低钾血症治疗量函数关系的研究

张丽香,原 琴,韩子岩

(山西医科大学第二临床医学院消化内科,太原 030001;*通讯作者,E-mail:rweiliaoshi@126.com)

低钾血症为临床较常见的电解质紊乱,进展至重度可导致肠麻痹、呼吸肌麻痹、严重心率失常、横纹肌溶解和猝死[1,2],需紧急处理。一直以来,临床上补钾剂量估算采用教科书推荐剂量,没有具体算式,紧急情况下常力不从心。机体钾的转运主要表现为3个方面:钾的摄入、钾的排出及细胞内外钾的分布。已知人体肾功能正常时约90%的钾经肾脏排泄,约10%经胃肠道和汗液排出,机体总含钾量98%存在于人体细胞内,约2%存在于细胞外液,细胞内钾量约为细胞外30-40倍[3]。治疗中细胞外钾移至细胞内完成平衡约15 h或更久[4],研究发现补钾过快时易致骨骼肌摄取减少和尿钾增多[5]。目前临床补钾多以经验补钾为主,没有一个可遵循的有效公式,且临床纠正低钾血症常难以奏效或疗程延长,本研究遵循基础理论并结合多年实践,以期提出更精准的补钾方法。

1 资料与方法

1.1 资料

选取我院2017-02～2019-02收治的低钾血症患者共35例,其中重度19例,中度16例,无轻度病例。纳入标准:①血清钾浓度3.0-3.5 mmol/L为轻度,3.0-2.5 mmol/L为中度,<2.5 mmol/L为重度;②禁饮食或不能进饮食,并保证基本热量和蛋白等肠外营养,排尿和粪便无异常;③基础病稳定者;④连续2 d血钾浓度较治疗前有增加量,同步留取24 h尿,并于第2天早上送检24 h尿电解质,有胸腹水引流者记录引流量及钾测定浓度;⑤24 h出入量(不显性失水按600 ml计算)波动±500 ml范围内;⑥采血时间为补钾历时23 h结束1 h后采集。排除标准:①老年人(年龄>75岁)、儿童、胃液引流、肠造瘘、维持性腹膜透析、腹泻、呕吐和发热者;②补钾治疗前或过程中行输血治疗者;③心肺功能失代偿;④血肌酐值≥132.50 μmol/L，肾小管酸中毒和少尿者；⑤当日及之前使用大剂量葡萄糖、胰岛素、碳酸氢钠、利尿剂和皮质激素；⑥糖尿病或近1周内血糖>11.1 mmol/L；⑦低镁或低钠血症；⑧血pH值超出正常范围；⑨全身浮肿；⑩24 h尿量3 L以上；平均动脉压<70 mmHg、心率>140次/min、需要升压药多巴胺维持血压或需要大量补液辅助维持血压。

1.2 方法

在治疗原发疾病基础上,当日补钾所需氯化钾总量(g)估算:轻度低钾血症4-6 g,中度6-8 g,重度8-12 g。生理盐水适度稀释10%氯化钾,静脉点滴或微量泵20-23 h缓慢输入。检测补钾前后血清钾水平(mmol/L)和24 h尿钾(mmol)。Δ细胞外液钾(mmol)=(第2天钾离子浓度×第2天体质量-第1天钾离子浓度×第1天体质量)×20%。钾的治疗量(mmol)=补钾(离子)总量-继续丢失量;继续丢失量=24 h尿钾(离子)-24 h尿钾(离子)/9(粪便和汗液丢失[6])。若有引流液,其钾离子量也应算入。Δ细胞内钾(mmol)≈钾的治疗量-Δ细胞外液钾。设血清Δ细胞外液钾为自变量X,钾的治疗量为因变量Y。常规监测心电变化,补钾浓度及速度均符合相关临床规定。

1.3 统计学处理

采用SPSS25.0统计软件分析X与Y正态分布,散点图、线性相关分析、标准化残差分析和多种模型拟合回归比较。计量资料间的相关性用Pearson相关系数(r)表示。相关系数及回归系数的显著性检验采用t检验。回归方程的显著性检验采用F检验。检验水准P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 变量正态分布检验

Δ细胞外液钾(X)正态分析偏度为0.471,峰度为-0.109,均数为3.671,标准差为0.601,Shapiro-Wilk检验P=0.590;钾的治疗量(Y)正态分析偏度为0.045,峰度为-0.498,均数为18.648,标准差为4.302,Shapiro-Wilk检验P=0.546;Δ细胞内转移钾正态分析偏度为-0.012,峰度为-0.288,均数为14.977,标准差为3.911,Shapiro-Wilk检验P=0.634;按α=0.05的检验水准,上述各变量均符合正态分布(见图1-3)。Δ细胞内钾转移钾与Δ细胞外液钾均值比4.080(14.977/3.671)。X与Y的散点图趋势同向,大致呈线性关系(见图4)。

图1 Δ细胞外液钾的正态分布直方图Figure 1 Histogram of inrecment of extracellular potassium

图2 Δ细胞内转移钾的正态分布直方图Figure 2 Histogram of intracellularly transferred potassium variables

图3 钾的治疗量的正态分布直方图Figure 3 Histogrm of therapeutic potassium dosage

图4 Δ细胞外液钾与钾的治疗量的散点图Figure 4 Scatter plot of inrecment of extracellular potassium and therapeutic potassium

2.2 血清Δ细胞外液钾(X)和钾的治疗量(Y)的线性相关性分析

Pearson相关系数为0.691,相关系数双侧检验P值为0.000,按相关系数双侧检验的P<0.01水准而言,Δ细胞外液钾与治疗量钾有显著线性正关性。

2.3 回归模型的标准化残差分析

回归模型的残差图中绝大多数点落在(-2,+2)的水平带状区间之中,且不带有趋势系统,完全随机地分布在带状之中(见图5),说明采用回归线性方程对样本数据的拟合度是良好的。

图5 回归标准化残差散点图Figure 5 Regression standardized residual scatterplot

2.4 多模型曲线拟合分析

Δ细胞外液钾(X)与钾的治疗量(Y)的不同拟合曲线曲线均与散点很近,数据结果显示线性模型R2(0.477)与调整后R2无显著性变化(0.461),较其他10种模型R2大,说明线性的模型效果最好。钾的治疗(Y)与Δ细胞外钾(X)回归系数进行F检验,P<0.05,依据α=0.05的检验水准,差异有统计学意义,Δ细胞外钾(X)与治疗量钾(Y)有显著性直线相关。线性方程式Y=0.485+4.948X效果最佳(见表1和图6)。

表1 因变量Y与自变量X多模型拟合回归分析Table 1 Multivariate fitting regression analysis of dependent variable Y and independent variable X

图6 Δ细胞外钾与钾治疗量不同拟合曲线的比较Figure 6 Fitting curves of inrecment of extracellular potassium and therapeutic potassium

2.5 低钾血症补钾治疗量计算公式

24 h补钾治疗量(mmol)=0.485+4.948×Δ细胞外液钾(mmol/L)×20%×体质量(kg)。

2.6 疗效和不良反应

所有病人经补钾治疗后血清钾浓度均得到提升,临床症状均得到改善,均未出现高血钾,无可关联的心电图异常和神经肌肉症状。

3 讨论

低钾血症应早发现和早处理,危重症需紧急处理,否则极易出现血清钾浓度较大下降,出现一系列复杂的并发症[7,8]。临床当日补钾总量分布包括细胞外液量新增量(X)、细胞内的新增转入量(Z)和当日继续丢失量[2]。临床中X可按需求算出,Z无法估算,若设钾的治疗量(Y)=X+Z,可以看出,Y与X呈正向趋势;基于此点,我们做了统计学函数分析。一旦能够做出治疗量的估算,当日的总补钾量=钾的治疗量+继续丢失量,如果出入量平衡就可保证继续丢失量相对稳定和借鉴,治疗得以顺利进行。本研究设计缓慢20-23 h补钾输注,保证了治疗中钾由细胞外移至细胞内完成平衡所需时间大于15 h[5]。结果显示Y与X变量符合正态分布,线性相关分析、标准化残差分析和多种模型拟合回归比较得出线性方程式Y=0.485+4.948X最具合理性。同时也得出24 h治疗量中转入细胞内钾与Δ细胞外钾分布均值比4.08,与正常生理比值接近。体质量、年龄及性别的回归分析无统计学显著差异和实际意义,本文略去。因方程式常数0.458 mmol折合氯化钾的量极小,仅0.034 g,为方便临床医师应用及记忆,将方程进行简化,得到与回归方程非常近似的预测公式Y=5X。实际工作中计算当日补钾的治疗量(mmol)=0.485+4.948×细胞外液钾(mmol/L)×20%×体质量(kg),也可再简化为当日补钾的治疗量(mmol)=Δ细胞外液钾(mmol/L)×体质量(kg)。

当日补钾总量是由当日治疗量(Y)和当日继续丢失量组成。通常临床对慢性失钾的治疗为血清钾每日提升0.2-0.4 mmol/L,平均折合氯化钾约1-2 g,对于有室性心率失常者建议从基线值提升至血清钾3.0-3.5 mmol/L水平[9]。轻中度低钾血症以每日提升0.2-0.4 mmol/L缓慢补至正常即可,在临床实际工作中结合具体情况实施。继续丢失量以尿液、汗液、粪便丢失为主,继续丢失量存在个体差异,汗液和粪便约占继续丢失量的10%,尿钾的丢失可以通过24 h尿电解质来精准计算[10],所以继续丢失量易于计算把握。我们的公式纠正的是血清钾,与教科书补钠公式相当,其意义是一致的。为了提高数据可靠性,实验入选病例多选择中重度低钾血症,其中重度19例,中度16例,不含轻度病例。

低钾血症的补钾治疗是临床医生一直关注和探讨的问题,实际补钾治疗中,应用公式预算补钾量,进行多因素综合考虑,结合患者的实际情况,制定个体化补钾方案,以有效提升血钾水平为主要目的[11]。计算当日24 h内预计提升血清钾浓度Δ值对应的治疗量,也要密切关注继续丢失量,如尿、排泄等[10]丢失量的变化,以及时加以修正。以上公式由于纳入的样本数据相对较少,还需要在以后的临床工作中将新的患者数据纳入公式进一步检验其准确性,必要时纳入新的样本数据以扩充样本容量,不断验证和提高,从而得到代表性更好的经验公式。影响预期补钾治疗的因素多种多样,除了补充,也要多方位控制钾的丢失,如减少补液量,慎用利尿剂,避免尿量过大,减少丢也不失一纠正低钾好方法。