儿童青少年1型糖尿病患儿发生酮症酸中毒的危险因素分析及预测模型的建立

王晓佳 龚爱红 齐晟宏 刘兰

（1.宁夏医科大学总医院，宁夏银川 750004；2.宁夏医科大学公共卫生学院，宁夏银川 750004）

1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus,T1DM）是危害儿童身体健康的重要疾病之一，近年来T1DM在我国儿童中发病率快速增加，为2/10 万～5/10万，为患儿家庭和社会带来巨大的经济负担［1-2］。糖尿病酮症酸中毒（diabetic ketoacidosis,DKA）是糖尿病严重并发症之一，也是导致T1DM儿童死亡的主要原因［3］。T1DM 儿童发生DKA 的比例及因DKA 入院的比例正在增加［4］，严重影响患儿的健康水平及生活质量。《儿童糖尿病酮症酸中毒诊疗指南（2009年版）》［5］仅明确了部分影响儿童青少年T1DM 发生DKA 的危险因素，实验室检验指标如甘油三酯、血酮等是否为儿童青少年T1DM的危险因素，尚未明确。因此本研究欲进一步分析儿童青少年T1DM 发生DKA 的危险因素，建立风险预测模型，以期降低儿童青少年T1DM 发生DKA的风险，为临床早期干预提供科学依据，降低病死率，提高生活质量。

1 资料与方法

1.1 研究对象

通过宁夏医科大学总医院病案首页检索并阅读病历收集资料，检索条件为年龄≤18岁，住院日期为2018 年1 月1 日—2021 年12 月31 日，主要诊断相似于E10（E10 是T1DM 对应的ICD-10 国际标准编码），检索出符合上述条件的T1DM患儿。

纳入标准：（1）T1DM 诊断符合《中国儿童1型糖尿病标准化诊断与治疗专家共识（2020版）》［1］中相关标准；（2）DKA诊断符合《儿童糖尿病酮症酸中毒诊疗指南（2009年版）》［5］中相关标准，即血糖>11.1 mmol/L，静脉血pH<7.3，或HCO3-<15 mmol/L，酮血症和酮尿症；（3）临床资料完整；（4）年龄0～18 岁。排除标准：（1）伴脏器功能衰竭；（2）伴有T1DM 并DKA 之外的其他慢性并发症，如T1DM 周围神经病变、T1DM 周围血管病变、T1DM合并眼病、T1DM肾病等。

共纳入217例T1DM患儿，年龄1～18岁，其中169例（77.9%）发生DKA的患儿为DKA组，48例（22.1%）未发生DKA的患儿为非DKA组。

本研究通过宁夏医科大学总医院医学科研伦理审查委员会批准（KYLL-2023-0002），并豁免知情同意。

1.2 资料收集

（1）一般信息：年龄、性别、长期居住地、病程、糖尿病家族遗传史；（2）入院后首次实验室检查：随机血糖、糖化血红蛋白（hemoglobin Alc,HbA1c）、甘油三酯、血酮、胆固醇、尿酸、尿素、血C肽等指标。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 统计软件处理数据。正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用两样本t检验；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。计数资料以例数和百分率（%）表示，组间比较采用χ2检验。将P<0.05 的变量纳入二元logistic回归分析中，分析T1DM患儿发生DKA的危险因素；运用R软件建立预测T1DM患儿发生DKA 风险的列线图模型，并通过计算C-统计量和绘制校准曲线评价模型预测能力，C-统计量越接近1说明模型的预测能力越好。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 T1DM发生DKA的单因素分析

DKA组和非DKA组年龄、性别、长期居住地、糖尿病家族遗传史比较差异无统计学意义（P>0.05）。实验室相关指标比较显示，DKA 组患儿入院随机血糖、HbA1c 水平高于非DKA 组，血酮升高、甘油三酯升高、胆固醇升高及尿酸升高或降低的比例高于非DKA组，C肽低于非DKA组，病程短于非DKA 组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 两组一般情况和实验室检验指标比较

2.2 T1DM发生DKA的多因素logistic回归分析

将表1 中差异有统计学意义的变量作为自变量，将T1DM 患儿有无发生DKA 作为因变量（1=发生，0=未发生），进行二元logistic回归分析。结果显示，较高的入院随机血糖、较高的HbA1c、血酮升高、甘油三酯升高与发生DKA 密切相关（P<0.05）。见表2。

表2 T1DM伴DKA的多因素logistic回归分析

2.3 T1DM患儿发生DKA风险列线图模型的建立

根据上述多因素logistic 回归分析中有统计学意义的4 个变量，即入院随机血糖、HbA1c、血酮、甘油三酯，应用R软件绘制T1DM发生DKA风险的列线图，见图1。根据变量情况得到相应分值，将各变量分值相加得到总分，总分对应到风险轴的值即为T1DM 患儿发生DKA 的概率。总分越高，患儿发生DKA 的风险越高。如某患儿入院随机血糖为15 mmol/L，HbA1c 8%，血酮和甘油三酯均升高，其每个变量对应的分数分别是30、29、42、31，总分为132分，其对应DKA风险轴上0.84的点，说明患儿发生DKA的风险是84%。

图1 T1DM患儿发生DKA风险的列线图模型 每个变量不同数值或类别对应列线图轴上相应的点，以该点垂直向上可以得到该变量的分值，对每一个变量的得分相加得总分，以总分对应在DKA风险轴上的点，即为T1DM患儿发生DKA的风险。

2.4 T1DM 患儿发生DKA 风险的列线图模型的验证

通过绘制校准曲线和计算C-统计量验证列线图模型。本研究模型的C-统计量为0.95。列线图模型预测T1DM 患儿发生DKA 的风险与实际发生DKA 的风险平均绝对误差为0.004，说明模型整体预测能力较好，见图2。

图2 列线图模型预测T1DM 患儿发生DKA 风险的校准曲线 理想曲线表示实际值与预测值一致；红线代表原始曲线，蓝线代表校准后的曲线。越接近理想曲线，说明模型预测能力越好。

3 讨论

儿童青少年时期发生的糖尿病多为T1DM，DKA是T1DM常见的急性严重并发症之一，发病前多有诱因，这些因素常常使得机体对胰岛素的需求增加［6-7］。

本研究分析多个与DKA 发生相关的因素，结果显示较高的入院随机血糖、较高的HbA1c、血酮升高、甘油三酯升高与儿童青少年T1DM发生DKA密切相关。本研究发现入院随机血糖每上升1 mmol/L，发生DKA的风险上升15.6%。提示将血糖控制在正常范围内可以降低DKA发生的风险［8］。当血糖明显升高时，会出现严重的代谢紊乱和胰岛素严重不足，这也是临床工作中DKA 患儿入院后需多次监测血糖的原因，同时监测血糖还可以评估治疗效果［3］。血糖的高低直接反映糖尿病患儿病情的控制情况，与DKA 的诊断、治疗及预后密切相关。本研究结果显示，入院随机血糖升高与儿童青少年T1DM发生DKA密切相关，提示当患儿随机血糖明显升高时，应严密监测患儿是否出现DKA，并及时调整治疗方案和胰岛素使用剂量。HbA1c被广泛应用于临床实践中，可以有效地反映糖尿病患者过去2～3个月内血糖控制情况，通常不受食物摄入及体育运动的短期变化影响［9］。本研究发现HbA1c水平增高与DKA 的风险增大显著相关，考虑较长时间内良好的血糖控制亦能降低继发DKA 的风险［8］。检测初诊和复诊刚入院患儿HbA1c可以初步评估病情控制情况，HbA1c升高常提示将有可能发生微血管和大血管并发症［10］。英国学者发现微血管病变发生率随着HbA1c 下降而下降［11］。因此在临床治疗糖尿病的工作中，需要定期检测HbA1c，早发现、早处理，尽量减少或避免病情进展。本研究中血酮升高的T1DM患儿发生DKA的风险明显增大，此结果与临床工作经验符合，临床工作中血酮升高是诊断DKA 的诊断条件之一。本研究发现，甘油三酯升高的T1DM 患儿发生DKA 的风险增加。胰岛素不足时，肌肉中的糖不被利用，脂肪分解，剩余游离脂肪酸进入循环，最终肝脏合成的甘油三酯增加［12］。而T1DM 患儿特点是胰岛素绝对缺乏，导致血液中甘油三酯升高。因此新入院的T1DM患儿甘油三酯升高时，需密切监测血糖、调整胰岛素用量，预防DKA的发生。

本研究发现虽然DKA 组胆固醇升高比例明显高于非DKA 组，但胆固醇不是DKA 发生的危险因素。既往研究表明，胆固醇通过影响β细胞内葡萄糖激酶活性和诱导β细胞凋亡等途径影响胰岛素的分泌，进而影响血糖调节［12］。宫铭［13］研究发现高胆固醇血症与T1DM 患儿发生DKA 相关。本研究未发现高胆固醇血症与T1DM 患儿发生DKA 相关，可能与样本量少有关。

国内外有研究报道利用糖尿病危险因素建立列线图预测模型，预测糖尿病发生急性或慢性并发症的风险［14-17］，但研究报道中基本均为预测2型糖尿病患者发生并发症的风险，未查到有关儿童青少年T1DM发生并发症的风险预测模型。本研究建立T1DM 发生DKA 的列线图预测模型，为临床工作人员早期识别T1DM 伴DKA 高风险患儿提供参考，且模型以图示形式展示，简单直观，使预测结果更具可读性，医护人员可以根据列线图更加快速、便捷地预测T1DM 患儿发生DKA 的风险［18］。本模型整体预测能力较好。最终模型纳入4个预测因子（入院随机血糖、HbA1c、血酮、甘油三酯），临床获取方便，可操作性强。但本研究样本量相对较少，未来需要更大规模的研究来进一步探索预测儿童T1DM 患儿中发生DKA 的高风险人群模型。本研究列线图模型的C-统计量为0.95，该模型预测T1DM 患儿发生DKA 的风险与实际T1DM 患儿发生DKA 的平均绝对误差为0.004，说明模型具有良好的预测效果。但本研究未做外部验证，还需进一步探索外部适应性。

综上所述，儿童青少年T1DM合并入院随机血糖、HbA1c、血酮、甘油三酯升高均与DKA的发生密切相关，针对合并上述危险因素的T1DM 患儿，临床工作中应制定相应应对措施，早诊断、早治疗，积极预防DKA的发生，改善患儿生活质量。

作者贡献声明：王晓佳负责研究构思与设计、研究实施、数据分析、撰写论文，龚爱红负责整理数据、统计学初步处理、图表绘制与展示，齐晟宏负责论文整体修改，刘兰负责文章质量控制与审查、监督管理。

利益冲突声明：所有作者声明无利益冲突。