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통신저자：서 승 석
부산광역시 부산진구 개금동 633-165 인제대학교 의과대학 부산백병원 정형외과학교실 TEL: 051-890-6129․Fax: 051-892-6619 E-mail: [email protected]
*본 논문의 요지는 2004년도 대한정형외과학회 추계학술대회에서 발표되었음.
Address reprint requests to Seung Suk Seo, M.D.
Department of Orthopedic, Busan Paik Hospital, College of Medicine, Inje University, 633-165 Gaegeum-dong, Busan Jin-gu, Busan 614-735, Korea Tel: +82.51-890-6129, Fax: +82.51-892-6619
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인공 슬관절 전치환술에서 심부 감염 예측을 위한 감시
- 수술 중 활액 배양 검사와 수술 후 흡입 배액관 첨부 배양 검사의 의의 -
김기용․서승석․나채오․하동준․김진석
인제대학교 의과대학 부산백병원 정형외과학교실
Monitoring Method for Deep Infection after TKA
- Significance of Intraoperative Synovial Fluid Culture and Postoperative Suction Drainage Tip Culture -
Key Yong Kim, M.D., Seung Suk Seo, M.D., Chae Oh Na, M.D., Dong Joon Ha, M.D., and Jin Seok Kim, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, University of Inje, Busan Paik Hospital, Busan, Korea P u rp o s e : The aim of this study was to evaluate the usefulness of the intra-operative synovial fluid culture and post-operative suction drainage tip culture as a m ethod for predicting the developm ent of a deep infection after prim ary TKA.
M a te ria ls a n d M e th o d s : Between July 1998 and July 2002, 324 primary total knee arthroplasty procedures were perform ed and aerobic and anaerobic bacterial cultures for intra-operative synovial fluid and post-operative suction drainage tip were obtained. The results of culture of intra-operative synovial fluid and post-operative suction drainage tip of total 324 prim ary TKA cases were analyzed.
The sensitivity, specificity and predictive value were calculated. positive culture rate for osteo- arthritis was com pared with rheum atoid arthritis and the results of a single TKA was com pared with both sim ultaneous TKA.
R e s u lts : 14 out of 324 knees showed a positive intra-operative synovial fluid culture and 10 cases show ed a positive post-operative suction drainage tip culture. Only 1 case out of the 4 deep in- fection cases show ed a positive on suction drainage tip culture w ith S. aureus being isolated. The specificity of the intra-operative synovial culture w as 95.6% and the negative predictive value w as 98.7% . The sensitivity of the post-operative suction drainage tip culture was 25% , the specificity was 97% , the positive predictive value was 10% and the negative predictive value w as 99% . The positive culture rate w as sim ilar in the osteoarthritis and rheum atoid arthritis cases (respectively p=0.4717, p=0.6550). However, the culture positive rate betw een single and both sim ultaneous TKA was num erically different, approxim ately 2 tim es (3.2% vs 6.31% for intra-operative synovial culture and 4.0% vs 9.47% for post-operative suction drainage tip culture) but it w as not statistically sig- nificant (respectively p=0.311, p=0.1051).
C o n c lu s io n : In primary TKA, a culture of intra-operative synovial fluid and post-operative suction drainage tip cannot predict a postoperative deep wound infection. It is recom m ended that careful observation for other signs of a deep infection be exam ined when a clinically significant true patho- gen isisolated.
K e y W o rd s : Knee joint, TKA, Infection, Synovial fluid culture, Suction drainage tip culture
서 론
인공 슬관절 전치환술은 고령인구의 증가로 최근 정형 외과 영역에서 많이 시행되고 있으며 동시에 감염의 위험 인자 또한 증가하고 있다. 인공 슬관절 전치환술의 수술 후 합병증으로 감염이 발생하는 경우 치료 결과에 심각한 악영향을 미치며 삽입물 실패의 주요 원인이 된다. Blom 등3)은 일차 인공관절 전치환술 후 감염의 발생을 약 1%로 보고하고 있으며 재치환술 시 5.8%로 보고하고 있다. 한 편 한번 감염이 발생하면 감염이 완치된다고 하더라도 기 능적 인공관절을 유지하는 경우는 겨우 22.2%에 불과하 다고 하였다. 수술 후 발생한 감염은 파국적인 결과를 초 래하여 수술 전의 상태보다 삶의 질을 더욱 악화시킬 수 있어 감염의 위험요인을 미리 파악하고 조기에 발견하여 적절한 치료를 강구하는 것이 필요하다. 따라서 수술 후 환부의 회복정도를 평가하고 감염 여부를 조기에 확인하 여 신속한 처치를 시행하기 위해서는 감염을 예상하고 방 지하는 것이 무엇보다도 중요하다. 수술 전 감염의 위험 소인의 배제를 위해 수술 전 혈 중 적혈구 침강 속도(ESR) 및 C-반응성 단백(CRP)4)의 검사가 이루어지고 있고, 통 상적으로 수술장에서 활액에 대해 그람 염색 및 배양 검 사를 실시하고 있으며, 흡입 배액관의 제거와 함께 첨부 에 대해 그람 염색 및 배양 검사가 시행되고 있다. 그러나 배양 검사상 분리 동정된 균이 병원성 균인지 아니면 단 순한 오염에 의한 것인지 확신하기는 어렵다. 실제로 분 리 동정된 균의 판독에 있어서 임상적으로 감염을 일으키 지 않으며 피부나 공기를 통한 오염에 의한 결과로 해석 하는 경우가 흔하다2,5). 본 연구의 목적은 인공 슬관절 전 치환술에 있어서 통상적으로 시행되는 수술 중 활액 배양 검사 및 수술 후 흡입 배액관 첨부 배양 검사 결과를 분석 하여 수술 후 심부 감염의 발생에 대한 예측 지표로서의 의미에 대하여 알아보고자 함이다.
대상 및 방법
1998년 7월부터 2002년 7월 사이에 본원 정형외과학 교실을 방문하여 인공 슬관절 전치환술을 시행 받은 환자 386명 중 2년 이상 추시 가능했던 224명(324예)을 대상 으로 의무기록을 검토하여, 수술 중 시행한 슬관절 활액 배양 검사 결과와 수술 후 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 결과를 분석하였다. Fitzgerald에 따르면1,6,7,8,19)
수술 후 2년 이내에 발생한 심부 감염의 경우 수술 중 오염과
관련이 있는 것으로 보고하고 있으며 그 이후에 발생한 심부 감염의 경우 원거리 감염에 의한 것으로 보고하고 있다. 따라서 수술 2년 이후에 발생한 심부 감염의 경우 는 제외하였다. 또한 의무기록상 검사 결과가 누락된 환 자 및 재치환술의 경우도 제외하였다.
남자는 14명으로 평균 연령은 58.9세였으며, 여자는 210명으로 평균 연령은 63.2세였다. 추시 관찰 기간은 평균 2.8년이었다. 추시 관찰 기간 동안 심부 감염의 발 병이 없었던 경우는 320예였으며 심부감염이 발생한 경 우는 4예였다. 수술 당시 진단명은 퇴행성 관절염 295예, 류마티스 관절염 29예였다. 양측 슬관절 전치환술을 동 시에 시행한 경우가 192예, 편측 슬관절 전치환술을 시 행한 경우는 132예였다.
활액 배양검사와 흡입 배액관 첨부 배양검사가 수술 후 합병증인 심부 감염 발생을 예측할 수 있는 검사로서 의 미를 알아보기 위해 각 검사의 민감도, 특이도 및 양성, 음성 예측도를 계산하였다. 활액 배양검사 결과 또는 흡 입 배액관 첨부 배양 검사가 양성이면서 수술 후 실제 감 염으로 확진할 수 있었던 경우를 진양성(true positive) 으로 정하고, 배양검사 결과만 양성이고 실제 감염이 없 었던 경우를 위양성(false positive), 배양검사 결과가 음 성이면서 실제 감염이 없었던 경우를 진음성(true neg- ative), 배양검사 결과가 음성이면서 실제 감염이 있었던 경우를 위음성(false negative)으로 구분하고 그에 따라 배양검사의 민감도(sensitivity), 특이도(specificcity), 예측도(predictive value)를 계산하였다. 민감도는 진양 성과 위음성에 대한 진양성의 비율(진양성/진양성+위음 성)로 계산하였고, 특이도는 진음성과 위양성에 대한 진 음성의 비율(진음성/진음성+위양성)로 계산하였다. 예 측도의 경우, 양성 예측도는 총 검사 양성수에 대한 진양 성의 비율(진양성/총 검사 양성수)로 계산하였으며 음성 예측도는 총 검사 음성수에 대한 진음성의 비율(진음성/
총검사 음성수)로 계산하였다.18)
그리고 활액 및 흡입 배액관 첨부 배양검사의 양성률 을 퇴행성 관절염 및 류마티스 관절염, 편측 및 양측 인 공 슬관절 전치환술의 경우로 나누어 비교 분석하였다 (Table 1). 자료들은 MedicalcⓇ 7.6을 이용하여 통계처리 하였다.
224명의 환자 모두 수술 시행 전날 병변 측 하지를 베 타딘 소독액으로 세척하였고 수술실에서 수술 부위를 무
균적 방법을 사용하여 베타딘 소독액으로 한 번 더 세척 하였다. 수술은 일반 수술실에서 시행하였다. 슬관절 활 액 배양검사의 검체는, 수술 중 관절의 개방과 동시에 슬 관절 활액을 살균된 면봉으로 채취하여 Stuart 수송배지 에 넣어서, 임상병리 미생물 검사실로 보냈다. 채취된 검 체는 혐기성 조건으로 수송하였고 모든 검체는 호기성균 과 혐기성균에 대한 배양을 실시하였다. 호기성 배양은 일반적으로 blood agar, chocolate agar, thioglycol- late medium에 접종하였고, 혐기성 배양은 phenyle- thyl blood agar에 접종하여 배양을 실시하였다. 호기성 균은 5% CO2 조건의 35oC에서 48시간동안 배양하였고, 혐기성 균은 혐기성 조건의 37oC에서 48시간동안 배양하 였다. 흡입 배액관 첨부의 배양 검사는 수술 후 2일 이내 또는 수술 후 하루 평균 50 cc 이하로 배출되는 경우 병동 의 치료실에서 흡입 배액관의 제거와 함께 이루어졌으며 검체 채취 방법은 수술실에서 이루어지는 것과 동일한 방 법을 사용하였다. 통상적으로 수술 24시간 전부터 수술 후 7일까지 cephalosporin계 항생제 1그램 및 amino- glicoside계통의 항생제 250 mg을 하루에 두 번 정맥 주 사하였으며 이후 경구용 항생제를 사용하였다.
결 과
1. 수술 중 활액 배양 검사 및 수술 후 흡입 배액관 첨부 의 배양 검사
수술 중 시행된 활액의 배양 검사의 경우, 양성 결과를 보인 경우는 14예였으며 이 중 가장 많이 동정된 균은 Staphylococcus epidermidis로 7예에서 분리 동정되었으 며 다음으로 Staphylococcus saprophyticus가 3예에서
분리 동정되었다. 혐기성 배양 결과는 모두 음성이었다.
그리고 수술 후 흡입 배액관 첨부 배양 검사의 경우, 양성 소견을 보인 경우는 10예였으며, 이 중 가장 많이 동정된 균은 Pseudomonas가 5예에서 분리 동정되었으 며 다음으로 Acinetobactor가 2예에서 분리 동정되었다.
혐기성 배양 결과는 모두 음성이었다(Table 2).
수술 후 합병증으로 심부 감염이 발생한 경우는 4예로 수술 중 활액 배양 검사상 모두 음성 소견을 보였다. 수술 후 심부 감염이 발생한 4예 중 1예에서 흡입 배액관 첨부 의 배양 검사에서 양성 소견을 보였으며 Staphylococcus aureus가 분리 동정되었다.
2. 민감도, 특이도, 예측도
수술 중 시행된 활액 배양 검사 결과가 양성인 14예는 모두 배양 검사에서만 양성으로 나타났고 수술 후에 심부 감염의 병발이 없었던 위양성이었다. 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 결과 양성 소견을 보인 경우는 10예로 그 중 9예는 배양 검사에서만 양성을 보인 위양성이었으며 1예 만이 배양 검사상 양성을 보이며 감염으로 확진된 경우로 진양성이었다. 수술 중 시행된 활액의 배양 검사의 경우 민감도(sensitivity) 0%, 특이도(specificity) 95.6%, 양 성 예측도(positive predictive value) 0%, 음성 예측도 (negative predictive value) 98.7%였다.
흡입 배액관 첨부의 배양 검사의 경우 민감도(sensiti- vity) 25%, 특이도(specificity) 97%, 양성 예측도(posi- Table 1. Summary of the Cases
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Category Case
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OA 295
RA 29
Single 132
Both 192
Uncomplicated 320
Complicated (infection) 4
Intraoperative synovial culture (+) 14 Intraoperative synovial culture (-) 306 Suction drainage tip culture (+) 9 Suction drainage tip culture (-) 311 ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ OA, osteoarthritis; RA, rheumotid arthritis.
Table 2. Organisms from the Positive Intraoperative Synovial Fluid Culture and Positive Suction Drainage Tip Culture in Primary TKA
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Organism No.
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Intraoperative synovial fluid culture
S. epidemidis 7
S. saprophyticus 3
S. aureus 1
P. aerusinosa 1
Micrococcus 1
S. viricans 1
E. coli 1
Suction drainage tip culture
P. aerusinosa 5
Acinetobactor 2
Enterobactor 1
S. epidemidis 1
S. aureus 1
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
tive predictive value) 10%, 음성 예측도(negative pre- dictive value) 99%였다(Table 3).
3. 원인 질환 및 수술 범위에 따른 배양 검사 양성률 질환별로 살펴볼 때 퇴행성 관절염과 류마티스 관절염 의 경우 수술 중 활액 배양 검사의 양성률은 각각 7.3%
및 0%이며 통계적으로 질환 간의 의미 있는 차이는 발견 할 수 없었다(p=0.47). 또한 흡입 배액관 첨부의 배양검 사에서도 각각 4.25% 및 4.76%의 양성률을 보이고 있으 며 통계학적으로 의미 있는 차이를 보이지 않았다(p=
0.66) (Table 4).
편측 인공 슬관절 전치환술 및 양측 인공 슬관절 전치 환술에 있어서 수술 중 시행된 활액 배양 검사상 양성률 은 3.2% 및 6.31%로 약 2배의 차이를 보이지만 통계적 으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.31). 또한 흡입 배액관 첨부 배양 검사의 경우 양성률은 4.0% 및 9.47%
로 약 2배의 차이를 보이나 양성률에는 통계적으로 유의 한 차이를 보이지 않았다(p=0.10)(Table 4).
고 찰
정형외과 영역에서 인공관절 전치환술을 시행하는 경 우, 예방적 항생제의 사용, 수직 층류 관류 시스템, chlo- rhexidine 세척에서부터 수술실에서 피부 소독을 하는 동안 공기 오염을 줄이기 위한 방법2,9)까지 심부 감염 발 생을 예방하기 위한 노력들이 경주되어 왔다. 또한 ESR, CRP 및 WBC 등의 혈액학적 지표17)와 아울러 재치환술 에서는 수술 전 흡입을 통한 배양 및 수술 중 동결 절편16) 까지 수술 후 심부 감염의 예측을 위한 생리병리학적 방 법들도 함께 연구되고 있다.
이런 심부 감염의 예방과 예측을 위한 방법들이 균의 존재 유무에 집중되고 있어, 심부 감염을 증명하기 위한 방법으로 균의 분리 동정은 중요한 부분을 차지하고 있다.
감염 발생 시기와 관련하여 가능한 원인에 대해 Fitz- gerald6)는 stage I의 경우 수술 후 첫 1개월 안에 발생한 감염으로, 감염된 혈종이나 창상 감염에 의한 경우이며 stage II의 경우 수술 후 6개월에서 24개월 이내에 발생 한 경우로 소량의 감염원에 의한 경우 또는 저독성의 감 염원에 의한 경우이며, stage III의 경우 수술 후 2년 이 후에 발생한 감염으로 대개 혈액을 통해 발생한 원거리 감염이라고 설명한 바 있다. 즉 수술 후 2년 이내에 발생 한 감염의 원인은 수술실에서의 오염과 깊은 관련이 있을 것으로 생각된다.
그러나 인공 관절 전치환술의 경우, 균 배양검사로 분 리 동정된 균이 병원성인지 또는 단순한 오염에 의한 것 인지 구분하기는 쉽지 않다. Sandeep 등19)은 인공 관절 전치환술 후 지연 감염의 가장 흔한 원인균은 coagu- lase-negative staphylococcus라고 보고하였다. Coa- gulase negative staphylococcus는 가장 흔한 피부의 Table 3. Specificity, Sensitivity, Predictive Value
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Intra-operative synovial fluid culture Suction drainage tip culture
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Infection Infection
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
+ - + -
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Synovial + 0 14 Tip + 1 9
culture - 4 306 culture - 3 311
Specificity 95.6% 97%
Sensitivity 0% 25%
Predictive value Positive 0% 10%
Negative 98.7% 99%
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Table 4. Incidence Rate of Positive Culture in OA Versus RA and Single Versus Both Simultaneous Surgery
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Intraoperative synovial Suction drainage
fluid culture (%) tip culture (%) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
OA 7.03 4.25
RA 0 4.76
Single 3.2 4.0
Both 6.31 9.47
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상재균으로 알려져 있다14). 또한 Dietz 등5)은 무균적 정 형외과 수술에서 임상적으로 의미가 없는 균주들이 흔히 자란다고 보고한 바 있다. 그리고 피부나 공기를 통한 오 염에 의해 의미 없는 균주들이 배양되는 사실은 여러 차 례 발표된 바 있다5,7,10,15). 따라서 감염이 중요한 문제가 될 수 있는 무균적 정형외과 수술에 있어서 배양 검사 결 과가 양성일 때, 그 결과에 따라 치료의 방침을 세울 것인 지, 아니면 배양 과정 중의 오염에 의한 것으로 간주하고 단순 추시할 것인지를 결정하기는 쉽지 않다.
본 연구에서 수술 중 시행된 활액 배양검사상 가장 많 이 동정된 균인 S. epidermidis와 S. saprophyticus는 coagulase negative Staphylococcus로써 피부에 상재 하는 정상 세균총으로 병원성이 적은 공기 중 오염의 가 장 흔한 원인균으로 알려져 있다16).
활액 배양 검사 결과상 양성 소견을 보인 14예는 모두 위양성으로 수술장 환경 내에서, 또는 배양 과정 중 오염 과 관련이 있을 것으로 생각된다. 한편 흡입 배액관 첨부 의 배양 검사상 가장 많이 동정된 균은 Pseudomonas aeruginosa였다. Pseudomonas aeruginosa는 가장 흔 한 병원 감염의 원인균으로 알려져 있다14). 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 결과 역시 양성 소견을 보인 10예 중 9예에서 위양성 소견을 보이고 있다. 흡입 배액관 첨부 배양 검사의 경우 감염환자와 함께 치료가 시행되는 치료 실 환경에서 이루어지고 있어, 검사 당시 오염(contami- nation)에 의한 결과일 가능성이 높을 것으로 생각된다.
심부 감염으로 진단된 환자 4예 중 흡입 배액관 첨부 배양 검사에서 균이 분리 동정된 경우는 1예가 있었으며 Staphylococcus aures로 확인되었다. Staphylococcus aures의 경우 이미 여러 저자들에 의해 정형외과 영역에 서 수술 후 합병증으로 감염이 확진된 경우 가장 흔하게 동정되는 병원성 세균으로 알려져 있다6,12). Staphylo- coccus aures는 코나 피부의 상재균으로 존재하며, 비병 원성의 기회 감염균인 Staphylococcus epidermidis와 같은 coagulase negative staphylococcus에 비해 차지 하는 비율은 적으나 인체에 감염을 일으키는 병원성의 강 도, 즉 균력(virulence)은 type A protein 및 여러 toxin 에 의해 높은 것으로 알려져 있으며 특징적으로 화농을 형성할 수 있는 균이다12,20). 한편 심부 감염이 있었던 4 예 중 배양 검사에서 음성을 보인 나머지 3예의 경우는 수술 직전 부터 지속적으로 사용된 항생제에 의한 효과로
사료된다.
원인 질환에 따른 배양검사의 양성률을 비교해보면 수 술 중 시행된 활액 배양검사의 경우 퇴행성 관절염 및 류 마티스 관절염의 양성률은 7.03% 및 0%로 확인되었으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다(p=0.47). 흡입 배액 관 첨부의 경우 퇴행성 관절염 및 류마티스 관절염의 양 성률은 4.25% 및 4.76%로 역시 비슷한 양성률을 보였다 (p=0.66). 흔히 염증성 질환인 류마티스 관절염의 경우 감염의 위험인자로 알려져 있으나21) 본 연구에서는 배양 검사상 퇴행성 관절염과 비교해 볼 때 유의한 차이를 보 이지 않았다.
그 이유는 퇴행성 관절염에 비하여 류마티스 관절염의 증례가 상대적으로 적기 때문으로 생각된다. 한편 편측 인공 슬관절 전치환술 및 양측 인공 슬관절 전치환술에 있어서 수술 중 시행된 활액 배양 검사 양성률은 3.2%
및 6.31%였고 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 양성률은 4.0% 및 9.47%였다. 수술 범위에 따라 활액의 배양 검사 와 흡입 배액관 첨부 배양 검사상 약 2배 가량의 양성률 차이를 보이나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. (p=
0.31, p=0.10) 비록 통계학적으로 의미는 없으나 이런 양성률에서의 차이는 수술시간의 연장과 연관이 있을 것 으로 생각된다.
한편 활액 배양 검사 및 흡입 배액관 첨부 배양 검사와 감염 발생과의 관련성에 대한 예측도의 경우 낮은 양성 예측도와 높은 음성 예측도를 보이고 있다. 즉 배양 검사 결과가 양성 소견을 보일 경우 실제로 심부 감염이 있을 확률은 낮지만 음성 소견을 보일 경우 심부 감염이 없을 확률은 높다고 해석할 수 있다. 따라서 활액의 배양 검사 와 흡입 배액관 첨부의 배양 검사는 감염을 진단하기위한 방법보다는 감염을 배제하기 위한 수단으로서 더 적절할 것으로 사료된다. Han 등11)에 의하면 인공 고관절 일차 전치환술에 있어서 고관절 활액 배양검사의 경우도 민감 도 0% 및 특이도 94.9%로 본 연구와 유사한 결과를 보이 고 있다.
이 결과를 종합해 볼 때 수술 중 시행되는 활액 배양검 사의 감염에 대한 예측 정도는 음성일 경우 감염이 발생 할 확률은 낮을 것으로 생각되지만 수술 후 심부 감염의 예측 방법으로 사용할 수는 없음을 보여준다. 또한 양성 일 경우 가장 많이 분리 동정된 균은 피부 상재균으로서, 검체 채취 당시 피부 또는 공기 중의 오염이나 배양 과정
중의 오염에 의한 결과로 생각된다. Dietz 등5)에 따르면 무균적 정형외과 수술에서 수술 중 시행한 배양 검사상 약 33%에서 양성 소견을 보였으며 그 중 약 30%에서 S.
epidermidis가 분리 동정되었다고 보고하였으며 배양 검 사상 양성을 보인 환자 중 단 1예에서만 임상적으로 감염 을 일으켰다고 보고하였다. 이런 높은 위양성률을 보이는 오염의 원인으로, 피부 절개와 함께 창상 내로 오염되거 나 수술자로부터 또는 공기 중으로부터의 오염을 주장하 였다.
한편 흡입 배액관의 경우 역시 음성 예측도 99% 및 양 성 예측도 10%로 수술 중 시행되는 활액 배양 검사와 비 슷한 양상을 보이며 동정된 균의 경우 공기 중의 오염을 흔하게 일으키는 병원성 세균으로, 검사가 시행되는 병동 의 환경에서 볼 때 공기 중 오염에 의한 결과로 생각한다.
Dietz 등5)은, 특히 broth를 이용할 경우, 공기 중으로 노 출된 상태에서의 배양 검사로서 약 25%의 위양성 소견을 보임을 보고하였다.
마지막으로 편측 및 양측 인공 슬관절 전치환술의 배양 결과의 양성률은 공기 중 노출 시간이 긴 양측 슬관절 전 치환술에서 약 2배 가량의 높은 수치를 보이고 있으나 통 계적으로 유의한 차이는 없었으며, 이는 공기 중 노출 시 간의 연장에 따른 공기 중 오염의 가능성을 시사한다 (Table 4).
결 론
인공 슬관절 전치환술시 활액 및 흡입 배액관 첨부의 배양 검사상 양성 소견을 보이더라도 수술 후 심부 감염 의 발생과는 관련성이 낮을 것으로 생각된다. 그러나 Staphylococcus aureus 등과 같이 임상적으로 의미 있 는 병원균이 분리 동정되는 경우에는 감염 발생에 대한 주의 깊은 관찰이 필요할 것으로 생각된다.
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= 국문초록 =
목 적: 인공 슬관절 전치환술에서 수술 중 시행한 활액의 배양 검사 결과와 수술 후 흡입 배액관 첨부 배양 검사 결과를 통해 수술 후 합병증인 심부 감염과의 관련성 여부를 살펴보고자 한다.
대상 및 방법: 1998년 7월부터 2002년 7월까지 본원에서 인공 슬관절 전치환술을 받은 환자 386명 중 수술 후 2년 이상 추시 가능했던 환자 224명(324예)을 대상으로 관찰하였다. 수술 중 시행한 활액의 배양 검사 결과와 수술 후 시행한 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 결과를 비교하여 수술 후 심부감염의 발생과의 관련성을 분석하였 으며, 활액 및 흡입 배액관 첨부 배양검사의 양성률을 퇴행성 관절염 및 류마티스 관절염, 편측 및 양측 인공 슬관절 전치환술의 경우로 나누어 비교 분석하였다.
결 과: 심부 감염이 발생하지 않은 320예 중에서 수술 중 활액 배양 검사 결과 양성 소견을 보인 경우가 14예, 음성을 보인 경우가 306예였으며 흡입 배액관 첨부 배양 검사 결과 양성을 보인 경우는 9예, 음성을 보인 경우가 311예였다. 합병증으로 감염이 발생한 경우는 4예로 흡입 배액관 첨부 배양 검사 결과 양성을 보인 경우가 1예였으며 Staphylococcus aureus가 분리 동정되었다. 활액 배양 검사의 경우 특이도가 95.6% 및 음성 예측도 98.7%였으며 흡입 배액관 첨부 배양 검사의 경우 특이도 97%, 민감도 25% 및 양성 예측도 10%, 음성 예측도 99%였다. 활액 배양 검사 및 흡입 배액관 첨부 배양 검사에서 양성을 보인 경우 각 진단명에 따른 통계적 차이는 없었다(각각 p=0.47, p=0.66). 편측과 양측 슬관절에 수술을 시행한 경우 활액 배양 검사 양성률은 각각 3.2%와 6.31%, 흡입 배액관 첨부의 배양 검사 양성률은 각각 4.0%와 9.47%로 약 두배의 차이를 보이나 통계적 의미는 없었다(각각 p=0.31, p=0.10).
결 론: 인공 슬관절 전치환술 시 활액 및 흡입 배액관 첨부의 배양 검사상 양성 소견을 보이더라도 수술 후 심부 감염의 발생과는 관련성이 낮을 것으로 생각된다. 그러나 임상적으로 의미 있는 병원균이 분리 동정되는 경우에는 감염 발생에 대한 주의 깊은 관찰이 필요할 것으로 생각된다.
색인 단어: 슬관절, 인골관절 치환술, 심부 감염, 활액 배양, 흡입 배액관 첨부 배양
