Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Дитятко, дитятки, дитятка, дитяток, дитятку, дитяткам, дитятко, дитяток, дитятком, дитятками, дитятке, дитятках
ди́тятко
-а, ср. прост.
ласк. к дитя (в 1 и 2 знач.).
— Настенька… дитятко мое… жили мы с тобой сиротами, сиротами и остались. Гладков, Повесть о детстве.
Д’ИТЯТКО, дитятка, мн. нет, ср. (·разг. ·обл. ). ласк. обращение; то же, что дитя в 4. ·знач. Спи, мое дитятко.