Sind Sie sicher, dass Ihr Patient ein diabetisches Ketoazidose-bedingtes Hirnödem hat? Was sind die typischen Befunde für diese Krankheit?
Hirnödeme sind eine potenziell lebensbedrohliche Komplikation der diabetischen Ketoazidose (DKA) und für die Mehrzahl der diabetesbedingten Todesfälle bei Kindern verantwortlich.
Ein Hirnödem tritt typischerweise nach mehrstündiger Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten auf, kann aber auch zum Zeitpunkt der Präsentation von DKA auftreten, bevor die Behandlung begonnen wird.
Das Risiko eines Hirnödems hängt mit dem Schweregrad von Azidose, Hypokapnie und Dehydratation zum Zeitpunkt der Präsentation von DKA zusammen. Obwohl nur bei 1% der DKA-Episoden bei Kindern ein schweres, klinisch offensichtliches Hirnödem auftritt, haben zahlreiche Studien gezeigt, dass bei der Mehrzahl der Kinder während der DKA-Behandlung ein leichtes Hirnödem auftritt, das mit nur minimalen oder keinen Veränderungen des mentalen Status einhergeht.
Der Zusammenhang zwischen intravenöser Flüssigkeitsbehandlung und dem Risiko eines DKA-bedingten Hirnödems wird häufig diskutiert; es gibt jedoch keine klaren Zusammenhänge zwischen der Verwendung bestimmter Flüssigkeitsbehandlungsprotokolle und erhöhtes Risiko für DKA-bedingte Hirnödeme. Ob und wie Hirnödeme verhindert werden können, ist derzeit unbekannt. Die Behandlung eines klinisch offensichtlichen Hirnödems beinhaltet typischerweise die Verwendung von hyperosmolaren Mitteln (Mannitol oder hypertonische Kochsalzlösung).
DKA-bedingtes Hirnödem ist eine klinische Diagnose. Imaging-Studien können hilfreich sein, sind aber nicht immer endgültig. Die häufigsten Symptome eines DKA-bedingten Hirnödems sind Veränderungen des psychischen Status (Verwirrtheit, Reizbarkeit, Obtundation), die mit starken Kopfschmerzen, Wiederauftreten von Erbrechen, Krampfanfällen, Bluthochdruck, unangemessener Verlangsamung der Herzfrequenz und / oder Anzeichen eines erhöhten Hirndrucks einhergehen.Obwohl ein schweres klinisch offensichtliches Hirnödem selten ist (etwa 1% der DKA-Episoden bei Kindern), deuten neuere Daten darauf hin, dass die Mehrheit der Kinder mit DKA ein leichtes subklinisches Hirnödem aufweist. In den meisten Fällen ist dieses Ödem asymptomatisch oder mit nur geringfügigen Veränderungen des mentalen Status verbunden. Dieses leichte Ödem ist bei Bildgebungsstudien, die während DKA-Episoden durchgeführt wurden, nicht eindeutig erkennbar, kann jedoch beim Vergleich von Bildgebungsstudien während einer DKA-Episode mit Bildgebungsstudien desselben Patienten nach Genesung von DKA festgestellt werden. Da das DKA-bedingte Hirnödem in einem Kontinuum von Schweregraden mit unterschiedlichem Grad an Ödem und unterschiedlichem Grad an mentalen Statusänderungen auftritt, kann es schwierig sein, zu entscheiden, an welchem Punkt bei einem Patienten ein klinisch relevantes Hirnödem diagnostiziert werden soll.
Wann tritt typischerweise ein diabetisches Ketoazidose–bedingtes Hirnödem auf?
DKA-bedingte Hirnödeme treten am häufigsten nach mehrstündiger DKA-Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten auf, können aber auch zum Zeitpunkt der Präsentation in der Notaufnahme auftreten, bevor die Behandlung verabreicht wird.
Welche Kinder haben das größte Risiko für diabetische Ketoazidose-bedingte Hirnödeme?
Epidemiologische Studien zeigen, dass DKA-bedingte Hirnödeme am häufigsten bei Kindern mit schwerer Azidose und schwerer Hypokapnie sowie ausgeprägter Dehydratation (hohe Blutharnstoffstickstoffkonzentrationen) auftreten Darüber hinaus wurde ein geringerer Anstieg der gemessenen Serumnatriumkonzentration während der DKA-Behandlung festgestellt, da die Serumglukosekonzentration sinkt wurde als mit einem größeren Risiko für DKA-bedingte Hirnödeme assoziiert identifiziert. Da jüngere Kinder tendenziell eine schwerere Azidose und Dehydratation aufweisen, ist ein DKA-bedingtes Hirnödem bei jüngeren Patienten häufiger.
Welche anderen Komplikationen der diabetischen Ketoazidose teilen einige dieser Symptome?
Andere intrakranielle Komplikationen, die durch DKA verursacht werden, können ähnliche Symptome wie DKA-bedingte Hirnödeme aufweisen. Dazu gehören intrakranielle Thrombosen, Hirninfarkte und Hirnblutungen. Krampfanfälle während der DKA können auch (selten) mit Elektrolytstörungen oder Hypoglykämie zusammenhängen. Darüber hinaus können schwere Azidose und / oder schwere Hyperosmolalität zum Zeitpunkt der Präsentation von DKA zu einem depressiven Sensorium führen.
Es kann schwierig sein, Veränderungen des mentalen Status, die auf metabolische Veränderungen im Zusammenhang mit DKA zurückzuführen sind, von einem veränderten mentalen Status zu unterscheiden, der auf ein DKA-bedingtes Hirnödem zurückzuführen ist. Eine häufige und fortlaufende Beurteilung von mentalen Statusänderungen als Reaktion auf eine DKA-Behandlung ist in dieser Hinsicht hilfreich. Bildgebende Untersuchungen des Gehirns können ebenfalls hilfreiche Informationen liefern, obwohl diese Studien bei DKA-bedingten Hirnödemen nicht immer abnormal sind (siehe unten).
Was hat diese Krankheit zu dieser Zeit verursacht?
Die Ursachen des DKA-bedingten Hirnödems sind nicht gut verstanden. Anfänglich stellten viele Forscher die Hypothese auf, dass ein DKA-bedingtes Hirnödem durch einen schnellen Rückgang der Serumosmolalität verursacht wird aufgrund einer schnellen Infusion von hypotonischen intravenösen Flüssigkeiten. Daten aus klinischen und Laborstudien deuten jedoch nicht darauf hin, dass osmotische Veränderungen für die Pathogenese des DKA-bedingten Hirnödems von zentraler Bedeutung sind. Stattdessen deuten neuere Daten darauf hin, dass ein DKA-bedingtes Hirnödem möglicherweise durch eine zerebrale Hypoperfusion vor der DKA-Behandlung verursacht werden kann, wobei zusätzliche Verletzungen im Zusammenhang mit einer Reperfusion während der Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten auftreten. Neuere Studien deuten auch darauf hin, dass erhöhte Konzentrationen von Entzündungsmediatoren und anderen Substanzen, die die Blut-Hirn-Schranke beeinflussen können, eine Rolle spielen können.
Welche Laborstudien sollten Sie anfordern, um die Diagnose zu bestätigen? Wie sollten Sie die Ergebnisse interpretieren?
DKA-bedingtes Hirnödem ist eine klinische Diagnose und es gibt keine bestätigenden Labortests. Imaging-Studien (siehe unten) können hilfreich sein, sind aber nicht immer endgültig.
Wären bildgebende Untersuchungen hilfreich? Wenn ja, welche?
Bei Verdacht auf ein klinisch relevantes DKA-bedingtes Hirnödem sollten bildgebende Untersuchungen des Gehirns (Computertomographie oder Magnetresonanztomographie ) in Betracht gezogen werden. Bildgebende Untersuchungen können Anzeichen von Ödemen (reduzierte ventrikuläre Größe, inapparente Basilarzisternen oder Intensitätsanomalien) erkennen. Noch wichtiger ist, dass CT oder MRT wichtig sind, um andere Ursachen für psychische Statusänderungen während der DKA auszuschließen, einschließlich Hirninfarkt, Hirnblutung und / oder Hirngefäßthrombose.
Beachten Sie, dass anfängliche Bildgebungsstudien bei Kindern mit DKA-bedingtem Hirnödem normal sein können und bildgebende Befunde, die mit Ödemen übereinstimmen, möglicherweise erst viele Stunden nach Beginn der symptoms.In teilweise aus diesem Grund haben einige Forscher die Hypothese aufgestellt, dass Ödeme und erhöhter Hirndruck tatsächlich Folgen einer Hirnverletzung sein können (z. B. Verletzung im Zusammenhang mit zerebraler Ischämie / Reperfusion) und nicht die Hauptursachen für eine Hirnverletzung während der DKA.
Bestätigung der Diagnose
In einer Studie wurde ein klinischer Algorithmus zur Diagnose eines DKA-bedingten Hirnödems vorgeschlagen (Muir et al., siehe Referenzen unten). Dieser Algorithmus wurde in prospektiven klinischen Studien nicht validiert, bietet jedoch eine umfangreiche Liste von Symptomen sowie eine Klassifizierung der relativen Bedeutung der einzelnen Symptome. Gemäß dem Algorithmus sollte bei Patienten ein klinisch relevantes Hirnödem diagnostiziert werden, wenn sie eines der „diagnostischen“ Kriterien, zwei „Haupt“ -Kriterien oder ein „Haupt“ – und zwei „Neben“ -Kriterien haben.
Jedes Kriterium muss nach der anfänglichen Flüssigkeitsreanimation beachtet werden.
Nebenkriterien: Wiederauftreten von Erbrechen, Kopfschmerzen, Lethargie / schwer aus dem Schlaf zu wecken, diastolischer Blutdruckwert größer als 90 mm Hg, Alter unter 5 Jahren
Hauptkriterien: veränderte Mentation / schwankendes Bewusstsein, anhaltende Herzfrequenzverzögerung (> 20 Schläge / min), die nicht mit einem verbesserten intravaskulären Volumen oder Schlafzustand zusammenhängen, altersunpassende Inkontinenz
Diagnostische Kriterien: abnormale motorische oder verbale Reaktion auf Schmerzen, Dekortikat- oder Decerebrat-Haltung, Hirnnervenlähmung, abnormales (neurogenes) Atemmuster
Wenn Sie bestätigen können, dass der Patient an diabetischer Ketoazidose / Hirnödem leidet, welche Behandlung sollte eingeleitet werden?
Mannitol (0,25-1 g/ kg) ist die am häufigsten verwendete Behandlung für DKA-bedingte Hirnödeme. Mannitol sollte verabreicht werden, sobald eine klinische Diagnose eines DKA-bedingten Hirnödems gestellt wurde. Anekdotische Beweise aus Fallserien von Kindern mit DKA-bedingtem Hirnödem deuten darauf hin, dass eine sofortige Verabreichung von Mannitol von Vorteil sein kann, aber Daten aus randomisierten Studien oder anderen klinischen Studien fehlen.
Der Wirkungsmechanismus von Mannitol ist nicht gut verstanden. Schnelle klinische Verbesserungen bei Patienten, die mit Mannitol behandelt wurden, deuten darauf hin, dass andere Effekte als die direkte osmotische Entfernung von Wasser aus dem Gehirnparenchym wichtig sein können. Es wird angenommen, dass die Mannitolbehandlung die Blutviskosität und den zerebralen Perfusionsdruck verbessert und dadurch den zerebralen Blutfluss verbessert.Fallberichte von Kindern mit DKA-bedingtem Hirnödem deuten auch darauf hin, dass hypertonische (3% ige) Kochsalzlösung zur Behandlung eines erhöhten Hirndrucks von Vorteil sein kann. Die relative Wirksamkeit der hypertonischen Salzbehandlung im Vergleich zu Mannitol ist unklar.
Intubation mit Hyperventilation zur Senkung des Hirndrucks wird manchmal bei Patienten mit DKA-bedingtem Hirnödem angewendet. Da der psychische Zustand bei sedierten Patienten jedoch schwer einzuschätzen ist, sollte die Intubation nur dann durchgeführt werden, wenn dies unbedingt erforderlich ist. Darüber hinaus fand eine Studie einen Zusammenhang zwischen Intubation mit Hyperventilation und schlechten Ergebnissen von DKA-bedingten Hirnödemen. Aus diesem Grund sollten die PCO2-Spiegel bei intubierten Patienten mit DKA-bedingtem Hirnödem nach Möglichkeit auf dem für den Azidosegrad des Patienten erwarteten Niveau gehalten und nur dann weiter gesenkt werden, wenn andere Optionen zur Behandlung eines erhöhten Hirndrucks versagt haben.
Welche Nebenwirkungen sind mit jeder Behandlungsoption verbunden?
Die Behandlung mit Mannitol kann den freien Wasser- und Elektrolytverlust erhöhen und zu Elektrolytschwankungen führen. Eine sorgfältige Beachtung des Flüssigkeits- und Elektrolythaushalts nach der Verabreichung von Mannitol ist unerlässlich. Die Behandlung mit Mannitol kann unterschiedliche Auswirkungen auf den Blutdruck haben und anfänglich einen vorübergehenden leichten Anstieg des intrakraniellen Drucks verursachen.
Was sind die möglichen Folgen eines diabetischen Ketoazidose-bedingten Hirnödems?
DKA-bedingte Hirnödeme weisen hohe Mortalitätsraten und dauerhafte neurologische Morbidität auf. Etwa 20% -25% der Kinder, bei denen sich ein klinisch relevantes Hirnödem entwickelt, sterben und weitere 20% -25% erleiden eine dauerhafte Hirnverletzung. Unerwünschte Ergebnisse eines DKA-bedingten Hirnödems treten häufiger bei Kindern mit tieferen Anomalien des psychischen Status zum Zeitpunkt der Diagnose eines DKA-bedingten Hirnödems und bei Kindern mit höheren Blutharnstoffstickstoffkonzentrationen zum Zeitpunkt der Erstpräsentation mit DKA auf.
Was verursacht diese Krankheit und wie häufig ist sie?
DKA-bedingte Hirnödeme treten bei 0,3% -0,9% der DKA-Episoden bei Kindern auf. Die Ursachen für DKA-bedingte Hirnödeme und Hirnverletzungen werden weiterhin diskutiert. Erste Hypothesen konzentrierten sich auf die mögliche Rolle osmotischer Veränderungen und der Infusion hypotoner Flüssigkeiten, aber Daten aus klinischen Studien haben im Allgemeinen keine wichtige Rolle für osmotische Schwankungen bei der Entstehung von DKA-bedingten Hirnödemen unterstützt. Neuere Daten zeigen, dass Patienten mit dem größten Risiko für DKA-bedingte Hirnödeme sind diejenigen mit größerer Dehydratation und größere Hypokapnie bei Präsentation von DKA, was die Möglichkeit erhöht, dass zerebrale Hypoperfusion eine Rolle spielen könnte.Tierexperimentelle Daten deuten darauf hin, dass zerebrale metabolische Veränderungen, die während der DKA auftreten, denen ähnlich sind, die für hypoxische / ischämische Hirnverletzungen charakteristisch sind. Darüber hinaus zeigen Tierdaten einen verringerten zerebralen Blutfluss und ein zytotoxisches Ödem während unbehandelter DKA. Während der DKA-Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten nimmt der zerebrale Blutfluss zu und es entwickeln sich vasogene Ödeme. Ähnlichkeiten zwischen diesen Befunden und denen, die typisch für eine Ischämie / Reperfusionsverletzung sind, erhöhen die Möglichkeit, dass eine durch DKA verursachte Hirnverletzung auf eine zerebrale Hypoperfusion vor der Behandlung und die Auswirkungen einer Reperfusion während der Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten zurückzuführen ist.
Wie verursachen diese Erreger/Gene/Expositionen die Krankheit?
Die Pathogenese von DKA-bedingten Hirnödemen und Hirnverletzungen ist nicht gut verstanden. Es ist bekannt, dass Kinder mit größerer Hypokapnie, größerer Azidose und schwererer Dehydratation das höchste Risiko für DKA-bedingte Hirnödeme haben. Nach einer Hypothese führen Hypokapnie und schwere Dehydratation während der DKA zu einer Verringerung des zerebralen Blutflusses. Hyperglykämie kann auch direkt zur zerebralen Hypoperfusion beitragen, und Tierstudien zeigen eine verminderte zerebrale Durchblutung während Hyperglykämie. Während der DKA-Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten tritt eine Reperfusion von zuvor hypoperfundiertem Hirngewebe auf, was zu einer Reperfusionsverletzung führt. Es wurde gezeigt, dass Hyperglykämie viele Aspekte der zerebralen Reperfusionsverletzung verschlimmert und in ähnlicher Weise eine Rolle bei DKA-bedingten Hirnverletzungen spielen kann.
Welche Komplikationen können Sie von der Krankheit oder der Behandlung der Krankheit erwarten?
DKA-bedingte Hirnödeme weisen hohe Mortalitätsraten und dauerhafte neurologische Morbidität auf. Obwohl sich einige Patienten vollständig erholen, können andere einen erhöhten Hirndruck aufweisen (einige mit Anzeichen, die mit der „Cushing-Triade“ übereinstimmen: Hypertonie, Bradykardie und unregelmäßige Atmung oder Apnoe) und zu einem Hirnbruch führen. Auch ohne erhöhten Hirndruck kann es jedoch zu fokalen oder diffusen Hirnverletzungen kommen.Ungefähr 20% -25% der Kinder mit klinisch relevantem DKA-bedingtem Hirnödem sterben und weitere 20% -25% erleiden eine dauerhafte Hirnverletzung. Neurologische Schäden, die durch DKA-bedingte Hirnödeme verursacht werden, können fokal oder allgemeiner sein, einschließlich intellektueller Beeinträchtigungen, Gedächtnisstörungen, Sprach- / Sprachstörungen, Hemiparese / Quadriparese, Hypopituitarismus und anhaltender vegetativer Zustand.
Wie kann ein diabetisches Ketoazidose-bedingtes Hirnödem verhindert werden?
Derzeit ist unklar, ob oder wie DKA-bedingte Hirnödeme verhindert werden können. Es wurde viel darüber diskutiert, ob ein DKA-bedingtes Hirnödem durch die Verwendung eines bestimmten intravenösen Flüssigkeits- (und Insulin-) Protokolls für die DKA-Behandlung verhindert werden kann. Eine laufende, große, multizentrische klinische Studie zum Vergleich von intravenösen Flüssigkeitsbehandlungsprotokollen für pädiatrische DKA (die Pediatric Emergency Care Applied Research Network FLUID Study, die 2016 abgeschlossen sein soll) könnte diese Frage beantworten, aber derzeit ist die Antwort unbekannt.
Da das Risiko eines DKA-bedingten Hirnödems mit dem Schweregrad der DKA zusammenhängt (das Risiko ist bei Kindern mit größerer Azidose, Hypokapnie und Dehydratation höher), ist die sofortige Erkennung von DKA und die Einleitung einer Behandlung in einem frühen Stadium wichtig. Bei Kindern mit bekanntem Diabetes sollten alle Anstrengungen unternommen werden, um Eltern und Patienten über die Symptome einer Ketose und die Bedeutung einer sofortigen Behandlung aufzuklären, wenn zu Hause eine Ketose festgestellt wird. (Siehe Kapitel diabetische Ketoazidose.)
Was ist der Beweis?
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Glaser, N, Yuen, N, Anderson, S. „Zerebrale Stoffwechselveränderungen bei Ratten mit diabetischer Ketoazidose: Auswirkungen der Behandlung mit Insulin und intravenösen Flüssigkeiten und Auswirkungen von Bumetanid“. Diabetes . Vol. 59. 2010. s. 702-9.
Lo, W, O’Donnell, M, Tancredi, D. „Diabetische Ketoazidose bei juvenilen Ratten ist mit reaktiver Gliose und Aktivierung von Mikroglia im Hippocampus assoziiert“. In: Pediatr Diabetes. 2015 Januar 16.
Ma, L, Roberts, JS, Pihoker, C. „Transkranielle Doppler-basierte Beurteilung der zerebralen Autoregulation bei kritisch kranken Kindern während der Behandlung mit diabetischer Ketoazidose“. In: Pediatr Crit Care Med. Vol. 15. 2014 Okt. s. 742-9.
