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115年:醫學四(1)

13歲男孩被診斷為嚴重糖尿病酮酸中毒（ severe diabetic ketoacidosis ）而住進加護病房，下列那一個實驗室檢查結果最可能在此病人身上表現？

A血鈉（sodium）及血液滲透壓（ osmolality ）皆低於正常值
B血清尿素氮（ BUN）及肌酸酐（ creatinine ）皆低於正常值
C血氧（O2）及總二氧化碳（ total CO 2）皆高於正常值
D血液陰離子間隙（ anion gap ）高於正常值

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是**糖尿病酮酸中毒（Diabetic Ketoacidosis, DKA）**的典型實驗室檢查結果與病理生理機轉。 DKA 是第一型糖尿病常見的急性併發症，其核心病理生理為：

  1. 胰島素缺乏：導致高血糖（Hyperglycemia）。
  2. 酮體生成：身體無法利用葡萄糖，轉而分解脂肪產生酮酸（Ketoacids），造成代謝性酸中毒。
  3. 滲透壓利尿：高血糖導致嚴重滲透壓利尿，造成脫水（Dehydration）及電解質流失。

選項分析

  • A: 血鈉（sodium）及血液滲透壓（ osmolality ）皆低於正常值 (錯誤)

    • 血鈉：DKA 患者常表現為低血鈉（Hyponatremia）。這主要是因為高血糖造成細胞外液高滲透壓，將細胞內水分拉出至血管內，造成稀釋性低血鈉（Dilutional/Pseudohyponatremia）。公式：血糖每上升 100 mg/dL，血鈉約下降 1.6 mEq/L。
    • 血液滲透壓：儘管血鈉可能偏低，但由於極度高血糖（Glucose 是滲透壓活性物質），DKA 患者的血液滲透壓通常是高於正常值（Hyperosmolarity, > 290 mOsm/kg）。若滲透壓過低反而不符合 DKA 的高滲透壓脫水狀態。

  • B: 血清尿素氮（ BUN）及肌酸酐（ creatinine ）皆低於正常值 (錯誤)

    • DKA 患者因高血糖引起滲透壓利尿，會導致嚴重脫水（Volume depletion）。
    • 脫水會造成腎臟灌流不足，引發腎前性氮血症（Prerenal Azotemia）。
    • 因此，BUN 和 Creatinine 通常會高於正常值，而非低於正常值。此外，某些酮酸（如乙醯乙酸 Acetoacetate）在舊式比色法檢驗中可能干擾 Creatinine 讀數，使其測量值假性升高。

  • C: 血氧（O2）及總二氧化碳（ total CO 2）皆高於正常值 (錯誤)

    • 總二氧化碳（Total CO2）：在生化檢查中，Total CO2 主要代表血清中的**碳酸氫根（HCO3⁻）**含量（約佔 95%）。
    • DKA 為代謝性酸中毒，體內的 HCO3⁻ 會被酮酸消耗以進行緩衝。因此，DKA 患者的 HCO3⁻（即 Total CO2）會顯著低於正常值（通常 < 15-18 mEq/L，嚴重者 < 5 mEq/L）。
    • 呼吸代償會出現庫斯莫呼吸（Kussmaul breathing）以排出 CO2，導致動脈血 PCO2 降低，進一步確認 Total CO2 應為降低。

  • D: 血液陰離子間隙（ anion gap ）高於正常值 (正確)

    • **陰離子間隙（Anion Gap, AG）**計算公式：AG=[Na+]−([Cl−]+[HCO3−])AG = [Na^+] - ([Cl^-] + [HCO_3^-])。
    • DKA 的特徵是血液中累積大量未測量的陰離子——酮體（主要為 β\beta-hydroxybutyrate 和 Acetoacetate）。
    • 這些酸性陰離子的累積會導致 HCO3⁻ 下降，使得計算出來的 AG 顯著上升（通常 > 10-12 mEq/L）。
    • **高陰離子間隙代謝性酸中毒（HAGMA）**是 DKA 的診斷標誌之一。

答案解析

正確答案：D 13歲男孩診斷為嚴重 DKA，其生化特徵必定包含：

  1. 高血糖導致的高滲透壓（排除 A）。
  2. 嚴重脫水導致的腎功能指數（BUN/Cr）上升（排除 B）。
  3. 代謝性酸中毒導致的 HCO3⁻（Total CO2）下降（排除 C）。
  4. 酮酸堆積導致的陰離子間隙（Anion Gap）升高。

核心知識點

考生應熟記 DKA 的診斷標準與典型實驗室異常：

  1. 診斷三要素：
    • 高血糖（Hyperglycemia）：血糖 > 200 mg/dL。
    • 代謝性酸中毒（Metabolic Acidosis）：pH < 7.3 或 HCO3⁻ < 15-18 mmol/L。
    • 酮酸血症/酮尿（Ketosis）：血液或尿液中偵測到酮體。
  2. 嚴重度分級（Pediatric DKA severity）：
    • 輕度：pH < 7.3, HCO3⁻ < 15 mmol/L。
    • 中度：pH < 7.2, HCO3⁻ < 10 mmol/L。
    • 重度：pH < 7.1, HCO3⁻ < 5 mmol/L。（本題個案屬於此類）
  3. 關鍵生化變化：
    • Anion Gap：升高（High AG Metabolic Acidosis）。
    • Total CO2 (HCO3⁻)：降低。
    • Na⁺：通常降低（假性低血鈉），需計算校正鈉值（Corrected Sodium）。
    • K⁺：血清鉀通常正常或升高（因酸中毒導致 K⁺ 從細胞內移出），但體內總鉀量其實是缺乏的，治療時需小心低血鉀。
    • BUN/Cr：升高（脫水）。

參考資料

  1. Diabetic Ketoacidosis (DKA) Workup - Medscape
  2. Pediatric Diabetic Ketoacidosis - StatPearls - NCBI Bookshelf
  3. ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines 2022: Diabetic ketoacidosis and hyperglycemic hyperosmolar state
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