화농성 관절염에 대하여

화농성 관절염에 대하여

 

화농성 관절염은 병균이 관절열극(joint space)에 침투한 후 내독소(endotoxins)를 분비하면서 발생하게 된다. 이 내독소에 대항해 신체는 사이토카인(cytokine)을 배출해 관절열극에 호중구(neutrophil)를 불러 들이게 되고, 이로 인해 염증이 발생하게 된다. 이 염증에 의해 관절이 부식하게 되고 결국 파괴되면서 증상이 나타나게 된다.

병균은 다음과 같은 경로를 통해 관절에 침투하게 된다.
  • 혈행성 전염(hematogenous spread) – 화농성 관절염을 일으키는 가장 흔한 침입 경로이기도 하다.
  • 주위 감염으로 인한 근접확장(contiguous spread) – 골수염(osteomyelitis), 농양(abscess) 및 연조직염(cellulitis) 등으로 인해
  • 외상(trauma)으로 인해
  • 의원성(iatrogenic) – 관절천자 및 관절경 사용 후

 

화농성 관절염의 원인

 

가장 흔히 박테리아로 인해 발생하게 되는데, 환자의 연령 및 병력에 따라 질병을 일으키는 균의 종류가 다를수 있다.
  • 황색포도상구균(Staph. aureus)은 전체적으로 성인 및 소아기 환자에게 화농성 관절염을 일으키는 가장 흔한 병균이다. 그 외 화농성연쇄상구균과 같은 다양한 연쇄상구균(streptococci. spp) 종류들이 관절염을 일으킬수 있다.
  • 임균(N. gonorrhoeae)으로 인해 발생하는 화농성 관절염은 임균성관절염(gonococcal arthritis)이라는 특별한 병명을 가진 질병이다. 주로 젋고 성관계를 가지는 성인(young, sexually active)에게서 발견된다. 증상과 치료방법이 보통의 화농성 관절염과는 다르기에, 아래 다른 항목에 따로 서술하였다.
  • 겸상 적혈구 증후군(SCA), 정맥주사를 이용한 마약 투여자 혹은 면역저하환자의 경우 – 녹농균(pseudomonas) 및 살모넬라균(salmonella)에 의해 발생한다.

그 외 당뇨병(DM), 류마티스 관절염(RA) 및 인공관절술을 받은 환자에게서 자주 발생하게 된다.

화농성 관절염의 증상

 

화농성 관절염은 가장 흔히 무릎(knee)에서 발견되며, 그 외 둔부(hips), 팔목, 어깨 및 발목에서도 발견되기도 한다. 주로 한곳의 관절(monoarticular)에서 증상이 보여지게 되나, 환자가 면역저하이거나 다른 결합조직질환(CTD)의 병력이 있을 경우 다양한 관절에서 동시에 발견되기도 한다고.

관절에 통증과 종창(swelling)이 보여지며 뜨겁게 된다. 이때 가장 중요한 신체검사는 바로 관련된 관절의 제한된 가동 범위(limited range of motion)인데, 심각한 통증으로 인해 자동성(active) 및 타동성(passive) 모두 제한되게 된다. 만일 환자에게 관절염과 비슷한 증상이 보여지나 가동 범위에 제한이 없을 경우 화농성 관절염일 경우가 매우 낮다.

또한 관절에 유출물(effusion)이 촉진되기도 한다.

그 외 전체적인 증상인 발열, 오한(chills) 및 무기력함이 발견되기도 한다.

 

화농성 관절염에 대한 대처법

 

화농성 관절염을 진단하는 가장 흔한 검사법은 바로 관절천자(arthrocentesis)를 이용한 흡입술을 통해 윤활액(synovial fluid)을 채취해 분석하는 방법이다. 기본적으로 다음과 같은 결과가 나타나게 된다.
  • 백혈구 수치(WBC count)가 50,000 WBCs/mm3 이상으로 나타나며, 그 중 80% 이상이 호중구(PMNs)로 보여지게 된다. 이는 화농성 관절염을 진단하는 가장 중요한 검사 결과이다.
  • 그람 염색(gram stain)을 통해 병균을 밝히기도 한다. 그람양성(gram positive) 병균에 의한 관절염은 이 검사에 약 75%의 양성 반응을 보이게 되나, 그람음성(gram negative) 병균에 의한 관절염은 약 30-50%의 양성 반응을 보이게 된다.
  • 배양(culture)을 통한 병균 확인
  • 결정체 확인 – 요산이 결정화된 경우인 통풍 등을 배제할 수 있다.
  • PCR을 통항 윤활액 분석 – 특히 임균성관절염(gonoccocal arthritis)이 의심되나 그람 염색에 음성 반응을 보일 경우 사용된다.

아래는 화농성 관절염을 포함한 다양한 원인에 의해 관절천자를 통해 나타날수 있는 검사 결과이다.

관절천자를 이용하는 경우는 골관절염(osteoarthritis), 화농성 관절염(septic arthritis) 및 통풍과 같이 관절염의 증상이 비대칭적(asymmetric)이고 소수관절형(oligoarticular)일때 이다. 다시 말하자면, 대칭적 다발성관절형의 증상을 나타내는 루푸스 및 류마티스 관절염의 경우엔 관절천자를 이용한 진단을 하지 않는다. 관잘천자를 통한 관절액 분석의 결과는 다음과 같다.

비염증성 관절염 (골관절염(OA) 및 외상에 의한 경우)
  • 관절액이 투명하거나 노란색을 띄며, 백혈구(WBC)의 수치가 2000/mm3 사이로 발견되며, 그 중 다형핵세포(PMN)의 비중은 25% 이내이다. 특히 외상의 경우 적혈구(RBC)가 보여지게 된다.
염증성 관절염 (통풍, 류마티스 관절염, 가성통풍(pseudogout) 의 경우)
  • 뿌옇고 노란 관절액이 발견되고, 백혈구(WBC)의 수치는 5000/mm3 이상이 발견된다. 그 중 다형핵세포(PMN)의 비중인 50-70% 사이이다. 통풍(gout)의 경우, 평관 현미경으로 관절액을 관철할 경우 바늘모양(needle shape)에 음성 불곡절(negative birefringent)적인 요산 결정체가 발견된다. 가성통풍은 현미경에 막대기꼴 형(rod shape)에 양성 불곡절(positive birefringent)적인 칼슘 결정체가 나타나게 된다.
화농성 관절염 – 박테리아 및 결핵에 의한 관절염의 경우
  • 탁하고(turbid) 고름이 든(purulent) 관절액이 발견된다. 백혈구(WBC)의 수치는 50,000/mm3 이상, 혹은 100,000/mm3 이상으로 발견되게 되며 그 중 다형핵세포(PMN)의 비중은 70% 이상이다. 특히 대부분의 경우 관절액을 채취해 그램 테스트(gram test)를 통해 세균을 확인할수 있는데, 특이하게 임균(gonococcal)의 경우엔 그램 테스트에 잘 나타나지 않는다고 한다.

또한 혈액배양검사(blood culture)의 경우 50%이상의 환자에게서 양성결과가 보여지게 된다.

그 외 다른 혈액검사의 결과는 다음과 같다
  • 백혈구 증가증(leukocytosis) – 약 50%의 화농성 관절염 환자에게서 나타나게 된다.
  • ESR 수치 증가 – 90% 이상의 환자에게서 나타나게 된다.
  • CRP 수치 – 특히 치료를 시작한 후 증상의 차도를 확인하기 위해 사용된다.

단순방사선사진(plain radiograph)은 심각한 경우가 아닐 경우, 잘 사용되지 않으며, CT 및 MRI는 천장관절(sacroiliac joint)에 증상이 나타날 경우 사용된다.

임균성 관절염(gonoccocal arthritis)은 환자의 생식기 기관 등에서 샘플을 채취하여 배양(culture)을 해 확인하기도 한다.

합병증으로, 관절이 심각하게 파괴되어 만성적인 통증 및 강직 등이 발생해 불편함을 겪게 되기도 하고, 특히 둔부(hips)에 발생할 경우 무혈성 괴사(avascular necrosis)가 발생하기도 한다. 치료하지 않고 둘 경우 패혈증(sepsis)에 이르기도 한다.
우선적으로 검사 결과를 기다리기 전 지체하지 않고 항생제를 투여하게 된다. 이때 환자의 병력 및 연령에 따라 처방하는 항생제의 종류가 다르게 된다.
  • 상대적으로 건강한 성인에게서 화농성 관절염이 의심될 경우, 황색포도상구균(Staph. aureus)을 타겟으로 항생제를 처방하게 된다. 주로 페니실 계열인 Oxacillin 이나 1세대 Cephalosoprin을 4주간 투여하게 된다. 만일 MRSA가 의심될 경우 Vancomycin을 투여한다.
  • 환자가 먼역저하 및 겸상 적혈구 증후군(SCA) 등의 병력으로 그람음성(gram negative)에 의한 관절염이 의심될 경우, 3세대 Cephalosporin이나 Aminoglycoside 계열의 항생제를 4주간 투여한다. 만일 녹농균(pseudomonas)에 의한 감염이 발견될 경우 Aminoglycoside와 다른 페니실린계 항생제를 투여한다.
  • 젊은 성인에게서 임균성 관절염(gonoccocal arthritis)이 의심될 경우, Ceftriaxone을 투여하게 된다. 이후 증상에 차도가 보일 경우 구강 Ciprofloxacin을 3-10일간 복용하게 된다.

또한 상당한 유출물(effusion)이 발견될 경우 입원 동안 매일 흡인(aspiration)하여 증상을 완화 하기도 한다. 특히 어깨나 무릎의 경우 흡인술에 효과가 좋다고 한다. 만일 치료 후에도 증상에 차도가 없을 경우 외과적 배액술(surgical drainage)을 통해 관절의 손상을 예방하기도 한다. 둔부(hips), 손목, 팔꿈치 및 발목에 외과적 배액술의 효과가 좋다고 한다.

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