패혈성 관절염

화농성 관절염은 화농성 미생물이 관절강으로 직접 들어가 발생하는 관절의 급속히 진행되는 감염성 질환입니다.

ICD-10 코드

• M00.0-M00.9 화농성 관절염.
• A.54.4 근골격계의 임균 감염.
• 184.5 내시경 보형물에 의한 감염 및 염증 반응.

역학

화농성 관절염과 인공관절 감염은 흔하며, 전체 입원 건수의 0.2~0.7%를 차지합니다. 어린이와 노인이 가장 많이 발생합니다. 화농성 관절염 발생률은 인구 10만 명당 2~10건이며, 류마티스 관절염 환자의 경우 10만 명당 30~40건입니다. 인공관절 감염 유병률은 연간 전체 인공관절 감염 건수의 0.5~2.0%입니다.

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화농성 관절염의 원인은 무엇입니까?

알려진 모든 세균은 화농성 관절염을 유발할 수 있습니다. 화농성 관절염의 가장 흔한 원인균은 황색포도상구균(37-56%)으로, 류마티스 관절염과 당뇨병 환자의 관절 감염의 최대 80%를 차지합니다. 황색포도상구균은 또한 감염성 관절염과 화농성 관절염의 다발관절 변이의 주요 원인균으로 간주됩니다. 연쇄상구균은 화농성 관절염 환자에서 두 번째로 흔한 세균입니다(10-28%). 연쇄상구균에 의한 관절 염증은 일반적으로 기저 자가면역 질환, 만성 피부 감염, 그리고 이전 외상과 관련이 있습니다. 그람음성 간균(10-16%)은 노인, 정맥 약물 중독자, 그리고 면역 저하 환자에게 화농성 관절염을 유발합니다. 임균(Neisseria gonorrhoeae, 0.6-12%)에 의한 화농성 관절염은 일반적으로 파종성 임균 감염의 틀 안에서 발견됩니다. 병원균인 혐기성 세균(1.4-3.0%)은 인공관절 수혜자, 심부 연조직 감염 환자, 당뇨병 환자에게 나타납니다.

인공관절 감염을 유발하는 병원균의 구조:

• 그람 양성 호기성균 – 64-82%, 그중 표피포도상구균 – 29-42%
• 황색포도상구균 – 17-22%$
• 연쇄상구균 - 8-10%;
• 엔테로코커스 spр. - 4-5%;
• 디프테로이드 - 2%;
• 그람 음성 호기성 세균 - 9-23%
• 혐기성균 - 8-16%;
• 균류 및 혼합 식물상 - 2-5%.

인공관절 감염의 초기 형태(인공관절 이식 후 최대 3개월까지)는 주로 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)에 의해 발생합니다. 인공관절 내 포도상구균의 집락 형성은 감염된 피부, 피하 지방, 근육 또는 수술 후 혈종과의 접촉을 통해 발생합니다. 인공관절 감염의 후기 형태는 주로 혈행성 경로를 통해 발생하는 다른 미생물 감염으로 인해 발생합니다.

화농성 관절염은 어떻게 발병하나요?

정상적으로 관절 조직은 무균 상태이며, 이는 활막과 활액의 식세포가 성공적으로 기능함으로써 보장됩니다. 화농성 관절염의 발병에는 여러 가지 "위험 요인"이 필수적입니다. 가장 중요한 요인으로는 고령, 심각한 동반 질환(당뇨병, 간경변, 만성 신부전, 암 등)으로 인한 미생물의 자연 방어력 약화, 그리고 주요 감염 부위(폐렴, 신우신염, 농피증 등)의 존재가 있습니다. 또한, 관절 병리(혈관절증, 골관절염), 인공관절의 존재, 그리고 이와 관련된 치료 및 합병증 또한 중요합니다. 병원균의 혈행성 전파는 약물(마약성 진통제 포함)의 정맥 투여, 중심 정맥 카테터 삽입, 관통상 및 교상 등 다양한 조작에 의해 상당히 촉진됩니다. 보체 결핍 및 화학주행성 장애와 관련된 선천적 식세포작용 장애는 패혈성 관절염 발병에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

병원균은 일시적 또는 지속적 균혈증 기간 동안 혈액행성 경로를 통해 관절에 들어가고, 감염 부위에서 관절에 가장 가까운 림프계 경로를 통해 들어가며, 의학적 조작(관절 천자술, 관절경 검사) 및 관통상처로 인한 직접 침투를 통해서도 들어갑니다.

관절 내로 박테리아가 침투하면 면역 반응이 유발되고, 이에 따라 염증성 사이토카인과 면역 세포가 관절강 내로 방출됩니다. 이러한 사이토카인의 축적은 연골 조직의 회복 및 분해 과정을 저해하여 연골과 뼈 조직의 파괴와 골 강직을 유발합니다.

화농성 관절염은 어떻게 나타나나요?

화농성 관절염은 급성으로 발병하여 심한 통증과 기타 증상을 동반하는 것이 특징입니다. 대부분의 경우(60~80%) 환자는 발열로 인해 불편함을 느낍니다. 그러나 체온은 아열이거나 정상일 수도 있으며, 이는 기저 질환에 대한 적극적인 항염증 치료를 받는 고관절 및 천장관절 손상 환자와 고령 환자에서 더 흔하게 나타납니다. 80~90%의 경우, 단일 관절, 특히 무릎이나 엉덩이 관절이 영향을 받습니다. 손의 감염 과정은 대부분 외상성(관통성 자상이나 교상)으로 발생합니다. 전신 결합 조직 질환 환자와 정맥 주사 약물을 사용하는 약물 중독자의 화농성 관절염 발생 시 소수관절 또는 다관절 유형의 병변이 더 자주 관찰됩니다. 또한, "정맥 주사" 약물 중독자의 경우, 화농성 관절염은 발병이 더 느리고, 경과가 길며, 천장관절 및 흉쇄관절, 치골결합이 자주 손상되는 것이 특징입니다.

전염성 임균 감염의 일부로 화농성 관절염이 발생하면 질병이 시작된 지 2~3일 이내에 전신 불쾌감, 발열, 피부 발진, 피부막염 등의 임상 증상이 나타납니다.

인공관절 감염은 병원균의 독성에 따라 급성 또는 아급성으로 나타날 수 있습니다. 통증(95%), 발열(43%), 부종(38%)이 나타나고, 배액이나 천자 시 화농성 분비물이 관찰됩니다(32%).

화농성 관절염을 어떻게 인식할 수 있나요?

화농성 관절염 발생을 유발하는 "위험 요인"의 존재 여부에 주된 주의를 기울입니다. 화농성 관절염 발생의 가장 중요한 요인 중 하나는 동반 질환, 면역억제 치료, 그리고 환자의 고령으로 인한 신체의 자연 방어력 약화입니다. 근골격계의 기저 질환과 치료 시 발생할 수 있는 합병증 또한 매우 중요합니다.

여성의 임균성 화농성 관절염의 소인에는 월경, 임신, 산후 기간, 그리고 만성 무증상 자궁경부 감염이 포함됩니다. 남성의 경우 동성애가 위험 요인일 수 있습니다. 남녀 모두 여러 소인 요인(생식기 외 임균 감염, 무분별한 성관계, 낮은 사회경제적 및 교육 수준, 약물 사용, HIV 감염, 선천적 보체 성분 C3 및 C4 결핍)이 있습니다.

인공 관절 감염의 주요 위험 요인에는 면역 결핍 상태, 반복적이고 장기적인 수술적 개입, 표면 관절(팔꿈치, 어깨, 발목)의 인공 관절 등이 있습니다.

신체 검사

극심한 통증 증후군과 함께 부종, 피부 충혈, 그리고 영향을 받은 관절의 고열이 관찰됩니다. 이 과정이 고관절이나 천장관절에 국한된 경우, 허리, 엉덩이, 그리고 허벅지 앞쪽 표면에 통증이 나타나는 경우가 많습니다. 이러한 경우, 특수 검사가 유용할 수 있습니다. 특히 패트릭 검사나 파베레 증상(라틴어로 flexio, abductio, externa rotatio, extensio의 첫 글자)은 고관절의 병리를 파악하는 데 도움이 됩니다. 이 검사를 시행할 때, 환자는 등을 대고 한쪽 다리를 고관절과 무릎에서 구부리고, 뻗은 다른 쪽 다리의 슬개골에 외측 발목을 대고 있습니다. 손상된 경우, 구부린 다리의 무릎에 압력이 가해지면 고관절에 통증이 발생합니다. 양성 헨슬렌 증상(같은 쪽 다리 관절을 최대로 구부리고 반대쪽 다리 관절을 최대로 뻗었을 때 천장관절 부위에 통증이 있는 경우)은 천장관절염의 존재를 나타냅니다.

어린아이의 경우, 세균성 고관절염의 유일한 증상은 고관절을 굽히고 바깥쪽으로 회전하는 자세로 고정한 상태에서 움직일 때 날카로운 통증이 느껴질 수 있습니다.

임균성 화농성 관절염은 종종 피부 및 관절 주위 연조직 병변을 동반합니다. 임균성 피부염은 파종성 임균 감염 환자의 66~75%에서 발생하며, 사지의 원위부에 국소적으로 직경 1~3mm의 무통성 출혈성 구진 또는 농포성 발진이 특징입니다. 출혈성 내용물을 포함한 물집이 형성될 수 있습니다. 전형적인 경우, 농포는 출혈성 또는 괴사성 중심부를 자주색 띠로 둘러싼 형태를 보입니다. 일반적으로 발진은 4~5일 이내에 소실되고 불안정한 색소 침착을 남깁니다. 파종성 임균 감염 환자의 2/3에서 건초염이 발생하며, 비대칭적인 양상을 보이며 주로 손과 발의 건초를 침범하고 피부 변화와 함께 나타납니다. 전파성 임균 감염의 일부로 간염, 심낭염, 그리고 매우 드물게는 심장내막염, 수막염, 간주위염(피츠-휴-커티스 증후군), 성인 호흡곤란 증후군 및 골수염이 발생할 수 있습니다.

화농성 관절염의 실험실 진단

화농성 관절염 환자의 말초혈액 분석 시, 백혈구 수의 좌측 이동과 ESR의 유의미한 증가를 동반한 백혈구 증가가 관찰됩니다. 그러나 류마티스 관절염을 동반하고 글루코코르티코이드 치료를 받는 화농성 관절염 환자의 50%에서는 백혈구 수가 정상 범위 내에 있을 수 있습니다.

화농성 관절염 진단의 기초는 환부를 천자하여 얻은 활액액(미생물학적 검사 포함)의 포괄적인 분석입니다. 활액액을 채취한 직후, 호기성 및 혐기성 병원균을 위한 영양 배지에 (환자의 침대 옆에서) 파종합니다. 병원균에 대한 예비 정보를 얻고 경험적 항생제 치료를 처방하기 위해, 활액액 도말은 그람염색법에 따라 염색해야 하며, 바람직하게는 활액액을 예비 원심분리합니다. 이 경우, 이 방법의 진단 정보 함량은 그람 양성 구균 및 그람 음성 간균 감염에 대해 각각 75% 및 50%입니다. 육안으로 볼 때, 화농성 관절염의 활액액은 회황색 또는 혈색을 띠고 탁하며 걸쭉하고 큰 무정형 침전물이 있습니다. 활액 내 백혈구 수는 다른 염증성 질환보다 높은 경우가 많으며, 50,000/mm³ 이상, 때로는 100,000/mm³ 이상으로 호중구가 우세합니다(>85%). 활액 내 포도당 수치는 혈청 포도당 수치의 절반 미만으로 낮고, 젖산 수치는 높습니다. 혈액 배양 검사에서 50%의 환자에서 미생물총의 증식이 관찰됩니다.

화농성 관절염의 원인으로 임균 감염이 의심되는 경우, 남성의 경우 요도 분비물, 여성의 경우 자궁경부 분비물에 대한 세균학적 검사가 필요합니다. 부생균총을 억제하기 위해 항생제를 첨가한 선택 배지(테이어-마틴 배지)에서 배양합니다. 임균 감염의 경우, 단일 기장 배양에서 80~90%의 양성 결과를 얻습니다. 동반 감염 가능성을 고려하여 모든 임균 감염 환자는 클라미디아 및 기타 성병(매독, HIV 감염 등) 검사를 받는 것이 좋습니다.

인공 관절 감염 환자의 경우, 시멘트와 인공 관절의 접합부 근처에서 뼈 조직 생검을 실시하여 조직학적, 미생물학적 검사를 실시하여 진단을 확인하고 치료를 모니터링합니다.

기기 연구

관절 X-선 검사는 동반된 골수염을 배제하고 환자의 추가 검사 및 치료 방향을 결정할 수 있기 때문에 주요 진단 방법 중 하나입니다. 그러나 화농성 관절염(골다공증, 관절강 협착, 변연부 미란)의 경우 X-선 영상에서 뚜렷하고 추정되는 소견은 발병 후 약 2주째에 나타난다는 점에 유의해야 합니다.

테크네튬, 갈륨 또는 인듐을 이용한 방사성동위원소 검사는 검사 대상 관절이 조직 깊숙이 위치하거나 촉진이 어려운 경우(고관절, 천장관절)에 특히 중요합니다. 이러한 방법은 화농성 관절염의 특징적인 변화(활성 활막염을 나타내는 방사성 약물 축적)와 초기 단계, 즉 방사선학적 변화가 아직 나타나지 않는 첫 이틀 동안의 변화를 파악하는 데 도움이 됩니다.

CT는 방사선 촬영보다 훨씬 일찍 뼈 조직의 파괴적인 변화를 감지할 수 있습니다. 이 방법은 천장관절과 흉쇄관절 손상의 경우 가장 유용한 정보를 제공합니다.

MRI를 이용하면 질병의 초기 단계에서 연조직의 붓기와 관절강으로의 삼출액, 골수염을 발견할 수 있습니다.

감별진단

화농성 관절염은 급성 단발성 관절염으로 나타나는 다음 질환과 감별해야 합니다: 급성 통풍 발작, 피로인산 관절병증(가성 관절염), 류마티스 관절염, 혈청 음성 척추관절염, 라임 보렐리아증. 감염은 류마티스학에서 비가역적인 구조적 변화를 예방하기 위해 신속한 진단과 집중적인 치료가 필요한 몇 안 되는 응급 상황 중 하나로 간주됩니다. 따라서 모든 급성 단발성 관절염은 다른 증거가 입증될 때까지 감염성으로 간주해야 한다는 규칙이 있습니다.

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진단 공식화의 예

• 포도상구균(Staphylococcus aureus) 원인에 의한 급성 세균성 고관절염.
• 고관절 교체술 시 발생하는 급성 포도상구균(Staphylococcus epidermidis) 감염.

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화농성 관절염 치료

비약물 치료

감염된 관절은 바늘을 통한 폐쇄성 흡인으로 (때로는 하루에 여러 번) 배액합니다. 가능한 최대량의 삼출액을 제거합니다. 치료 효과를 평가하기 위해 매회 백혈구 수, 그람 염색, 그리고 활액막액 배양 검사를 실시합니다. 관절은 처음 이틀 동안 고정합니다. 질병 발생 3일째부터 수동 운동을 시작하고, 관절통이 사라진 후에는 부하 운동과 능동 운동을 실시합니다.

약용 쿠키

항균 치료는 환자의 나이, 질병의 임상 양상, 그리고 그람염색에 따른 활액막 도말 검사 결과를 고려하여 경험적으로 2일간 시행하며, 이후 분리된 병원균과 항생제 내성 여부를 고려하여 시행합니다. 항생제는 주로 비경구적으로 투여해야 하며, 관절 내 투여는 적합하지 않습니다.

치료 2일 후에도 긍정적인 변화가 없다면 항생제를 교체해야 합니다. ESR이 지속적으로 상승하면 치료 기간을 연장해야 할 수 있으며, 치료 기간은 평균 3~4주(때로는 최대 6주)이지만, 질병의 모든 징후가 사라진 후에도 최소 2주 이상이어야 합니다.

인공 관절 감염 환자의 경우, 뼈 생검의 미생물학적 검사를 바탕으로 항생제 치료를 처방하고 다음 요법에 따라 최소 6주 동안 투여합니다: 옥사실린 + 리팜피신, 난코마이신 + 리팜피신, 세펜/세프타지딤 + 시프로플록사신.

임균성 화농성 관절염 치료에 선택되는 항생제는 3세대 세팔로스포린 계열인 세프트리악손(1~2g/일 정맥 투여) 또는 세포탁심(3g/일 3회 정맥 투여)이며, 7~10일 동안 투여합니다. 이후 시프로플록사신(1g/일 2회 투여) 또는 오플록사신(800mg/일 2회 투여)을 경구 투여합니다. 18세 미만이거나 플루오로퀴놀론계 항생제에 내성이 있는 환자에게는 세픽심(800mg/일 경구 2회 투여)이 처방됩니다.

임균성 화농성 관절염에 대한 항균 요법은 질병의 모든 징후가 소실된 후 최소 2주 동안 지속되어야 합니다. 클라미디아 감염의 동반 가능성이 높으므로, 위 치료 요법에 아지트로마이신(1g, 1회 경구) 또는 독시사이클린(200mg/일, 7일 동안 2회 경구)을 병용 투여합니다.

항균 치료 외에도 진통제와 NSAID가 처방됩니다(디클로페낙 150mg/일, 케토프로펜 150mg/일, 니메술리드 200mg/일 등).

수술적 치료

화농성 관절염의 개방 수술적 배액술은 다음과 같은 징후가 있을 때 시행합니다. 고관절 감염, 그리고 경우에 따라 어깨 관절 감염; 척수 압박을 동반한 척추 골수염; 관절 배액을 복잡하게 만드는 해부학적 특징(예: 흉쇄관절): 관절강 내 내용물의 점도 증가 또는 유착으로 인해 바늘을 통한 폐쇄 배액으로 고름을 제거할 수 없는 경우; 폐쇄 흡인술의 무효성(병원균의 지속 또는 활액액 내 백혈구 감소 부족): 인공 관절; 수술적 배액이 필요한 동반 골수염; 관절강 내 이물질 유입으로 인해 발생한 화농성 관절염; 치료 시작이 늦은 경우(7일 이상).

인공관절 감염에 대한 수술적 치료는 다음과 같은 방법으로 시행됩니다.

• 감염된 조직을 절제하고 새로운 인공관절을 장착한 후 항생제 치료를 병행하는 단일 단계 인공관절치환술을 시행합니다. 이 경우, 고관절 또는 슬관절에 국한된 경우 항생제 치료 기간은 각각 최소 4개월 또는 6개월 이상이어야 합니다.
• 보철물 구성품, 오염된 피부 및 연조직 부위를 절제하고 6일간 항균 치료를 시행합니다. 그 후, 환부 관절 부위에서 조직 생검을 시행하고, 조직학적 및 미생물학적 검사 결과가 나올 때까지 2주 동안 항생제 치료를 중단한 후 재이식을 시행합니다. 생검 검체에서 염증 변화나 미생물 증식이 없으면 항생제 치료를 재개하지 않습니다. 그렇지 않은 경우, 항생제 치료를 3개월 이상 지속합니다.

다른 전문가와의 상담에 대한 표시

화농성 관절염이 있는 모든 환자는 정형외과 전문의의 진찰을 받아 개방 배액술 및 감염된 관절의 보형물(또는 재보형물) 시술 여부를 결정합니다. 화농성 관절염의 원인이 임균성인 경우, 피부성병 전문의와 상담하여 치료 방침을 정하고 환자와 성 파트너의 경과를 관찰하는 것이 좋습니다.

추가 관리

인공관절 수혜자의 기저 질환 치료: 필요에 따라 항균 예방 요법을 시행합니다. 또한 환자에게 세균성 관절염 및 인공관절 감염 예방 원칙을 안내하는 것이 좋습니다.

화농성 관절염을 예방하려면 어떻게 해야 하나요?

화농성 관절염 예방에 대한 자료는 없습니다. 치과 및 비뇨기과 시술 중 발생하는 균혈증 기간 동안 인공관절 감염 가능성이 크게 증가합니다. 이와 관련하여 미국 정형외과학회, 미국 치과협회, 미국 비뇨기과협회 전문가들은 인공관절 감염 위험이 높은 환자를 위한 항균 예방 요법을 개발했습니다.

인공관절 수술 후 첫 2년 동안 모든 인공관절 수혜자, 약물 또는 방사선 치료로 인한 면역결핍 환자, 이전에 인공관절 감염을 경험한 환자는 인공관절 감염 예방을 시행해야 합니다. 발치, 치주치료, 임플란트 식립 등을 제외한 치과 시술 시 동반 질환(혈우병, HIV 감염, 제1형 당뇨병, 악성 신생물)이 있는 경우에도 예방을 시행해야 합니다. 상기 범주에 속하는 환자는 요로 점막 손상 가능성이 있는 다양한 시술(쇄석술, 내시경, 경직장 전립선 생검 등) 시 항균제를 투여받아야 합니다.

화농성 관절염의 예후는 무엇입니까?

심각한 기저 질환이 없고 적절한 항생제 치료를 적시에 시행하지 않을 경우 예후는 양호합니다. 환자의 25~50%에서 관절 기능의 비가역적 손실이 발생합니다. 화농성 관절염의 사망률은 환자의 연령, 동반 질환(예: 심혈관 질환, 신장 질환, 당뇨병)의 존재 여부, 그리고 면역 억제의 중증도에 따라 달라집니다. 화농성 관절염과 같은 질환의 사망 빈도는 지난 25년 동안 크게 변하지 않았으며, 5~15%입니다.