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Interventions for non-oliguric hyperkalaemia in preterm neonates

  • Review
  • Intervention


  • Prakash Vemgal,

    Corresponding author
    1. Fortis Hospital, Department of Pediatrics, Bangalore, Karnataica State, India
    • Prakash Vemgal, Department of Pediatrics, Fortis Hospital, 154/9, Banerghatta Road, Opp to IIMB, Bangalore, Karnataica State, 560076, India.

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  • Arne Ohlsson

    1. University of Toronto, Departments of Paediatrics, Obstetrics and Gynaecology and Institute of Health Policy, Management and Evaluation, Toronto, Ontario, Canada
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Non-oliguric hyperkalaemia of the newborn is defined as a plasma potassium level > 6.5 mmol/L in the absence of acute renal failure. Hyperkalaemia is a common complication in the first 48 hours of life in very low birth weight (VLBW) (birth weight < 1500 g) and/or very preterm newborns (< 32 weeks gestational age).


To determine the effectiveness and safety of interventions for non-oliguric hyperkalaemia [for the purpose of this review defined as serum potassium > 6.0 mmol/L (the clinical setting in which interventions would likely be introduced prior to reaching a grossly abnormal level) and urine output > 0.5 ml/kg/hour] in preterm or VLBW infants during their first 72 hours of life.

Search methods

The Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL, The Cochrane Library, Issue 2, 2006) was searched to identify relevant randomised and quasi-randomised controlled trials. The following data bases were searched in June 2006; MEDLINE from 1966, EMBASE from 1980, CINAHL from 1982. Search updated in June 2011.

Selection criteria

Randomised or quasi-randomised controlled trials conducted in preterm and/or VLBW neonates with a diagnosis of non-oliguric hyperkalaemia. Interventions included were those aimed at redistributing serum potassium (sodium bicarbonate or insulin and glucose) or increasing the elimination of potassium from the body [diuretics (any type) or ion exchange resins (any type), or exchange transfusion, or peritoneal dialysis, or salbutamol, or albuterol] or counteracting potential arrhythmias from hyperkalaemia (calcium) versus placebo or no intervention; or comparing any two of these interventions. Primary outcome measure was 'All cause mortality during initial hospital stay'. Secondary outcomes included common adverse outcomes seen in preterm infants.

Data collection and analysis

We used the standard review methods of the Cochrane Neonatal Review Group. Two authors assessed all studies identified as potentially relevant by the literature search for inclusion in the review. Statistical methods included relative risk (RR), risk difference (RD), number needed to treat to benefit (NNTB) or number needed to treat to harm (NNTH) for dichotomous and weighted mean difference (WMD) for continuous outcomes reported with 95% confidence intervals (CI). We used a fixed effect model for meta-analysis. Heterogeneity was assessed using the I squared (I2 ) statistic.

Main results

Three randomised trials, enrolling 74 preterm infants (outcome data available on 71 infants) evaluated interventions for hyperkalaemia. Urine output was ascertained in only one study (Hu 1999). In none of the trials could we ascertain that allocation to the comparison groups was concealed. The sample sizes of the three trials were very small with 12 (Malone 1991), 19 (Singh 2002) and 40 infants enrolled (Hu 1999). The intervention and the outcome assessments could not be blinded to the clinical staff in two trials (Malone 1991; Hu 1999).

One study (Malone 1991), glucose and insulin, compared to cation-exchange resin, caused a reduction in all cause mortality that was of borderline statistical significance: RR 0.18 (95% CI 0.03 to 1.15); RD -0.66 (95% CI -1.09 to -0.22); NNTB 2 (95% CI 1 to 5)]. In the study of Hu (Hu 1999), the incidence of intraventricular haemorrhage ≥ grade 2 was significantly reduced [RR 0.30 (95% CI 0.10 to 0.93); RD -0.35 (95% CI -0.62 to -0.08); NNTB 3 (95% CI 2 to 13).

Albuterol inhalation versus saline inhalation changed serum K+ from baseline at four hours [WMD -0.69 mmol/L (95% CI -0.87 to -0.51)] and at eight hours [WMD -0.59 mmol/L (95% CI -0.78 to -0.40)] after initiation of treatment. No differences noted in mortality or other clinical outcomes (Singh 2002).

No serious side effects were noted with either the combination of insulin and glucose or albuterol inhalation. Other interventions listed in our objectives have not been studied to date.

Authors' conclusions

In view of the limited information from small studies of uncertain quality, no firm recommendations for clinical practice can be made. It appears that the combination of insulin and glucose is preferred over treatment with rectal cation-resin for hyperkalaemia in preterm infants. Both the combination of insulin and glucose and albuterol inhalation deserve further study. The two interventions could possibly be tested against each other. The effectiveness of other potentially effective interventions for non-oliguric hyperkalaemia (diuretics, exchange transfusion, peritoneal dialysis and calcium) have not been tested in randomised controlled trials.




非寡尿型高血鉀定義為在沒有急性腎衰竭的情況下,血清鉀離子大於6.5 mmol/L;在極低出生體重嬰兒 (出生體重小於1500克) 及極度早產 (懷孕週數小於32週) 嬰兒,高血鉀是前48小時常見併發症。


決定早產兒或極低出生體重嬰兒出生後72小時內,發生非寡尿型高血鉀處置的效果及安全性,本次回顧定義血清鉀離子大於6.0 mmol/L且小便量大於0.5ml/kg/hour時給予處置 (此乃因臨床上處置的給予應在檢驗數值達到明顯不正常前即開始) 。


搜尋Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL, The Cochrane Library, Issue 2, 2006) 資料庫裡相關的隨機或近似隨機控制的試驗,於2006年6月時搜尋以下資料庫:MEDLINE (從1966年) 、EMBASE (從1980年) 、CINAHL (從1982年) 。


早產兒或極低出生體重嬰兒診斷為非寡尿型高血鉀症的隨機或近似隨機的試驗,處置包括:血鉀的重新分佈 (碳酸鈉或胰島素及葡萄糖) 、增加血鉀從體內排出 (任何一種的利尿劑、離子交換樹脂、血漿交換、腹膜透析、salbutamol或albuterol) 、阻擋高血鉀可能導致的心律不整 (鈣) ,比較這些處置與安慰劑或不給予處置的差異,或是不同處置的差異。原發結果以所有早期住院死亡做評估,續發結果則包括早產兒的常見不良後果。


採用the Cochrane Neonatal Review Group的標準方法,所有搜尋出研究均由兩位評論家評估是否納入回顧。統計分析包括relative risk (RR) 、risk difference (RD) ,對二分結果計算number needed to treat to benefit (NNTB) 或number needed to treat to harm (NNTH) ,對連續變數計算95% 信賴區間 (CI) 的weighed mean difference (WMD) ,採用固定效果模型做統合分析,差異性 (heterogeneity) 使用I squared (I2) 統計分析。


三個隨機試驗共74個早產嬰兒 (71個嬰兒有預後資料) 評估高血鉀的處置,只有一個試驗確認尿量 (Hu 1999) ,沒有試驗能確認是隱蔽分配的,這三個試驗的規模都很小:分別為12 (Malone 1991) 、19 (Singh 2002) 及40 (Hu 1999) 個個案;兩個試驗的處置及後果評估沒有對臨床人員隱蔽 (Hu 1999; Malone 1991) 。一個試驗 (Malone 1991) 顯示葡萄糖及胰島素比陽離子交換樹脂能減少死亡率[統計上近似有意義:RR 0.18 (95% CI 0.03, 1.15); RD −0.66 (95% CI −1.09, −0.22); NNTB 2 (95% CI 1, 5)]。Hu的試驗發現大於二度的腦室內出血明顯下降[RR 0.30 (95% CI; 0.10, 0.93); RD −0.35 (95% CI; −0.62, −0.08); NNTB 3 (95% CI; 2, 13)]。Singh的試驗 (Singh 2002) 比較給予albuterol及生理食鹽水吸入治療後鉀離子濃度變化,4小時後平均降低0.69 mmol/L (95% CI; −0.87, −0.51) ,而8小時後平均降低0.59 mmol/L (95% CI; −0.78, −0.40) ,死亡率及其他臨床後果則沒有差異。不論是合併使用胰島素、葡萄糖或吸入性albuterol,沒有發現嚴重副作用,之前提過其他降血鉀處置迄今還沒有研究。





此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院 (National Health Research Institutes, Taiwan) 統籌。


極度早產及出生體重小於1500克嬰兒常發生血鉀上升 (鉀離子是正常生理功能重要的鹽) ,血鉀過高可能導致心律不整、心跳過速而進一步造成腦部出血或猝死。本次回顧試圖判斷降血鉀處置的效果及安全性,兩個試驗共52個嬰兒評估合併胰島素及葡萄糖使用的效果,發現可以減少高血鉀的時間及減少腦部出血的危險;一個試驗共19個嬰兒報告吸入性albuterol的效果 (albuterol可以幫助鉀離子從血中移動到身體細胞) ,albuterol可以降低治療後4小時及8小時的鉀離子濃度。因為目前的試驗人數太少,不能提供治療新生兒高血鉀強力的建議,還需要進一步的研究。

Résumé scientifique

Interventions pour l'hyperkaliémie non-oligurique chez les prématurés


L'hyperkaliémie non-oligurique du nouveau-né est définie comme un niveau de potassium plasmatique > 6,5 mmol/L en l'absence d'insuffisance rénale aiguë. L'hyperkaliémie est une complication fréquente dans les 48 premières heures de la vie des nouveau-nés de très faible poids de naissance (TFPN) (poids à la naissance < 1 500 g) et/ou très prématurés (< 32 semaines d'âge gestationnel).


Déterminer l'efficacité et la sécurité des interventions pour l'hyperkaliémie non-oligurique [définie pour cette revue comme un potassium sérique > 6,0 mmol/L (le contexte clinique dans lequel les interventions seraient susceptibles d'être introduites avant que ne soit atteint un niveau fortement anormal) et un débit urinaire > 0,5 ml/kg/heure] chez les bébés prématurés ou TFPN durant leurs 72 premières heures de vie.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL, The Cochrane Library, numéro 2, 2006) afin d'identifier des essais contrôlés randomisés et quasi-randomisés pertinents. Les bases de données suivantes ont été consultées en juin 2006 : MEDLINE à partir de 1966, EMBASE à partir de 1980 et CINAHL à partir de 1982. La recherche a été mise à jour en juin 2011.

Critères de sélection

Des essais contrôlés randomisés ou quasi-randomisés menés sur des nouveau-nés prématurés et/ou TFPN ayant un diagnostic d'hyperkaliémie non-oligurique. Les interventions incluses étaient celles visant à redistribuer le potassium sérique (bicarbonate de sodium ou insuline et glucose) ou à accroitre l'élimination du potassium de l'organisme [diurétiques (tout type) ou résines échangeuses d'ions (tout type), exsanguino-transfusion, dialyse péritonéale, salbutamol ou albutérol] ou à neutraliser les arythmies potentielles de l'hyperkaliémie (calcium), versus placebo ou absence d'intervention, ou bien aussi comparant deux de ces interventions. Le principal critère de jugement était « La mortalité toutes causes lors de la première hospitalisation ». Les critères de jugement secondaires incluaient les effets indésirables fréquemment observés chez les nourrissons prématurés.

Recueil et analyse des données

Nous avons utilisé les méthodes de revue standard du groupe thématique Cochrane sur la néonatologie. Deux auteurs ont évalué toutes les études que la recherche documentaire avait permis d'identifier comme candidates à l'inclusion dans la revue. Les méthodes statistiques incluaient, pour les données dichotomiques, le risque relatif (RR), la différence de risque (DR), le nombre de sujets à traiter pour observer un bénéfice du traitement (NSTb) ou le nombre de patients à traiter pour observer un effet indésirable du traitement et, pour les résultats continus, la différence moyenne pondérée (DMP), tous rapportés avec un intervalle de confiance à 95 %. Pour la méta-analyse nous avons utilisé un modèle à effet fixe. L'hétérogénéité a été évaluée au moyen de la statistique I2.

Résultats principaux

Trois essais randomisés, portant au total sur 74 prématurés (résultats disponibles sur 71 d'entre eux), avaient évalué des interventions pour l'hyperkaliémie. Le débit urinaire avait été mesuré dans une seule étude (Hu 1999). Dans aucun des essais nous n'avons pu établir que l'assignation aux groupes de comparaison avait été dissimulée. Les effectifs des trois essais étaient très petits : 12 (Malone 1991), 19 (Singh 2002) et 40 nourrissons (Hu 1999). Dans deux essais (Malone 1991 ; Hu 1999) il n'avait pas été possible de masquer l'intervention et l'évaluation des résultats au personnel clinique.

Dans une étude (Malone 1991), le glucose et l'insuline avaient entrainé, en comparaison avec la résine échangeuse de cations, une réduction de la mortalité toutes causes qui était à la limite de la signifiance statistique : RR 0,18 (IC à 95 % 0,03 à 1,15) ; DR -0,66 (IC à 95 % -1,09 à -0,22) ; NSTB 2 (IC à 95 % 1 à 5)]. Dans l'étude de Hu (Hu 1999), l'incidence de l'hémorragie intraventriculaire ≥ grade 2 avait été significativement réduite [RR 0,30 (IC à 95 % 0,10 à 0,93) ; DR -0.35 (IC à 95 % -0,62 à -0,08) ; NSTB 3 (IC à 95 % 2 à 13).

L'inhalation d'albutérol versus l'inhalation saline avait modifié le taux originel de K+ sérique, quatre heures [DMP -0,69 mmol/L (IC à 95 % -0,87 à -0,51)] et huit heures [DMP -0,59 mmol/L (IC à 95 % -0,78 à -0,40)] après le début du traitement. Aucune différence n'avait été constatée pour la mortalité ou d'autres résultats cliniques (Singh 2002).

Aucun effet secondaire grave n'avait été noté, que ce soit avec la combinaison d'insuline et de glucose ou avec l'inhalation d'albutérol. Les autres interventions mentionnées dans nos objectifs n'ont pas été étudiées à ce jour.

Conclusions des auteurs

Compte tenu des informations limitées provenant de petites études de qualité incertaine, aucune recommandation ferme ne peut être faite pour la pratique clinique. Il semble que la combinaison d'insuline et de glucose est préférable, pour l'hyperkaliémie du prématuré, à un traitement de résine cationique par voie rectale. Tant la combinaison d'insuline et de glucose que l'inhalation d'albutérol nécessitent des études supplémentaires. Les deux interventions pourraient faire l'objet d'un essai comparatif. L'efficacité d'autres interventions potentiellement efficaces pour l'hyperkaliémie non-oligurique (diurétiques, exsanguino-transfusion, dialyse péritonéale et calcium) n'a pas été testée dans des essais contrôlés randomisés.

Plain language summary

Interventions for non-oliguric hyperkalaemia in preterm neonates

Elevated levels of potassium (an important salt for normal body functions) are common in infants born very preterm or with birth weight less than 1500 g. High potassium levels in the blood may lead to irregular or rapid heart rate that may result in bleedings in the brain and/or sudden death. The objective of this review was to determine the effectiveness and safety of interventions for this serious condition. Two studies enrolling 52 infants that assessed the use of a combination of insulin and sugar to reduce the blood levels of potassium were identified. This combination reduced the duration of high blood levels of potassium and the risk for bleeds in the brains of the infants. One study that enrolled 19 patients reported on the use of albuterol (a medication that helps to move potassium from the blood to the body cells). Albuterol lowered the blood levels of potassium both at four and at eight hours after the treatment had started. Because of the few infants enrolled in the studies to date, no firm recommendations for the treatment of too high blood levels of potassium in neonates can be made. Further research is needed.

Résumé simplifié

Interventions pour l'hyperkaliémie non-oligurique chez les prématurés

Des niveaux élevés de potassium (un sel important pour le fonctionnement normal de l'organisme) sont fréquents chez les nouveau-nés très prématurés ou ayant un poids de naissance inférieur à 1 500 g. Un niveau élevé de potassium dans le sang peut conduire à un rythme cardiaque irrégulier ou rapide pouvant entraîner une hémorragie cérébrale et/ou la mort subite. L'objectif de cette revue était de déterminer l'efficacité et la sécurité des interventions pour cette affection grave. Deux études portant au total sur 52 enfants ont été identifiées, qui avaient évalué l'utilisation d'une combinaison d'insuline et de sucre pour réduire les taux sanguins de potassium. Grâce à cette combinaison, les niveaux élevés de potassium sanguin se maintenaient moins longtemps, réduisant le risque d'hémorragie cérébrale chez les nourrissons. Une étude portant sur 19 patients rendait compte de l'utilisation d'albutérol (un médicament qui aide à faire passer le potassium du sang dans les cellules du corps). L'albutérol abaissait les taux sanguins de potassium tant quatre que huit heures après le début du traitement. Vu le faible nombre d'enfants enrôlés à ce jour dans les études, aucune recommandation ferme ne peut être faite pour le traitement des niveaux trop élevés de potassium sanguin chez les nouveau-nés. Des recherches supplémentaires sont nécessaires.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 8th June, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français