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서 론
수술 기기의 발달과 증가되는 척추 병변의 치료에 대 한 적응증으로 전반적인 척추 수술이 증가하고 있어 이로 인한 감염 또한 증가 추세에 있다. 점차 노령화 사회로 진입하게 됨에 따라 고령, 당뇨, 고혈압, 비만 등과 같은 위험 인자가 있는 환자들의 수술 또한 증가되어 앞으로 척추 수술 후 감염 치료에 대한 중요성과 관심이 더욱 증
가하는 추세이다. 후방 도달법에 의한 척추경 나사못을 이용한 수술 후 발생한 감염은 수술 부위의 특수성으로 환부를 개방할 경우에 경막이 외부로 노출이 된다거나 고 정 기기를 견고한 유합을 얻기 전에 제거할 경우 척추 불 안정성이 초래되어 타 부위에 비해 감염 관리에 더 큰 어 려움이 있다. 감염에 대한 치료로는 감수성이 확인된 항 생제의 사용과 함께 변연 절제술, 환부 개방 및 습성 치료
흉요추부 후방 기기 고정술 후 조기 심부 감염
김진환․김병직․주석규․조진호․김영주
인제대학교 의과대학 일산백병원 정형외과학교실
Deep Infection following Instrumented Posterior Fusion
Jin Hwan Kim, M.D., Byung Jik Kim, M.D., Suk Kyu Choo, M.D.
Jin Ho Cho, M.D., and Young Ju Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Inje University College of Medicine, Ilsan Paik Hospital, Goyang, Korea P u rp o s e : This study evaluated the diagnosis, treatment and related results for cases with a deep infection after instrum ented posterior fusion.
M a te ria ls a n d M e th o d s : Among the 306 cases of posterior instrumented spinal fusion, Seventeen cases who developed deep infection w ere review ed retrospectively.
R e s u lts : The incidence of deep infections was 5.6% and the mean age of the cases with a deep infection was 55 years old. Nine out of 17 cases had the preoperative risk factors such as old age, diabetes, m alnutrition, obesity, etc. The m ean duration to diagnosis of a postoperative infection was 12.9 days (4-8 days). The clinical m anifestations w ere fever, night pain and abscess drainage. In all cases, the value of the W BC, ESR and CRP w ere elevated. All cases w ere treated surgically as soon as possible with abscess drainage, debridem ent and the insertion of antibiotics-m ixed cem ent beads without the rem oval of the instrum ent. The m ost com m on bacterial organism s w ere Coagu- lase negative Staphylococcus aureus in 11 cases. Vancom ycin was used as the antibiotic. During the follow-up period, 2 cases w ere treated with the rem oval of the instrum ents due to m etal failure and a delayed deep infection with loosening. The average follow-up was 32 m onths (12-56 m onths).
15 cases w ere controlled successfully w ithout needing to rem ove the instrum ents and w ithout com plications.
C o n c lu s io n : The meticulous care for a deep infection after posterior instrumented spinal fusion is essential. Favorable results can be achieved by surgery w ith drainage, debridem ent, and the insertion of antibiotics-m ixed cem ent beads along with system ic antibiotics as soon as possible without rem oving the instrum ents.
K e y W o rd s : Spine, Deep infection, Instrumented posterior fusion, Antibiotics mixed cement bead
통신저자：김 진 환
경기도 고양시 일산구 대화동 2240번지 인제대학교 의과대학 일산백병원 정형외과학교실 TEL: 031-910-7928․FAX: 031-910-7967 E-mail: kimjh@ilsanpaik.ac.kr
*본 논문은 제49차 대한정형외과 학술대회에서 발표되었음.
Address reprint requests to Jin Hwan Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Ilsan Paik Hospital, Inje University College of Medicine, 2240, Daehwa-dong, Ilsan-gu, Goyang 411-410, Korea Tel: +82.31-910-7928, Fax: +82.31-910-7967
E-mail: kimjh@ilsanpaik.ac.kr
법, 지속적 관류 요법, 항생제 혼합 시멘트 염주 삽입법 등이 있는데, 본 연구의 목적은 고정 기기와 이식골을 제 거하지 않고 조기에 창상 세척 및 감염조직 제거, 변연 절제술과 함께 항생제 혼합 골 시멘트 염주를 이용한 치 료를 시행하여, 척추후방기기 고정술 후 발생한 심부감염 의 진단 및 치료 결과를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
1999년 12월부터 2004년 12월까지 본원에서 흉요추 부의 척추관 협착증, 추간판 질환, 척추전방전위증 등의 퇴행성 질환 및 외상으로 인한 척추 골절 등으로 척추경 나사못을 이용하여 척추 후방기기 고정술을 시행한 306 명의 환자 중 술 후 심부 감염이 발생한 17예를 대상으로 하였다.
이 환자들의 의무 기록과 수술 기록 방사선 사진 등을 통하여 연령, 성별, 진단명, 기존 질병 및 감염 유발인자 의 유무와 진단 시기, 검출된 균주, 감수성 있는 항생제 등을 분석하였고 동일한 환부관리 및 계획에 따른 치료를 시행한 후에 그 결과를 분석하였다. 감염의 진단은 동통 특히 야간통을 동반한 발열, 환부의 열감, 발적 그리고 환부로부터의 배농 등의 임상적 소견과 백혈구 증가, 적 혈구 침강 속도와 C-반응 단백질의 수치 등의 혈액학적 소견을 기준으로 하였다. 표재성 감염은 제외하였으며 감 염이 요배근막 하부까지 이르고 최종적으로 심부 천자에 서 농양이 확인되고 수술실에서 배농 및 변연절제술을 시 행한 경우를 심부감염으로 판단하였다23). 심부 감염이 의 심이 되는 경우 가능한 한 조기에 전신 마취 하에 환부를 절개, 배농, 세척과 감염성 육아조직에 대한 변연 절제술 을 시행한 뒤 골 시멘트 40 g (DePuy, CMW3G, Eng- land)에 2 g의 항생제(Vancomycin, 삼진제약)를 혼합하 여 지름 5-7 mm 정도 크기로 염주알처럼 만들어 삽입하 고 흡입 배액관을 삽입한 후 상처를 봉합하였다. 고정 기 기는 제거하지 않았으며 흡입 배액관은 술 후 1일 또는 2일째 제거하였다. 술 후 항생제는 감염상태를 판단하여 최소 3주간(3-8주) 정맥경로로, 그 후 감염소실이 판단 되면 경구투여로 바꾸어 3주간 투여하였다. 감염 소실의 평가는 체온의 정상화, 동통의 감소, 백혈구 수치, 적혈 구 침강속도 및 C-반응성 단백질 수치의 감소와 환부의 육안적인 감염 소견의 소실을 기준으로 하였다. 수술 후 추시 기간은 최소 12개월에서 최장 56개월로 평균 32개
월이었다.
환자의 임상적인 평가는 Lin 등13)의 분류에 따라 완 전한 회복과 함께 일상생활 복귀와 약물의 복용이 필요 없게 되는 경우를 우수(excellent), 직업을 가질 수 있고 때때로 진통제가 필요하지만 일과 여가 생활을 즐길 수 있는 상태를 양호(good), 불편함이 지속되면서 약물의 복용이 필요하지만 수술 후 호전이 있는 상태를 보통 (fair), 일상생활의 의존과 함께 지속적인 약물 복용이 필 요하며 사회생활을 할 수 없으며 수술 후 호전이 없는 경 우를 불량(poor)이라고 하였으며 이 중 우수와 양호를 만 족하다고 평가하였고 보통과 불량을 불만족으로 평가하 였다.
통계처리는 SPSS 프로그램을 이용하여 T-test를 통 해 유의성을 검사하였다.
결 과
심부 감염의 발생 빈도는 척추 후방기기 고정술 환자 306명 중 17명으로 5.6%였다. 306명 환자의 평균 연령 은 54.3세(20-76세)였으며 남자가 129명, 여자가 177 명이었다. 심부 감염 환자 17명의 경우 평균 55세(20-69 세)였고 남자가 13명, 여자가 4명이었다. 전체 수술 환자 에서 고정된 운동 분절 수는 평균 1.48개였고 심부 감염 환자의 경우는 평균 1.60개로 통계학적 유의성은 없었 다. 척추 수술 환자 306명 중 퇴행성 질환이 239예였고 외상이 67예였으며 감염환자의 경우 퇴행성 질환이 15예 였고 외상이 2예로 수술 전 진단에서도 유의성이 없었다.
수술 환자의 평균 수술 시간은 188분이었으며, 심부감염 환자의 경우는 200분으로 유의성은 없었으며(p=0.45), 실혈량 또한 1,150 ml와 1,260 ml로 두 군 간 특이성은 확인되지 않았다(p=0.52)(Table 1). 본원에서 사용된 척 추 고정기기는 Diapason system 및 Global standard
Table 1. Comparison of Total Patients and Infected Patients ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Total patients (306) Deep infection (17) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Age 54.3 years (20-76) 55 years (20-69)
Sex (M/F) 129/177 13/4
Fixed segment 1.48 1.6
History Deg. disease (239) Deg. disease (15) Trauma (67) Trauma (2)
OP time 188 min. 200 min.
Blood loss 1,150 ml 1,260 ml
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system으로 고정 기기상의 특이성은 확인할 수 없었다, 심부 감염 17명 중 당뇨 병력은 4명에서 확인되었고, 비 만 환자는 2명(BMI＞25), 흡연 경력은 4명에서 확인되 었다. 그 외 면역기능 저하환자나 장기간 스테로이드 복용 경력, 간기능 이상 환자는 없었다. 감염이 발생하지 않은 군에서는 당뇨병력 48명(p=0.46), 비만 29명(p=0.81), 흡연 37명(0.21)으로 감염군에서 흡연의 기왕력이 더 많 은 것으로 나왔으나 통계학적으로 유의성은 없었다.
수술 후 심부감염의 진단으로 재수술까지의 경과 시간 은 최단 4일에서 최장 18일로 평균 12.9일이었다. 심부 감염 진단 시 24시간 이내 수술실에서 전신마취 하에 수 술을 원칙으로 하였다. 특징적인 증상으로는 동통 특히 야간통을 동반한 발열이 모든 예에서 확인되었고 환부로 부터의 배농이 13예(76.5%)에서 확인되었다. 수술 환부 의 상처가 깨끗하였고 증상이 호전되다가 갑작스런 야간 통을 동반한 발열 증상을 보인 경우가 4예(23.5%)였다.
혈액학적 검사상 백혈구 수치는 평균 12,530/μl (7,650-18,450/μl), 적혈구 침강속도는 55 mm/hr (32-79 mm/hr), C-반응 단배질의 수치는 13.3 mg/dl (6.5-21 mg/dl)로 모든 예에서 이전 수치에 비하여 증가 하였다. 균 배양 검사는 수술실에서 농양으로부터 채취한 경우가 11건, 병동에서 환부에 직접 채취한 경우가 9건 이었으며, 모든 예에서 초기 및 추시 배양검사상에서 균 주를 확인할 수 있었으나, 6건의 수술실 배양검사에서 균 이 자라지 않아 오염의 가능성이 있었다. 단독균 배양이
11예였고 복합균 배양이 6예 있었고 응고효소음성 포도 상 구균이 11예, methicilin 내성 포도상 구균이 6예로 모두 vancomycin에 감수성이 있었다. 그 외 사슬 구균 과, 그람 양성 간균이 각각 1예에서 확인되었다. 감염 초 기에서는 Cephalosporin 또는 vancomycin 계열의 약제 를 경험적으로 사용하였고 배양검사 후 감수성 약제로 교 체하였다.
사용하였던 골 시멘트에 gentamicin이 첨가되어 있으 나 vancomycin을 혼합하여 사용하였다. 수술은 9예에 서 1회, 6예에서 2회, 2예에서 3회를 시행하여 다시 변연 절제술 및 항생제 시멘트 염주를 재삽입하였고, 평균 1.6 회 시행하여 창상 치유 및 염증 소견 소실 소견을 얻을 수 있었다. 최종적으로 기기의 제거는 지속된 심부 감염 으로 금속기기의 이완으로 진행된 1예와 추시 중 기기의 파손이 발생한 1예(Fig. 1)에서 각각 수술 후 2개월, 5개 월에서 제거하였다. 기기 파손의 경우에는 감염의 영향 외에 다른 기계적인 영향도 관여했으리라 생각된다. 감염 이 소실된 이후 항생제 혼합 시멘트를 제거한 경우가 14 예였으며 제거하지 않은 경우는 3예로, 고령이거나 증상 이 호전되고 동통이 적어 환자가 제거수술을 원하지 않는 경우는 제거하지 않았다.
환자의 평균 재원 기간은 27.4일이었으며 정맥 항생제 는 평균 18.5일간 사용하였고 경구 항생제는 평균 23일 간 투여하였다. 최종 추시 혈액학적 검사상 백혈구 수치 는 평균 7,610/μl (4,530-8,450/μl), 적혈구 침강속도 Fig. 1. This 71 year-old man underwent a posterior decom- pression and posterior fusion with pedicle screws and cages.
A wound infection was de- tected 7 days postoperatively.
Initially, irrigation and antibiotic bead insertion were performed and the infection was controlled.
However, 5 months postopera- tively, one pedicle screw broke and all screws were removed.
A B
는 24 mm/hr (4-34 mm/hr), C-반응단백 수치는 0.4 mg/dl (0.1-0.9 mg/dl)로 감소하였다.
환자의 임상적인 평가는 Lin 등13)의 분류에 따라 최종 추시 상 17명의 환자 중 우수 4예, 양호 11예, 불량 2예로 15예(88.2%)에서 만족할만한 결과를 보였다(Table 2).
고 찰
본 연구에서 척추 고정술 후 감염의 빈도는 5.6%로 다 른 저자들의 0%에서 10% 정도와 비슷하거나 약간 높았 다3,5,7-10,12,15,18,19,21,23)
. Rah 등18)은 척추 골절 및 탈구 환자에서 감염률이 더 높게 보고하였으며, Kim 등9)은 상 대적으로 퇴행성 척추 질환의 수술의 경우에서 감염 발생 률이 더 높았다고 하였는데, 이의 원인으로 퇴행성 척추 질환의 경우 고령으로 위험인자가 더 많고, 수술 시 조직 의 박리가 크고 깊으며 감압술이 필요한 만큼 수술 시간 이 더 길어지게 된다고 하였다.
감염 위험인자는 수술 전 위험인자와 수술 중 위험인자 그리고 수술 후 위험인자로 나누어 생각할 수 있다2). 수 술 전 위험 인자에는 고령, 비만, 당뇨, 면역저하, 스테로 이드 장기 복용, 타 부위 감염, 환자의 영양 상태, 흡연, 심폐혈관 기능 저하 등이 있으며2,4,6,12,16,18)
본 연구의 감 염환자 17명 중 8명(47%)에서 수술 전 위험인자를 확인 하였지만 각각의 요소와 감염과의 직접적인 연관성은 찾 을 수 없었다. 향후 더 많은 증례를 통한 각각의 위험인자 에 대한 관련성 여부에 대한 분석이 필요하겠다. 감염의 발생에는 다양한 인자들이 복합적으로 작용하겠지만 수 술 전에 감염 위험인자에 대한 평가를 철저히 해야 하겠 다2). 또한 수술 중 위험인자로는 술자의 경험이나 숙련 정도, 수술 시간, 출혈량, 현미경 사용유무, 수술실의 청 결 상태 및 수술 참여 인원, 술 전 항생제 투여 등이 있으
며2,18,20) 감염의 경로는 수술자 및 보조자의 피부, 수술
도구 및 장비, 환자의 피부, 수술실 내 공기, 술자의 장갑 등이 있는데22) 수술 중 감염을 줄이기 위하여 Luciano 등14)은 ampicillin, sulbactam 그리고 teicoplanin를 수
술 중 투여하여 감염률을 1% 이하로 낮추었다고 보고하 였는데 본원에서도 척추 수술 전 및 수술 중에 ce- phalosporin계 항생제를 투여하고 있다.
수술 후 위험 인자에는 환부의 장액종(seroma), 조기 배액관 제거, 요로감염 등이 있는데 이들은 수술 후 환자 관리의 중요한 요소라 하겠다. 본 연구에서 환부에 장액 종이 생긴 경우는 없었으며 수술 후 2일 이내 도뇨관 제 거를 원칙으로 하였고 요로감염이 있었던 경우 또한 없었 다.
심부 감염환자에게서 검출되는 균은 포도상 구균이 가 장 많으며 본 연구에서 응고 효소 음성 포도상 구균이 11 예로 다른 연구에서와 마찬가지로9) 가장 많았으며 그람 음성균은 검출되지 않았다.
표재성 감염의 경우 술 후 2-3일 내에 발적이 나타나 며 환부에 종창이 발생하고 국소 동통이 발생하여 비교적 조기 진단이 용이하지만 심부감염의 경우 진단이 늦고 어 려운 경우가 많았다. 심부 감염의 경우 신속한 진단과 적 극적인 수술적 치료가 요구되나, 감염 초기에는 환자의 임상 증상과 혈액학적 검사에 의존하는 경우가 많은데 흔 히 갑작스런 발열과 함께 특히 야간에 증가하게 되는 오 한과 동통이 발생한 경우와 혈액학적 검사 수치의 증가가 있을 경우 의심해야 하겠다18,20). 일반적으로 적혈구 침강 속도는 술 후 4-5일경에 최고에 달했다가 2-6주에 걸쳐 천천히 정상화되며1,24) C-반응 단백질은 술 후 3일경 최 고치에 달했다가 술 후 5-14일에 정상으로 돌아오게 되 어 C-반응 단백질이 술 후 감염의 초기 진단에는 유용한 지표라고 알려져 있다1,24). 저자들의 경우에서도 술 후 3 일째와 그 이후 주 1회 검사를 시행했는데 적혈구 침강 속도 및 C-반응 단백질 모두 감염 진단 시에 증가하였다.
치료는 조기수술을 원칙으로 하였으며, 수술 시에 환부를 통해 배농, 세척술 그리고 변연절제술을 시행하였으며 기 기나 추체간 이식골은 제거하지 않았다. 술 후 감염으로 인한 환부 치료로 Kim 등9)은 환부 개방 및 변연절제술만 으로도 좋은 결과를 보고하였고 Kim 등10)은 세척술 및 변연절제술 이후 지속적 흡입 배액법을 보고한 바 있으며 Mehbod 등17)은 세척술 및 변연절제술 이후 진공 환부 봉합(vacuum-assisted wound closure, VAC)장치의 사용을 시도한 바 있다. 또한 Jeong 등5)은 세척술 및 변 연절제술 이후 4종류의 항생제를 혼합한 골시멘트 염주 삽입을 시도하여 만족할만한 결과를 보고하였는데, 본 연 Table 2. Clinical Assessments
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Excellent Good Fair Poor
4 (23.5%) 11 (64.7%) 0 (0%) 2 (11.8%)
15 (88.2%) 2 (11.8%)
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
구에서는 최근 CNS (coagulation negative strepto- coccus), MRSA 등 내성균주의 증가로 인해 genta- mycin이 혼합된 골 시멘트에 vancomycin을 섞어 사용 하였으며, 수술 시 배양 검사에서도 vancomycin이 많은 경우에서 감수성이 가장 높은 것으로 나왔다. 항생제 시 멘트의 제거는 17예 중 3예에서는 제거하지 않았는데, 고령이거나 증상이 호전되고 동통이 적어 환자가 원하지 않는 경우에 제거하지 않았으며, 운동 시 가벼운 통증과 마찰음 등을 호소하기도 하였다.
심부 감염이 진단되면 가능한 한 빨리, 변연 절제술 및 항생제 시멘트 염주의 삽입과 적절한 항생제의 투여 등의 치료가 도움이 될 수 있다고 하였으며3,7-11,15,18,19)
, 본 연 구에서도 심부감염 진단 시, 항생제 혼합 골 시멘트 염주 를 이용한 조기수술로 감수성 있는 항셍제의 고농도 국소 유리를 통해 효과적인 염증조절과, 전신항생제 투여기간 및 입원기간을 단축시킬 수 있었으며, 고정기기의 제거 없이 척추의 안정성을 유지하여 최종 추시상 만족할만한 결과를 얻을 수 있었다고 생각한다.
결 론
척추 후방 기기 고정술을 시행할 때에는 항상 감염 유 발 인자에 대하여 파악하고 수술 후 감염의 징후에 대한 세심한 관찰과 혈액학적 검사의 변화에 대한 관심이 필요 하며 발생한 심부 감염에 대해서는 가능한 조기에 적절한 항생제의 투여와 함께 적극적인 배농술, 변연절제술 및 항생제 혼합 골시멘트 염주의 삽입으로 고정 기기의 제거 없이 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.
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= 국문초록 =
목 적: 척추 후방 기기 고정술 후 심부 감염이 발생한 증례에 대한 후향적 분석을 통하여 진단과 치료 및 그에 대한 결과를 알아보고자 한다.
대상 및 방법: 척추 후방 기기 고정술을 시행한 306명의 환자 중 심부 감염으로 치료한 17예를 대상으로 후향적 연구를 시행하였다.
결 과: 심부 감염의 발생 빈도는 5.6%였으며 환자의 평균 나이는 55세였다. 고령, 당뇨, 비만 등의 위험 요인을 가진 환자가 17명 중 9명이었으며 수술 후 심부 감염의 진단까지는 술 후 평균 12.9일(4-8일)이었다. 대부분 동통 특히 야간 통을 동반한 발열 증상과 환부로부터의 배농이 관찰되었고 모든 예에서 혈액검사상 적혈구 침강속도와 C-반응 단백질의 수치가 상승되었다. 치료는 조기 배농술과 변연 절제술 후 항생제 혼합 골 시멘트 염주를 삽입하여 치료하였다. 균 배양 검사상 응고효소음성 포도상 구균이 11예로 가장 많았고 감수성이 높은 항생제는 vancomycin이었다. 추시 중 기기의 파손과 이완 및 만성 지연 심부감염의 발생으로 2예에서 기기를 제거하였다. 평균 추시는 32개월이었으며(12-56개월) 기기를 제거한 2예를 제외한 모든 예에서 합병증 없이 임상적 증상의 호전 및 혈액학적 감염 소견이 소실되었다.
결 론: 척추 후방 기기 고정술을 시행한 후 발생한 심부 감염에서 가능한 조기에 적극적인 변연절제술과 항생제 혼합 골 시멘트 염주 삽입과 적절한 항생제의 투여 등으로 고정기기의 제거 없이 만족할 만한 치료 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
색인 단어: 척추, 심부 감염, 후방 기기 고정술, 항생제 혼합 골 시멘트
