Case Report J Korean Orthop Assoc 2012; 47: 64-68 http://dx.doi.org/10.4055/jkoa.2012.47.1.64 www.jkoa.org 슬관절골관절염환자에서발생한 Streptococcus sanguis 에의한화농성슬관절염 Septic Knee Arthritis Caused by Streptococcus sanguis in a Patient with Osteoarthritis of the Knee 정철용 은일수 김진완 고영철 김창규부산의료원정형외과 Streptococcus sanguis (S. sanguis) 는정상인의구강, 상기도의정상세균총인 Viridans streptococci 분류의그람양성연쇄구균으로병원성은낮으나, 치석제거나구강의외과적처치시혈행성전파를통해세균성심내막염을일으킬수있는균이다. S. sanguis에의한화농성관절염은국외에서흉쇄관절과슬관절에발생한증례가보고되었으나국내에서는보고된예가없는매우드문감염증이다. 이에저자들은치주염의과거력이있는슬관절골관절염환자에서발생한 S. sanguis에의한화농성슬관절염을경험하였기에보고하는바이다. 색인단어 : Streptococcus sanguis, 화농성슬관절염, 치주염 Streptococcus sanguis (S. sanguis) 는정상인의구강, 상기도및장내의인체상재균으로구강내시술이나치료등외과적처치시혈행성전파를통해아급성세균성심내막염을일으킬수있는원인균이다. 이는드물게균혈증을일으키기도하나, 다른부위의신체감염증은잘일으키지않아 S. sanguis에의해발생한화농성관절염은국외에서흉쇄관절에발생한예가 2예, 슬관절에발생한예가 3예 1-3) 보고되었을뿐이다. 이에저자들은슬관절골관절염환자에서발생한 S. sanguis에의한화농성슬관절염 1예를문헌고찰과함께보고하고자한다. 조절되었으며심한치아우식증 (dental caries) 등으로치아상태가좋지않아발치시술후 2009년의치를제작하였고이후의치에의한반복적인치주염 (periodontitis) 이발생하여본원내원 2달전까지약 1년간지속적으로치주염치료를시행하였다. 내원당시시행한이학적검사상좌측슬관절의동통과압통및이로인 증례보고 63세여자환자가수년전부터좌측슬관절골관절염으로치료를받아오다내원약 7일전부터더욱심해지는통증으로내원하였다. 과거력상고혈압및당뇨병이있었으나약물복용으로잘 접수일 2011 년 10 월 27 일수정일 2011 년 12 월 1 일게재확정일 2011 년 12 월 18 일교신저자은일수부산시연제구월드컵대로 359, 부산의료원정형외과 TEL 051-607-2866, FAX 051-607-2551 E-mail dreun7@daum.net Figure 1. Radiographs show severe osteoarthritis of the left knee. 대한정형외과학회지 : 제 47권제 1호 2012 Copyright 2012 by The Korean Orthopaedic Association This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
65 Streptococcus sanguis에 의한 화농성 슬관절염 Figure 2. Intraoperative photographs show inflammatory change of the knee synovium. Figure 3. Radiographs shown after open debridement and irrigation of the knee. Figure 4. There are greenish colonies and alpha hemolytic streptococcus in blood agar medium. 한 관절 운동의 제한이 관찰되었고 종창, 국소 열감이 있었으며 후 슬관절을 30도 굴곡 상태로 부목 고정하였다(Fig. 3). 관절 세 단순 방사선 검사상 Kellgren-Lawrence Grade 4의 심한 슬관절 침 흡입 및 술 중 관절액의 균 배양 검사에서 모두 S. sanguis가 동 o 골관절염 소견이 관찰되었다(Fig. 1). 체온 36.7 C, 혈액 검사상 백 정되었으며(Fig. 4), 항생제 감수성 검사상 경험적으로 사용한 3세 혈구 수 11,700/mm3, 적혈구 침강 속도(erythrocyte sedimentation 대 cephalosporin (2 g/day, ceftriaxone sodium)에 감수성을 보여 지 rate) 36 mm/hr, C-반응 단백 7.30 mg/l로 측정되었다. 관절 세침 속 정주하였다. 병원성이 낮은 균에 의해 발생한 화농성 관절염 흡입 검사에서 황색의 혼탁한 관절액이 50 ml 천자되었으며 백 으로, 추시 혈액 검사에서 3주째에 백혈구 수 6,300/mm3, 적혈구 혈구 수 43,200/mm3 (다핵형 백혈구 95%), 포도당 67 mg/dl, 단백 침강 속도 17 mm/hr, C-반응 단백 3.52 mg/l로 정상 소견을 보이 질 3.2 g/dl로 측정되어 급성 화농성 관절염으로 진단하였다. 심한 고 동통 및 압통도 호전되어 4주째 항생제 정주를 중단하고 이후 4) 임상적 증상과 함께 감염의 증상이 7일 이상 지속되었으며 퇴행 2주간 3세대 cephalosporin (300 mg/day, cefcapene pivoxil hydro- 성 골관절염에 동반된 화농성 슬관절염으로, 연골 내부까지 감염 chloride)을 경구 복용하였다. 항생제 투여 중단 후 추시 경과 관 이 진행되었을 시 절제 관절 성형술(resection arthroplasty)을 시행 찰상 슬관절의 종창, 국소 열감 등 감염의 소견 및 증상은 관찰되 하기 위하여 관절 절개술을 시행하였다. 술 중 관절 내 접근 시 황 지 않았으며 혈액 검사에서 정상 소견을 보였다. 이후 심한 슬관 색의 혼탁한 관절액이 관찰되었으며 활액막의 염증과 유착을 보 절 골관절염에 의한 지속적인 통증 및 보행 장애를 호소하여, 화 이나 연골의 괴사나 골미란은 보이지 않는 Gächter stage III의 소 농성 관절염 치료 완료 6개월 후 슬관절 전치환술을 시행하였다 견이 관찰되었다(Fig. 2). 관절내 세척술 및 변연 절제술을 시행 (Fig. 5). 현재 술 후 6개월로 슬관절의 통증, 열감, 종창 등 감염증
66 정철용 은일수 김진완외 2 인 Figure 5. Total knee arthroplasty was performed at 6 months after the septic knee arthritis had been cured. 의재발소견은관찰되지않으며, 혈액검사도정상으로굴곡구축 5도, 후속굴곡 100도의운동범위를보이고있다. 고찰 비임균성세균성화농성관절염의가장흔한원인균은황색포도상구균 (Staphylococcus aureus) 으로 60% 이상을차지하며, 다음으로는 15-30% 가연쇄구군 (Streptococcus) 에의해발생한다. 5) 연쇄구균중가장흔한감염균은 Streptococcus pyogens ( 분류 A형 ) 이며 Streptococcus agalactiae ( 분류 B형 ) 와분류 G형연쇄구균등에의해서도일어나나, Lancefield 분류에속하지않는 Viridans streptococci는화농성관절염의원인균으로거의알려져있지않다. 이균주는처음에는특정한균종집합체를의미하기보다는혈액한천배지에서녹색을띠는연쇄구균을총칭하였으며이들대부분이알파용혈성균종이므로두명칭이혼동되어사용되어왔으나, 최근에는분자생물학적방법으로유전적연관성에따라 13개의균으로분류된다. S. sanguis는 Viridans streptococci에속하는치아우식증 (dental caries) 과관련이있는구강내인체상재균으로, 병원성이낮은균이지만치과치료등구강내침습적치료시혈행성전파를통해세균성심내막염을일으키는원인균으로잘알려져있다. 또한백혈구감소증이있는암환자의화학요법또는예방적항균제투여에의해구강또는장점막의염증과궤양부위를통하여균혈증을일으킬수있고, 이외에도드물게뇌및간농양을일으킬수있으나화농성관절염의원인으로는알려진것이거의없다. 6) 슬관절에발생한 S. sanguis에의한화농성관절염은매우드물어 Patrick과 Lewis 1) 가심한치아우식증이있던 56세의건강한 환자에서발생한예를보고한것이처음으로, 총 3예가보고되었다. 1-3) Edson 등 2) 은내원 2달전까지치주염등으로인한치과적시술을받은병력과슬관절골관절염이있던 66세환자에서발생한화농성슬관절염에서관절절개술및총 5주간의항생제정주를통해치료한예를보고하였다. Papaioannides 등 3) 은내원 20 일전까지심한치주염치료병력및심한슬관절골관절염이있던 73세환자에서발생한화농성슬관절염에서반복적관철세침흡입술및총 3주간의항생제정주를통해치료한예를보고하였다. 각예에서관절액배양검사를통해 S. sanguis에의한화농성슬관절염을진단하였고, 혈액배양검사상에서는 S. sanguis가동정되지않았지만구강상재균인 S. sanguis가심한치주염등구강내질환이있던환자에서변연절제등의치료시행시혈행성전파를통해슬관절에감염을일으킨것으로판단하였다. 인공관절치환술을시행한환자에서발생한 S. sanguis에의한화농성슬관절염은 Bartzokas 등 7) 이심한치주염과근첨주위감염 (periapical infection) 을앓고있던환자에서발생한예를보고하였다. Bartzokas 등 7) 은각예를통하여혈액배양검사에서균이동정되지않더라도병력상구강내질환및구강의외과적시술력이있는환자에서발생한 S. sanguis 감염증은감염부위와각환자의구강내에서배양된균의계통 (strain) 이같아혈행성전파를통한것이라고하였다. 본증례의경우에도내원시시행한관절세침흡입검사와술중채취한관절액배양검사를통하여 S. sanguis에의한감염증으로진단하였으며, 혈액배양검사상 S. sanguis가동정되지않았으나치주염치료병력이있고치료완료 2개월후에증상이나타난경우로치과적치료를통한혈행성전파로슬관절의감염증이발생한것으로생각한다. 화농성슬관절염치료의기본원칙은관절내농양의적절한배농과관절액또는혈액균배양을통한알맞은항생제의사용, 안정된위치에서의관절고정유지이다. 이중항생제의사용은배양된균의종류나항생제내성유무에따라달라질수있으므로중요하다. Streptococcus viridians 감염증의일차선택약제는 penicillin이며내성균주에의한감염일경우에는 erythromycin과 clindamycin 계열의약물을사용할수있으나이역시근래에내성균주가증가하여 erythromycin과 clindamycin 내성률은각각 33.3%, 24.4% 로나타나고있으며, chloramphenicol, ceftriaxone, levofloxacin 등에감수성이높은것으로보고되고있다. 8) S. sanguis 감염증의치료도동일한치료법을적용할수있을것으로생각하며, 본증례의경우 ceftriaxone 정주를통하여좋은결과를얻을수있었다. 관절내농양의배농과세척을위해서는관절경적세척술및변연절제술을일차적으로시행할수있다. 하지만연골괴사, 골미란, 골융해등의소견이관찰될시에는관절절개술을시행하여야한다. 4) 그중에서도퇴행성골관절염이있는환자에서심한화농성슬관절염이발생하였을시에는관절절개술뿐만아니라,
67 Streptococcus sanguis 에의한화농성슬관절염 절제관절성형술을통한치료법또한소개되고있다. 9) 이는슬관절인공관절전치환술후발생한감염증에서항생제함입시멘트삽입물을이용한 2단계재치환술을시행하는방법에서착안한것으로, 연골내에존재하는세균에의한재발또는지연치유등을방지하기위한방법이다. 하지만절제관절성형술을시행하였을시에는이후무조건인공관절전치환술을시행해야하므로환자의예후에따른선택의여지가줄어들수있으며, 화농성관절염으로방문한환자및보호자에게인공관절치환술을미리설명하고동의를얻어야하는어려움이있다. 본증례의경우절제관절성형술을염두하고수술을시행하였으나, 연골및골조직의병변은관찰되지않아추후경과를지켜본후인공관절치환술을시행하기위하여세척및변연절제술만을시행하였으며, 치료완료 6개월후인공관절전치환술을시행하였다. 화농성슬관절염의치료후슬관절전치환술의시행시기에대해서는정립된것은없으나화농성관절염을앓고난후에는염증에대한이상검사가정상으로된다음최소 6개월이경과한후슬관절전치환술을시행하는것이바람직하다고하였다. 10) 본증례의경우 3주째에동통등의임상증상의호전과혈액검사의정상화가관찰되었으며증상호전후 6개월이지난후에도감염의재발이나혈액검사상이상소견이관찰되지않아슬관절전치환술을시행하였으며현재감염의징후나통증은관찰되지않는다. S. sanguis에의한화농성슬관절염은매우드문감염증이지만치주염, 근첨주위감염등이있는환자에서치과적치료시혈행성전파로발생할수있는것으로, 환자의과거력을철저히확인하고이학적검사와혈액검사등을유의깊게관찰하여초기에적절한진단과치료가시행되어야할것으로생각한다. 참고문헌 1. Patrick MR, Lewis D. Short of a length: Streptococcus sanguis knee infection from dental source. Br J Rheumatol. 1992;31:569. 2. Edson RS, Osmon DR, Berry DJ. Septic arthritis due to Streptococcus sanguis. Mayo Clin Proc. 2002;77:709-10. 3. Papaioannides D, Boniatsi L, Korantzopoulos P, Sinapidis D, Giotis C. Acute septic arthritis due to Streptococcus sanguis. Med Princ Pract. 2006;15:77-9. 4. Wirtz DC, Marth M, Miltner O, Schneider U, Zilkens KW. Septic arthritis of the knee in adults: treatment by arthroscopy or arthrotomy. Int Orthop. 2001;25:239-41. 5. Peters RH, Rasker JJ, Jacobs JW, Prevo RL, Karthaus RP. Bacterial arthritis in a district hospital. Clin Rheumatol. 1992;11:351-5. 6. Murry PR, Barron EJ, Pfaller MA, Tenover FC, Yolken RH. Streptococcus. In: Murray PR, eds. Manual of clinical microbiology. 7th ed. Washington D.C.: American Society for Microbiology; 1999. 283-96. 7. Bartzokas CA, Johnson R, Jane M, Martin MV, Pearce PK, Saw Y. Relation between mouth and haematogenous infection in total joint replacements. BMJ. 1994;309:506-8. 8. Uh Y, Hwang GY, Jang IH, Yoon KJ, Kim HY. Antimicrobial susceptibilities of Viridans streptococci isolated from blood cultures during recent period. J Lab Med Qual Assur. 2002;24:225-30. 9. Kirpalani PA, In Y, Choi NY, Koh HS, Kim JM, Han CW. Two-stage total knee arthroplasty for non-salvageable septic arthritis in diabetes mellitus patients. Acta Orthop Belg. 2005;71:315-20. 10. Cho WS, Kim MY, Youm YS. Knee joint arthroplasty. 2nd ed. Seoul: Young Chang; 2007. 38.
68 정철용 은일수 김진완외 2 인 Septic Knee Arthritis Caused by Streptococcus sanguis in a Patient with Osteoarthritis of the Knee Chul-Young Jung, M.D., Il-Soo Eun, M.D., Jin-Wan Kim, M.D., Young-Chul Ko, M.D., and Chang-Kyu Kim, M.D. Department of Orthopedic Surgery, Busan Medical Center, Busan, Korea Streptococcus sanguis (S. sanguis) is a gram positive streptococcus bacteria which is found in the normal bacterial flora of the oral cavity and the upper respiratory tract. It has low virulence, but it can cause bacterial endocarditis through the blood circulation when dental calculus are removed from the teeth or during surgical treatment. Septic arthritis caused by S. sanguis has been reported as infecting the sternoclavicular joint and the knee joint, but it is a quite rare infectious disease that has not been reported in Korea. Therefore, the authors report a case of the septic arthritis in the knee joint caused by S. sanguis in a patient with osteoarthritis of the knee, who has the history of periodontitis. Key words: Streptococcus sanguis, septic knee, periodontitis Received October 27, 2011 Revised December 1, 2011 Accepted December 18, 2011 Correspondence to: Il-Soo Eun, M.D. Department of Orthopedic Surgery, Busan Medical Center, 359, Worldcup-daero, Yeonje-gu, Busan 611-706, Korea TEL: +82-51-607-2866 FAX: +82-51-607-2551 E-mail: dreun7@daum.net