate 위주로 검출하는 소변 검사에서 음성(False negative)이 나올 수 있음 → 혈청 BHB 검사 필수
검사 항목 | eDKA에서의 특징 | 임상적 의미 및 함정 |
혈당 (BST) | < 200 mg/dL | 대표적인 함정! 혈당이 높지 않아 DKA를 놓치기 쉽습니다. |
소변 케톤 (Urine ketone) | 음성 가능 (False negative) | Acetoacetate만 측정하는 키트의 경우, BHB 중심인 eDKA를 위음성으로 판단할 수 있습니다. |
혈청 BHB
(Beta-hydroxybutyrate) | 상승 (≥ 3 mmol/L) | eDKA 진단의 가장 정확한 기준(Gold standard)이 됩니다. |
pH | < 7.3 | 혈당 수치와 관계없이 대사성 산증이 존재함을 보여줍니다. |
HCO3- (중탄산염) | < 18 mEq/L | 산증을 보상하기 위해 소모되어 감소합니다. |
Anion Gap (음이온차) | > 12 mEq/L | 케톤산(Unmeasured anion)의 축적으로 인해 High Anion Gap 대사성 산증을 나타냅니다. |
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Clinical Pearl: SGLT2i 복용 당뇨 환자가 오심, 구토, 복통을 호소하면 혈당 수치와 무관하게 반드시 ABGA + 혈청 BHB를 루틴으로 시행할 것.
E. 치료 (Treatment)
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eDKA 치료의 목표는 혈당 정상화가 아니라 케토산증 교정(케톤 합성 차단)
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인슐린 투여가 반드시 필요하지만, 혈당이 낮은 상태에서 인슐린 단독 투여는 즉각적인 저혈당(Hypoglycemia)을 초래함. 따라서 포도당-인슐린 병용 투여가 핵심 전략.
E1. 1단계 1 : 수액 소생 (Fluid Resuscitation)
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초기: 0.9% Normal Saline 1~2 L를 1~2시간에 걸쳐 투여하여 혈관 내 볼륨을 교정
탈수 교정 자체만으로도 Counter-regulatory hormone(글루카곤, 코르티솔, 카테콜아민)이 감소.
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이후: 혈청 Na 교정 후 0.45% NaCl 또는 Lactated Ringer로 전환을 고려.
E2. 2단계 : 전해질 교정 (Electrolyte Correction)
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인슐린 투여 전 반드시 혈청 칼륨(K+)을 확인해야 함.
인슐린 투여 여부 | 칼륨(KCl) 처치 및 모니터링 | 임상적 근거 (Rationale) |
K+ < 3.3 | 투여 보류 (Hold) | KCl 보충 최우선 |
K+ 3.3 ~ 5.2 mEq/L | 투여 시작 (Start) | 수액에 KCl 20 ~30 mEq/L 투여 |
K+ > 5.2 mEq/L | 투여 시작 (Start) | 칼륨 보충 없음, 2시간마다 모니터링 |
E3. 3단계 : 포도당 + 인슐린 병용 투여 (핵심)
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혈당이 150~200 mg/dL 수준이므로 처음부터 5~10% 포도당 수액(Dextrose water)을 함께 투여하면서 인슐린을 시작.
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Glycogen → glycolysis로 포도당합성의 재료
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정확한 인슐린 공급을 위해 10% or 20% 등의 더 많은 당을 공급해야 할 수 있음.
(1) 표준 프로토콜
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5~10% Dextrose 수액 100~125 mL/hr로 동시 투여 (혈당을 150~200 mg/dL 범위로 유지)
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Regular Insulin 정맥 지속 주입: 0.05~0.1 UI/kg/hr
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혈당 모니터링: 1시간마다 → 혈당 목표 150~200 mg/dL 유지
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Anion Gap이 정상화되고 HCO3-이 18 mEq/L 이상 회복될 때까지 지속
E4. 4단계 : SGLT2i 중단 및 유발 요인 제거
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입원 즉시 SGLT2i를 중단하고 유발 요인(감염, 금식 등)을 적극적으로 치료한다.
(1) 전환 기준확인 후 IV 인슐린을 피하 인슐린으로 전환.
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경구 섭취 재개 가능
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Anion Gap 정상화
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HCO3- ≥ 18 mEq/L
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BHB < 1 mmol/L
F. Classic DKA vs eDKA 비교
항목 | 전형적 DKA (Classic DKA) | 정상혈당 DKA (eDKA) | 임상적 주의사항 및 팁 |
혈당 (BST) | > 250 mg/dL (흔히 고혈당) | < 200 mg/dL (정상 또는 경미한 상승) | eDKA의 가장 큰 함정. 응급실에서 혈당만 보고 DKA를 배제하면 안 되는 이유입니다. |
다뇨 / 다음 | 뚜렷함 (심한 탈수 유발) | 없거나 경미함 | 탈수 증상이 상대적으로 덜해 환자가 중증도를 인지하지 못할 수 있습니다. |
주요 유발 요인/약제 | 인슐린 중단, 신규 당뇨, 감염 등 | SGLT2 억제제 (SGLT2i) 사용, 극단적 저탄수 식이, NPO | SGLT2i(~gliflozin)를 복용 중인 환자가 수술, 감염, 금식 등의 스트레스 상황에 놓이면 eDKA 리스크가 급증합니다. |
소변 케톤 검사
(Urine Ketone) | 대개 양성 | 음성 가능 (False negative) | Nitroprusside 반응은 Acetoacetate 위주로 검출하므로, beta-hydroxybutyrate(BHB)가 주를 이루는 eDKA에서는 음성이 나올 수 있습니다. |
혈청 BHB | 상승 | 상승 ( 3 mmol/L) | 두 질환 모두 케토산증이므로 혈청 BHB 검사가 확실한 진단의 열쇠가 됩니다. |
진단 난이도 | 낮음 (정형적임) | 높음 (놓치기 매우 쉬움) | 고혈당이 없기 때문에 의사가 의식적으로 SGLT2i 복용력과 아밀라아제/리파아제, 가스분석(ABGA/VBGA)을 확인하지 않으면 미스하기 쉽습니다. |
치료의 핵심 | 인슐린 주입 + 대량 수액 공급 | 포도당(Dextrose) + 인슐린 병용 투여 | eDKA는 혈당이 낮아 인슐린만 주입하면 저혈당에 빠집니다. 산증과 케톤뇨를 해결하기 위해 인슐린을 주입하면서, 동시에 5%~10% 포도당 수액을 함께 공급해야 합니다. |
