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Technische Universität München
Diabetische Ketoazidose
Dr. med. Katharina Warncke
Fortbildungskurs der DDG München 2012/2013
Schwerpunkt Pädiatrie
21.Februar 2013
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Übersicht
• Definition
• Epidemiologie, Risikofaktoren
• Pathophysiologie
• Klinik
• Therapie
• Komplikationen: Hirnödem
• Prävention, Vermeidungsstrategien
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Definition
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
• Hyperglykämie (Glucose > 200 mg/dl)
• pH <7,3 oder HCO3- <15 mmol/l
• Acetonurie und Acetonämie
• Mild (pH < 7,3, HCO3- <15 mmol/l)
• Moderat (pH < 7,2, HCO3- <10 mmol/l)
• Schwer ( pH < 7,1, HCO3- <5 mmol/l)
Einteilung nach Schweregrad
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Epidemiologie/ DKA bei Manifestation
pH≤7.1
pH≤7.3
Prävalenz der DKA bei
Diagnose
gleichbleibend hoch,
ca. 20%
Karges et al. Klin Päd 2011
pH≤7.1
pH≤7.3 Höchstes Risiko für
Kleinkinder
und Jugendliche
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DKA bei Manifestation
Bei „gescreenten“ Kindern:
• TEDDY Studie 13.9% < 5 Jahren mit DKA
• BABYDIAB/ Münchner Familienstudie 3.3% mit DKA Larsson et al. Diabetes Care 2011
Winkler et al. Ped. Diabetes 2011
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Prävalenz der DKA nach Manifestation
Fritsch et al. Ped Diab 2011
DPV-Wiss Analyse
• Insgesamt 28.770 Patienten < 20 Jahren
• DKA nur bei Patienten, die nicht neu manifestiert sind,
analysiert
• 4.9% eine DKA/ Jahr; 1% mehrere DKA/ Jahr
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Pathophysiologie
Wolfsdorf et al.
Diabetes Care 2006; 29: 1150-1159 FFA free fatty acids
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Klinik
• Auftreten bei neu diagnostizierten Patienten, sowie
bei „Therapiefehlern“, Alkoholkonsum, erhöhtem
Insulinbedarf (Infekte)
• „klassische Symptomatik“: Polyurie, Polydipsie,
Gewichtsverlust, schlechter Allgemeinzustand,
Kussmaul-Atmung
• Differenzialdiagnose bei:
Bauchschmerzen, V.a. Appendizitis, HWI,
akuter Infekt mit Erbrechen, Anorexie, Windelsoor…
• Dran denken! Blutzuckerbestimmung/ Urin-Stix einfach
und kostengünstig!
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Akute Therapie/ 4 Therapiesäulen
Flüssigkeit
Insulin
Elektrolyte
Beendigung der
Dehydratation Beendigung der
Ketonproduktion Ersatz der
Elektrolyte
Blutzucker-
Senkung
Langsam senken
CAVE: Laborfallstricke!
Serum-Natrium falsch niedrig, Serum-Kreatinin falsch hoch!
„Faustregel“:
korrigiertes Serum-Na2+ =
gemessenes Na2+ + 2x[(Blutglucose in mg/dl-100)/100]
Hürter et al. Springer Verlag 2007
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Flüssigkeitsmanagement
• Erste Stunde:
Isotone Lösung (NaCl 0,9%) 10ml/kg/h
• Bei Bedarf Schockbehandlung
• > 50 ml/kg in den ersten 4 Stunden erhöhen
das Hirnödem-Risiko
• Bei Glucose < 250 mg/dl: halb isotone Lösung mit Glucose 5%
und Elektrolyten
• Ausgleich über insgesamt 48 h (1,5-2-facher Tagesbedarf)
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
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i.v. Insulinmischung: 0,5 IE pro kg ad 50 ml NaCl 0,9% → 10 ml/h entspricht 0,1 IE/ kg/ h
Insulinsubstitution
• Beginn immer mit Volumentherapie (Infusion)
• 0.05-0.1 IE Insulin pro kg Körpergewicht (KEIN BOLUS)
• Gewünschter BZ-Abfall 50-80 mg/dl pro Stunde
• Bei zu schnellem Abfall Insulinzufuhr halbieren
• Umstellung auf s.c. Insulin erst bei normalem pH-Wert
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
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Elektrolytsubstitution Kalium
• Bei DKA immer Kalium Defizit
• Bei normalem Serum-Kalium nach dem Volumenbolus
• Beginn mit (20-) 40 mmol KCl 7.45% pro l Infusionslösung
• Bedarf 3-6 mmol/ kg/ 24 h
Phosphat
• Studien zeigen keinen Benefit einer generellen Substitution
• Folgen der Hypophosphatämie: Muskelschwäche, eingeschränkte kardiale Kontraktilität
• Substitution bei ausgeprägter Hypophosphatämie
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
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Natriumbikarbonat???
• Kontrollierte Studien zeigen keinen Benefit
• erwägen bei pH <6,9, verminderter kardialer Kontraktilität,
lebensbedrohlicher Hyperkaliämie
• Falls doch Bikarbonat-Gabe:
1-2 mmol/kg, verdünnt, über 60 Minuten
• Therapie-Komplikationen:
rasche Korrektur der Azidose
Hypokaliämie
Steigerung der Osmolalität
Hirnödem
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
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Hirnödem
• Komplikation bei 0,5-1% aller DKAs1; Mortalität 21-24%
KLINIK:
• Kopfschmerzen
• Bradykardie
• Bewusstseinstrübung
• RR-Anstieg
• Temperaturanstieg
• SaO2-Abfälle
Glaser et al. NEJM 2001, Vol. 344 (4): 264-69
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• Junges Alter
• Diabetes-Neumanifestation
• Längere Dauer der Symptome
• Schwere Azidose
• Niedriger pCO2
• Erhöhter Serum-Harnstoff
• Behandlung mit Natrium-Bikarbonat
• Zu hohe Flüssigkeitszufuhr in den ersten 4 Stunden
• Insulingabe in der ersten Stunde
Hirnödem: Risikofaktoren
Glaser et al. NEJM 2001, Vol. 344 (4): 264-69
Edge et al. Diabetologia 2006, 49: 2002-09
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• Klinisch auffälliges Hirnödem bei ca. 1% aller Diabetischen Ketoazidosen
• „subtiles Hirnödem“ (MRT Veränderungen) bei ca. 50% aller DKA
• besteht häufig bei Diagnosestellung; Verschlechterung unter Therapie
Glaser et al. Ped. Diabetes 2009
• gängige Hypothese: schnelle osmotische Veränderungen führen
zur Zellschwellung und Ausbildung des Hirnödems
Entstehung des Hirnödems
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Entsteht das Hirnödem durch die Therapie der DKA?
• 5-20% aller Hirnödeme bei DKA werden VOR Therapie diagnostiziert
Lawremce et al. J Pediatr 2005
Glaser et al. NEJM 2001
• Entstehung kann nicht alleine durch die Therapie erklärt werden
• Risikofaktoren:
Initial niedriger pCO2 Wert
Erhöhte Harnstoffwerte
Schwere der Azidose
Zu hohe Flüssigkeitsmengen
Insulinzufuhr in der ersten Stunde
Bikarbonat-Gaben
ABER:
Analysen wurden nicht bezüglich Schweregrad (Dehydratation) adjustiert
Nach Adjustierung nur höhere Harnstoff / niedrige pCO2 Werte maßgeblich
• Hirnödem ist ein gängiges Phänomen unterschiedlicher Schwergrade
Gegebene Voraussetzungen
Therapieelemente
Entstehung des Hirnödems
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Entstehung des Hirnödems
Yuen et al. Diabetes 2008
Intraperitoneale Gabe von Streptozotocin
→ diabetische Ketoazidose
Katheter Anlage in V. und A. femoralis
Intubation
MRT Untersuchungen von Ratten mit DKA und Kontrollen
(perfusion-weighted imaging; Diffusionskoeffizienten ADC –
Apparent Diffusions Coeffizient)
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• MR-DWI – Maß für die Diffusion von Wasser
• kann als ADC (Diffusionskoeffizient) dargestellt werden
Gass A. J Neurol Sci. 2001
Neumann-Haefelin T. Stroke 2000
Zytotoxisches Ödem
Intrazellulärraum durch Zellschwellung vergrößert
Ursache: Hypoxie/ Ischämie; Na/K ATPase vermindert
Depolarisation der Zelle, da Natrium intrazellulär ↑ und Kalium intrazellulär↓
Chlorid Einstrom und Zellschwellung
Wassermoleküle diffundieren weniger frei → ↓ ADC
Vasogenes Ödem
Gesteigerte Permeabilität der Hirnkapillaren
Kapilläre Filtraion von Proteinen, ziehen Wasser mit
Zunahme des interstitiellen Raums → ↑ ADC
Entstehung des Hirnödems
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Yuen et al. Diabetes 2008
controls
DKA rats
Zerebraler Blutfluss
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Zerebraler Blutfluss in Abhängigkeit vom pCO2
Yuen et al.Diabetes 2008
Dehydratation UND Hypokapnie führen zur Verminderung des zerebralen
Blutflusses und zur Hirnschädigung
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Effekt von Insulin- und Kochsalzinfusion
Baseline
60 minutes
120 minutes
Yuen et al. Diabetes 2008
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Glaser et al. J Pediatr. 2008
Untersuchungsgruppe: 26 Patienten < 18 Jahre, DKA (pH < 7.25)
Untersuchungen: MRT-Untersuchungen zu Beginn während der Therapie
und nach Beendigung der DKA; v.a. ADC (Diffusionskoeffizient)
Hypothese: während der Therapie der DKA ist ADC (Diffusionskoeff.)
erhöht; Indikator für vermehrte extrazelluläre Flüssigkeit und erhöhte
zerebrale Perfusion
→ zytotoxisches Ödem bei unbehandelter DKA durch zerebrale
Minderperfusion, danach vasogenes Hirnödem
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Mittlere ADC-Werte waren signifikant höher während der DKA-Behandlung im
Vergleich zu ADC-Werten nach Behandlung (8.13 ± 0.47 vs. 7.74 ±0.49 x
10 -4 mm2/sec; p< 0.001)
→Vorliegen eines vasogenen Hirnödems während der Behandlung
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Hypothetisches Modell zur Entstehung der
cerebralen Schädigung bei DKA
→ Das Hirnödem VOR Therapie ist zytotoxisch und durch den
reduzierten zerebralen Blutfluss und die Hypokapnie bedingt
Glaser et al. Ped. Diabetes 2009
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• Aufnahme auf die Intensivstation
• Reduktion der Flüssigkeitszufuhr um 1/3
• Mannit 0,5-1 g/kg i.v., ggf. hypertone Kochsalzlösung
• Kopf hoch lagern
• Ggf. Intubation und Hyperventilation
• Bildgebung bei stabilem Zustand
Hirnödem: Therapie
ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines
Pediatric Diabetes 2009
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Prävention: Allgemeinbevölkerung
„Parma Trial“
• Große Aufklärungskampagne an Schulen über Symptome
von Typ 1 Diabetes; Auswertung 8 Jahre nach Beginn
Vanelli et al. Diabetes Care 1999
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Prävention bei bekannten Patienten
• Bei JEDER Ketoazidose Ursachenforschung
• Schulen, Schulen, Schulen
• Viele Patienten verdrängen Möglichkeit
der DKA!!!
→ immer wieder nachfragen!
• Bei rezidivierenden DKAs ggf. psychologische Unterstützung
• Längerfristige stationäre Betreuung/ Diabetes-Internat?
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Zusammenfassung
• Prävalenz der DKA bei Manifestation sehr hoch, v.a. bei Kleinkindern
• Wichtigste Therapieprinzipien: Flüssigkeit, Insulin, Elektrolyte, langsame Korrektur der Hyperglykämie
• WICHTIG: einfaches klinik-internes Therapie-Schema;
regelmäßige klinische Kontrollen
• DKA ist IMMER ein Notfall
• Gefährlichste Komplikation: Hirnödem
• Prävention: wiederholte Schulung
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
und noch eine
gute Zeit in München!