低鉀血癥治療量函數關系的研究

張麗香,原 琴,韓子巖

(山西醫科大學第二臨床醫學院消化內科,太原 030001;*通訊作者,E-mail:rweiliaoshi@126.com)

低鉀血癥為臨床較常見的電解質紊亂,進展至重度可導致腸麻痹、呼吸肌麻痹、嚴重心率失常、橫紋肌溶解和猝死[1,2],需緊急處理。一直以來,臨床上補鉀劑量估算采用教科書推薦劑量,沒有具體算式,緊急情況下常力不從心。機體鉀的轉運主要表現為3個方面:鉀的攝入、鉀的排出及細胞內外鉀的分布。已知人體腎功能正常時約90%的鉀經腎臟排泄,約10%經胃腸道和汗液排出,機體總含鉀量98%存在于人體細胞內,約2%存在于細胞外液,細胞內鉀量約為細胞外30-40倍[3]。治療中細胞外鉀移至細胞內完成平衡約15 h或更久[4],研究發現補鉀過快時易致骨骼肌攝取減少和尿鉀增多[5]。目前臨床補鉀多以經驗補鉀為主,沒有一個可遵循的有效公式,且臨床糾正低鉀血癥常難以奏效或療程延長,本研究遵循基礎理論并結合多年實踐,以期提出更精準的補鉀方法。

1 資料與方法

1.1 資料

選取我院2017-02～2019-02收治的低鉀血癥患者共35例,其中重度19例,中度16例,無輕度病例。納入標準:①血清鉀濃度3.0-3.5 mmol/L為輕度,3.0-2.5 mmol/L為中度,<2.5 mmol/L為重度;②禁飲食或不能進飲食,并保證基本熱量和蛋白等腸外營養,排尿和糞便無異常;③基礎病穩定者;④連續2 d血鉀濃度較治療前有增加量,同步留取24 h尿,并于第2天早上送檢24 h尿電解質,有胸腹水引流者記錄引流量及鉀測定濃度;⑤24 h出入量(不顯性失水按600 ml計算)波動±500 ml范圍內;⑥采血時間為補鉀歷時23 h結束1 h后采集。排除標準:①老年人(年齡>75歲)、兒童、胃液引流、腸造瘺、維持性腹膜透析、腹瀉、嘔吐和發熱者;②補鉀治療前或過程中行輸血治療者;③心肺功能失代償;④血肌酐值≥132.50 μmol/L，腎小管酸中毒和少尿者；⑤當日及之前使用大劑量葡萄糖、胰島素、碳酸氫鈉、利尿劑和皮質激素；⑥糖尿病或近1周內血糖>11.1 mmol/L；⑦低鎂或低鈉血癥；⑧血pH值超出正常范圍；⑨全身浮腫；⑩24 h尿量3 L以上；平均動脈壓<70 mmHg、心率>140次/min、需要升壓藥多巴胺維持血壓或需要大量補液輔助維持血壓。

1.2 方法

在治療原發疾病基礎上,當日補鉀所需氯化鉀總量(g)估算:輕度低鉀血癥4-6 g,中度6-8 g,重度8-12 g。生理鹽水適度稀釋10%氯化鉀,靜脈點滴或微量泵20-23 h緩慢輸入。檢測補鉀前后血清鉀水平(mmol/L)和24 h尿鉀(mmol)。Δ細胞外液鉀(mmol)=(第2天鉀離子濃度×第2天體質量-第1天鉀離子濃度×第1天體質量)×20%。鉀的治療量(mmol)=補鉀(離子)總量-繼續丟失量;繼續丟失量=24 h尿鉀(離子)-24 h尿鉀(離子)/9(糞便和汗液丟失[6])。若有引流液,其鉀離子量也應算入。Δ細胞內鉀(mmol)≈鉀的治療量-Δ細胞外液鉀。設血清Δ細胞外液鉀為自變量X,鉀的治療量為因變量Y。常規監測心電變化,補鉀濃度及速度均符合相關臨床規定。

1.3 統計學處理

采用SPSS25.0統計軟件分析X與Y正態分布,散點圖、線性相關分析、標準化殘差分析和多種模型擬合回歸比較。計量資料間的相關性用Pearson相關系數(r)表示。相關系數及回歸系數的顯著性檢驗采用t檢驗。回歸方程的顯著性檢驗采用F檢驗。檢驗水準P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 變量正態分布檢驗

Δ細胞外液鉀(X)正態分析偏度為0.471,峰度為-0.109,均數為3.671,標準差為0.601,Shapiro-Wilk檢驗P=0.590;鉀的治療量(Y)正態分析偏度為0.045,峰度為-0.498,均數為18.648,標準差為4.302,Shapiro-Wilk檢驗P=0.546;Δ細胞內轉移鉀正態分析偏度為-0.012,峰度為-0.288,均數為14.977,標準差為3.911,Shapiro-Wilk檢驗P=0.634;按α=0.05的檢驗水準,上述各變量均符合正態分布(見圖1-3)。Δ細胞內鉀轉移鉀與Δ細胞外液鉀均值比4.080(14.977/3.671)。X與Y的散點圖趨勢同向,大致呈線性關系(見圖4)。

圖1 Δ細胞外液鉀的正態分布直方圖Figure 1 Histogram of inrecment of extracellular potassium

圖2 Δ細胞內轉移鉀的正態分布直方圖Figure 2 Histogram of intracellularly transferred potassium variables

圖3 鉀的治療量的正態分布直方圖Figure 3 Histogrm of therapeutic potassium dosage

圖4 Δ細胞外液鉀與鉀的治療量的散點圖Figure 4 Scatter plot of inrecment of extracellular potassium and therapeutic potassium

2.2 血清Δ細胞外液鉀(X)和鉀的治療量(Y)的線性相關性分析

Pearson相關系數為0.691,相關系數雙側檢驗P值為0.000,按相關系數雙側檢驗的P<0.01水準而言,Δ細胞外液鉀與治療量鉀有顯著線性正關性。

2.3 回歸模型的標準化殘差分析

回歸模型的殘差圖中絕大多數點落在(-2,+2)的水平帶狀區間之中,且不帶有趨勢系統,完全隨機地分布在帶狀之中(見圖5),說明采用回歸線性方程對樣本數據的擬合度是良好的。

圖5 回歸標準化殘差散點圖Figure 5 Regression standardized residual scatterplot

2.4 多模型曲線擬合分析

Δ細胞外液鉀(X)與鉀的治療量(Y)的不同擬合曲線曲線均與散點很近,數據結果顯示線性模型R2(0.477)與調整后R2無顯著性變化(0.461),較其他10種模型R2大,說明線性的模型效果最好。鉀的治療(Y)與Δ細胞外鉀(X)回歸系數進行F檢驗,P<0.05,依據α=0.05的檢驗水準,差異有統計學意義,Δ細胞外鉀(X)與治療量鉀(Y)有顯著性直線相關。線性方程式Y=0.485+4.948X效果最佳(見表1和圖6)。

表1 因變量Y與自變量X多模型擬合回歸分析Table 1 Multivariate fitting regression analysis of dependent variable Y and independent variable X

圖6 Δ細胞外鉀與鉀治療量不同擬合曲線的比較Figure 6 Fitting curves of inrecment of extracellular potassium and therapeutic potassium

2.5 低鉀血癥補鉀治療量計算公式

24 h補鉀治療量(mmol)=0.485+4.948×Δ細胞外液鉀(mmol/L)×20%×體質量(kg)。

2.6 療效和不良反應

所有病人經補鉀治療后血清鉀濃度均得到提升,臨床癥狀均得到改善,均未出現高血鉀,無可關聯的心電圖異常和神經肌肉癥狀。

3 討論

低鉀血癥應早發現和早處理,危重癥需緊急處理,否則極易出現血清鉀濃度較大下降,出現一系列復雜的并發癥[7,8]。臨床當日補鉀總量分布包括細胞外液量新增量(X)、細胞內的新增轉入量(Z)和當日繼續丟失量[2]。臨床中X可按需求算出,Z無法估算,若設鉀的治療量(Y)=X+Z,可以看出,Y與X呈正向趨勢;基于此點,我們做了統計學函數分析。一旦能夠做出治療量的估算,當日的總補鉀量=鉀的治療量+繼續丟失量,如果出入量平衡就可保證繼續丟失量相對穩定和借鑒,治療得以順利進行。本研究設計緩慢20-23 h補鉀輸注,保證了治療中鉀由細胞外移至細胞內完成平衡所需時間大于15 h[5]。結果顯示Y與X變量符合正態分布,線性相關分析、標準化殘差分析和多種模型擬合回歸比較得出線性方程式Y=0.485+4.948X最具合理性。同時也得出24 h治療量中轉入細胞內鉀與Δ細胞外鉀分布均值比4.08,與正常生理比值接近。體質量、年齡及性別的回歸分析無統計學顯著差異和實際意義,本文略去。因方程式常數0.458 mmol折合氯化鉀的量極小,僅0.034 g,為方便臨床醫師應用及記憶,將方程進行簡化,得到與回歸方程非常近似的預測公式Y=5X。實際工作中計算當日補鉀的治療量(mmol)=0.485+4.948×細胞外液鉀(mmol/L)×20%×體質量(kg),也可再簡化為當日補鉀的治療量(mmol)=Δ細胞外液鉀(mmol/L)×體質量(kg)。

當日補鉀總量是由當日治療量(Y)和當日繼續丟失量組成。通常臨床對慢性失鉀的治療為血清鉀每日提升0.2-0.4 mmol/L,平均折合氯化鉀約1-2 g,對于有室性心率失常者建議從基線值提升至血清鉀3.0-3.5 mmol/L水平[9]。輕中度低鉀血癥以每日提升0.2-0.4 mmol/L緩慢補至正常即可,在臨床實際工作中結合具體情況實施。繼續丟失量以尿液、汗液、糞便丟失為主,繼續丟失量存在個體差異,汗液和糞便約占繼續丟失量的10%,尿鉀的丟失可以通過24 h尿電解質來精準計算[10],所以繼續丟失量易于計算把握。我們的公式糾正的是血清鉀,與教科書補鈉公式相當,其意義是一致的。為了提高數據可靠性,實驗入選病例多選擇中重度低鉀血癥,其中重度19例,中度16例,不含輕度病例。

低鉀血癥的補鉀治療是臨床醫生一直關注和探討的問題,實際補鉀治療中,應用公式預算補鉀量,進行多因素綜合考慮,結合患者的實際情況,制定個體化補鉀方案,以有效提升血鉀水平為主要目的[11]。計算當日24 h內預計提升血清鉀濃度Δ值對應的治療量,也要密切關注繼續丟失量,如尿、排泄等[10]丟失量的變化,以及時加以修正。以上公式由于納入的樣本數據相對較少,還需要在以后的臨床工作中將新的患者數據納入公式進一步檢驗其準確性,必要時納入新的樣本數據以擴充樣本容量,不斷驗證和提高,從而得到代表性更好的經驗公式。影響預期補鉀治療的因素多種多樣,除了補充,也要多方位控制鉀的丟失,如減少補液量,慎用利尿劑,避免尿量過大,減少丟也不失一糾正低鉀好方法。