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정형외과 수술 후 감염 환자의 균 동정
고신대학교 의과대학 정형외과학 교실 조 명 래
* 원문은 http://library.medigate.net/edetail/journalnews/eCME_content.php?no=158&tab=2
에서 보실 수 있습니다.
정형외과 수술에 있어서 수술전, 수술후 항생제 사용은 감염의 방지를 위해 매우 중요하다. 수술후에 급성으로 발생하는 감염의 중요한 원인은 세균이 환자 자신 또는 수술실 내의 공기로부터 상처에 침투되며, 특히 수술할 때에 존재할 수 있는 괴사물(necrotic materials), 허혈(ischemia), 출혈(hemorrhage), 파편(debris)등이 감염의 가능성을 증가시킨다. 따라서 수술후 감염환자에서 대부분의 처음 균 접촉 시점은 수술중에 발생하기 때문에 수술전에 항생제를 투여하여 수술중에 적절한 농도를 유지함으로써 감염의 가능성을 감소시킨다는 것은 이미 여러 연구에서 보고되었다.1,4,10,12) 그러나 균의 내성 발생 빈도를 감소시키기 위한 최대한의 노력으로 수술전에 이용되고 있는 항생제는 그람 양성균 및 많은 균주의 그람 음성균에 효과적인 것으로 알려져 있는 제 1세대 cephalosporin계를 주로 투여한다. 저자들은 관절 치환술과 종양 대치물 삽입술을 시술받은 후 감염된 환자에서 균 동정과 균에 대한 항생제 감수성 검사 결과를 조사하여 예방적인 목적으로 투여되는 항생제인 cephalosporin계 항생제 단독 투여의 문제점에 대하여 알아보고자 한다.
1998년 1월부터 2002년 5월까지 본원 정형외과 교실에서 종양 대치물 치환술과 고관절 및 슬관절 관절 치환술을 시술받은 환자 272례 중 염증으로 확인되어 수술적 처치를 받은 16례와 타 의료 기관에서 수술을 받은 후 급성 감염으로 본원으로 전원된 2례(증례 15, 17)를 포함하여 18례를 대상으로 하였다(Table1). 모든 환자는 수술 시작 1시간 전에 cephalosporin계인 shincef 1.5g(소아 : 25-30mg/kg) 또는 cefmetazone을 1회 정맥주사 하였다. 남자가 9례, 여자가 9례였으며 연령별 분포는 다양하였고 평균 연령은 38세였다. 내원 당시 환자의 진단은 종양이 10례로 가장 많았으며 그 중 골 육종이 6례였고, 연골 육종, 유잉 육종, 거대 세포종, 연골아 세포종이 각각 1례였다. 그리고 슬관절 골 관절염이 2례, 대퇴골두 무혈성 괴사 2례, 류마티스 관절염, 방사선 조사 후 골 괴사, 전자간 골절, 대퇴 경부 골절이 각각 1례였다(Table 1).
수술적 처치는 모든 종양 환자는 광범위 절제술 및 종양 대치물 HMRS(Howmedica Modular Resection System, Rutherford, New Jersey) 삽입술을 시술 받았고 골 관절염, 대퇴골두 무혈성 괴사, 류마티스 관절염, 방사선 조사 후 골 괴사, 전자간 골절, 대퇴 경부 골절 환자들은 모두 인공 관절 치환술을 시술 받았다. 골 육종 6례와 유잉 육종 1례는 수술 전과 수술후에 항암 화학요법을 시행하였고 수술은 수술전 혈액 검사에서 백혈구, 혈소판 등 수술 시행 기준에 부합된 상태에서 시행하였다. 감염 발현 시기는 10례에서는 수술후 급성 감염이었고 8례는 만성 혈액성 감염이었다. 감염의 진단은 부종, 동통, 열감, 배농, 발적 등 임상적인 소견과 백혈구 수치, ESR, CRP 등의 혈액 검사와 관절 천자, 조직 검사에 의한 균 동정 및 조직학적 소견에 따랐다(Table 2). 모든 환자에서 균 동정 및 항생제 감수성 검사를 실시하였고, 치료 도중에 균 검사 결과에서 균의 종류가 바뀐 경우에는 처음 동정된 균과 항생제 감수성 검사의 결과에 따랐다. 감염이 발생한 환자는 수 차례 소파술, 변연 절제술, 세척술 등 여러 가지 방법을 시술하였으며, 급성, 만성 감염의 모든 환자에서 결국 구조물 제거한 후 항생제를 포함한 시멘트 삽입하고 재건술을 시술 받았다. 다만 방사선 조사 후 발병한 골 괴사 환자 1계에서는 구조물 제거술만 시행하였고 재건술은 시행하지 않았다. 혈액 검사상 백혈구 수치와 CRP가 정상이며, ESR이 정상 또는 감소하는 상태에서, 또 수술 시에 동결 조직 검사에서 중성 백혈구 개수가 400배 확대상에 5개 미만인 것을 확인하고 시행하였다. 항생제 사용은 감수성 검사 결과에 따랐고 술후 항생제는 혈액 검사가 정상으로 될 때까지 정맥 주사 하였고, 경구 투여는 최소 6주 이상 실시하였다. 재삽입술을 시행 받은 17례 중 종양 대치술을 시술 받은 3례는 계속적인 재발로 현재 재삽입된 구조물을 제거하고 항생제를 혼합한 골 시멘트가 삽입된 상태로 관찰 중이다.
그람 양성균이 15례(83%)였고, 그 중 포도상 구균이 13례(72%)였다. Coagulase 음성인 포도상 구균이 8례(44%)였고, Staphylococcus aureus가 5례였으나, MRSA나 VRSA(superbacteria)는 없었다. Pseudomonas aeruginosa가 4례, Burkholderia cepacia가 2례, 연쇄상 구균이 2례였고, 혼합 감염(Staphylococcus aureus와 Burkholderia cepacia, Staphylococcus aureus 와 Pseudomonas aeruginosa)이 5례였으며, 1례에서는 수차례의 배양 검사에도 불구하고 균이 검출되지 않았다. 술후에 급성으로 감염이 발생한 10례에서는 그람 양성균과 그람 음성균의 단독감염이 각각 6례(60%), 2례(20%)였고, 혼합감염 2례를 포함시킨 경우에 그람 양성균의 감염은 8례(80%)였다. 만성 감염환자 8례에서는 그람 양성균의 단독감염이 5례(63%)였으나 그람 음성균의 단독 감염은 없었고, 혼합감염 3례를 포함한 경우에 그람 양성균은 7례(88%), 그람 음성균은 3례(38%)였다. 특히 만성 감염환자에서 배양된 그람 양성균은 모두 Coagulase 음성인 포도상 구균이었다(Table 3).
동정된 균의 항생제 감수성 검사에서는 Vancomycin과 Teicoplanin이 감염된 증례의 83%에서 감수성을 가졌고, Ciprofloxacin이 78%에서 감수성을 보였으나, 제 1세대 세파인 Cephalothin은 17%에서 감수성이 있었다. 수술후 급성으로 감염된 환자에서는 Vancomycin과 Teicoplanin이 80%, Ciprofloxacin은 50%에서 감수성을 보였고, 만성 감염환자에서는 Ciprofloxacin이 전례에서 감수성이 나타났고 Vancomycin과 Teicoplanin도 88%에서 감수성을 보였다(Table 4, Table 5).
수술후 감염의 주 원인은 환자의 피부, 비뇨 생식기 계통, 수술실 내의 공기로부터 발생하는데 청결(clean)수술에서는 감염률이 5%미만이고, 청결-오염(clean-contaminated) 수술의 경우는 감염률이 10%정도가 되며, 청결-불결(contaminated-dirty)수술의 경우는 20-40%의 감염률을 보고 하고 있다7). 술후 감염의 방지를 위해서는 Laminar flow system, 개개인 격리, 자외선 소독, 이중 장갑 끼기, 수술실 내의 대인 접촉 주의, 대화 금지 등 공기로부터 균의 접촉을 막기 위한 방법과 항생제 사용이 있다. 감염의 예방을 위한 항생제 사용은 초기에는 논란이 많았으나 Burke 등의 보고에 따르면 수술적 처치를 시행할 때 균의 접촉에 대한 환자의 균에 대한 저항을 고려하여 항생제의 예방적 처치가 필요하며 현재까지 널리 이용되고 있다2,4). 또한 수술후 감염의 처음 시작은 수술 중에 균의 접촉으로 발생하므로 수술 전에 항생제를 투여하여 수술 시 균의 접촉이 있을 때 균의 증식을 막도록 수술 중에 적당한 항생제의 농도가 유지되어야 하는데 수술 전 60분에 주사하는 것이 적당한 것으로 보고되고 있다7).
사용되는 항생제의 종류와 항생제 사용기간에 대하여도 논란이 많다. 광범위 항생제를 장기간 사용함으로부터 발생하는 이차적인 균의 과 증식과 항생제 사용으로부터 발생되는 인체의 독성 등의 문제로 특이한 균에 적극적으로 작용하는 협의의 항생제가 이상적이다. 그러나 현재로는 다양한 균에 작용할 수 있는 성질을 가진 광범위 항생제를 짧은 기간 사용함으로써 이차적인 균의 증식을 감소시키고 장시간 사용함으로부터 오는 항생제의 독성을 감소할 수 있어 술전 투여되는 항생제로 Cephalosporin을 주로 사용한다. 특히 항생제는 골내에 충분한 농도를 유지할 수 있어야 하며, 경제적인 사정도 고려되어 일세대 세파계인 Cefazolin 2 그람의 술 전 투여에 많은 보고가 있다12). 항생제의 사용 기간에 대해서는 Nelson등의 보고에 의하면 수술 후 하루, 일주일간 사용한 경우에 서로 차이가 없었으며 9)오히려 감염을 일으키는 균의 접종이 수술 중에 발생하므로 균의 오염 시점에 항생제의 체내 농도 유지가 가장 중요하다고 하였다11). 본 연구에서 모든 환자는 수술 1시간 전에 세파계 항생제를 주사하였고 수술후 항생제는 세파계와 Aminoglycosides계를 혼합 투여 하였으며 사용 기간은 평균 17일 이었다. 국외 여러 연구 결과에 비해 사용 기간이 긴 것은 악성 골 육종 환자와 유잉 육종 환자의 경우에 술 전 항생제 투여로 어느 정도의 면역 기능 저하가 있을 수 있다는 가정과 종양의 근치적 제거를 위해서 시행될 수 밖에 없는 수술로 인한 광범위한 조직의 손상과 수술 시간의 지연 등으로 인하여 일반적인 관절 치환술의 경우보다 장시간 항생제의 투여가 요구되었고, 타 의료 기관에 비해 Laminar flow system, 개개인 격리(Personal isolator system) 등 여러 가지 감염 위험 인자의 존재에 대한 치료의의 보상 심리로 설명될 수 있을 것이다.
18례 중 15례(83%)가 그람 양성 균이었고 그 중 13례가 포도상 구균이었는데, 1940년 페니실린이 임상적으로 사용된 이래로 포도상 구균은 많은 항생제에 저항을 나타내었고 1996년에는 포도상 구균에 가장 확실한 항생제인 Vancomycin에 내성을 가진 포도상균의 출현으로3,5,6,8) 또 다른 항생제의 개발이 절실하나14), 본 연구에서는 모든 포도상 구균은 Vancomycin과 Teicoplan에 감수성을 보였고 특히 Vancomycin과 Teicoplan은 감염된 환자에서 균의 종류에 관계없이 83%, Ciprofloxacin이 78%, 제 1세대 세파계인 Cephalothin은 17%에서 감수성을 보였다. Teicoplanin은 잦은 내성 발현을 가지기 때문에 사용에 상당한 주의가 필요하며, Vancomycin은 페니실린에 알레르기를 가진 환자에서 선택될 수 있는 항생제이나, 남용으로 인한 저항균의 출현 때문에 MRSA나 확실히게 균이 항생제 감수성을 가진 경우를 제외하고 일반적으로 예방적 투여에는 사용에 주의를 요한다. 그러나 관절 치환술 후의 감염은 조절하기가 심히 어렵고, 치명적일 수 있다. 그래서 초기의 항생제 선택이 중요한데 장기간 항생제 투여로 인한 균의 병인성 약화로 균이 검출되지 않는 경우와 확실한 염증의 증상이 있으나 균 검출 결과가 나오기 전까지 사용할 수 있는 항생제의 선택에 Ciprofloxacin의 일차적인 선택과 Vancomycin은 고려해 볼 수 있으리라 판단되며, 특히 만성 감염환자에서 균이 검출된 환자의 전례에서 검출된 균은 그람 양성 균이었고, 모두 Vancomycin과 Ciprofloxacin은 감수성을 보여 만성 감염환자에서 균 검출이 되지 않은 환자나 균 배양 결과가 나오기 전에 사용할 항생제를 선택할 경우에 상기 항생제의 선택이 의미가 있으리라 판단된다. 수술후 급성 감염의 원인 균으로 그람 양성균이 80%였는데 Vancomycin과 Teicoplan이 전례에서 감수성을 보였다. 특히 균 종류에 관계없이 술후 감염 환자에서 Vancomycin과 Teicoplan은 80%, Ciprofloxacin은 50%에서 감수성을 보여 술전 Cephalosporin과 Vancomycin의 복합 투여는 술후의 감염 방지에 의미가 있을 것으로 판단된다. 그러나 인공관절 수술 후 감염의 빈도가 1%이하로 낮기 때문에 Vancomycin과 세파계 복합 투여와 세파계 단독 투여로 인한 술후 감염의 발생 빈도에 대한 전향적 비교 조사가 어려울 수 있으나 필요하리라 판단되며, Vancomycin사용으로 발생할 수 있는 포도상 구균의 내성 발현 빈도에 대해서는 이미 감염된 환자에서 치료 목적으로 Vancomycin을 장기간 투여한 경우와 술후 감염의 빈도를 감소시키기 위해 수술 전에 Vancomycin의 1회 투하는 경우 어느 쪽이 내성 발현 빈도가 높은가에 대하여는 계속 의문이 존재하리라 판단된다.
수술후 감염 예방을 위해서는 수술 전 항생제의 적절한 투여가 중요한데 현재의 추세로는 여러 가지 균에 작용할 수 있고 비교적 부작용이 적은 제 1세대 Cephalosporin계를 주로 사용한다. 그러나 수술 후 감염 환자의 균 동정 및 항생제 감수성 검사 결과에서 포도상 구균이 수술후 감염의 중요한 원인균이며 다음은 녹농균으로 Aminoglycoside의 투여로 녹농균에 대한 예방은 가능하리라 생각되나 포도상 구균의 수술후 감염 예방을 위해서는 수술전 항생제 투여시 제 1세대 Cephalosporin계와 Vancomycin또는 Ciprofloxacin의 1회 투여도 하나의 방법이라 생각된다. 또한 만성 감염환자에서 균 검출이 되지 않은 환자나 균 배양 결과가 나오기 전에 일차적으로 사용할 항생제로 Ciprofloxacin은 적절하리라 판단된다.
1. Burke JF : The effective period of preventative antibiotic action in experimental incisions and dermal lesion. Surgery. 50 : 161-167, 1961
2. Crossley k and Gardner LC : Antimicrobial prophylaxis in surgical patients. J.A.M.A. 245 : 772-784, 1981
3. Emslie KR and Nade S : Acute hematogenous staphylococcal osteomyelitis. A description of the natural history in an avian model. Am J Pathol. 110 : 333-345, 1983
4. Fry DE, Harbrecht PJ and Polk HC : Systemic prophylactic antibiotics. Arch. surg. 116 : 66-473, 1981
5. Garvin KL and Urban JA : Emerging multiresistant strains : recommended precautions in the emergency room and surgical setting.. Instr Course Lect. 49:605-614, 2000
6. Hanaki H and Hiramatatsu K : Combination effect of teicoplanin and various antibiotics
against hetero-VRSA and VRSA. J Japanese Asso. infectious Disease. 73 : 1048-1053, 1999
7. Mader JT and George C III : The Principle of the use of Preventive antibiotics. Clin Orthop, 190 : 75-82, 1984
8. Nehrer S, Thalhammer F, Schwameis E, Breyer S and Kotz R : Teicoplanin is the
prevention of infection in total hip replacement. Archives of orthopaedic & Trauma
surgery. 118 :32-36, 1998
9. Nelson CL, Green TG, Porter RA and Warren BS : One day versus seven days of
preventive antibiotic therapy on orthopedic surgery. Clin Orthop, 176:258-263, 1983
10. Petty W, Bryan RS, Coventry MB and Peterson LFA : Infection after total knee
arthroplasty. Orthop. Clin. Am.. 6 : 1005-1013, 1975
11. Williams DN, Gustilo RB, Beverly R and Kind AC : Bone and serum concentration of five cephalosporin drugs.Relevance to prophylaxis and treatment in orthopaedic surgery. Clin Orthop, 179 : 253-265, 1983
12. William DN and Gustilo RB : The use of preventive antibiotics in orthopaedic surgery. Clin Orthop, 190:83-88, 1984
13. Young LS : Infection in the compromised host. Hosp. Prac. 16 : 73-81, 1981
고신대학교 의과대학 정형외과학 교실 조 명 래
* 원문은 http://library.medigate.net/edetail/journalnews/eCME_content.php?no=158&tab=2
에서 보실 수 있습니다.
정형외과 수술에 있어서 수술전, 수술후 항생제 사용은 감염의 방지를 위해 매우 중요하다. 수술후에 급성으로 발생하는 감염의 중요한 원인은 세균이 환자 자신 또는 수술실 내의 공기로부터 상처에 침투되며, 특히 수술할 때에 존재할 수 있는 괴사물(necrotic materials), 허혈(ischemia), 출혈(hemorrhage), 파편(debris)등이 감염의 가능성을 증가시킨다. 따라서 수술후 감염환자에서 대부분의 처음 균 접촉 시점은 수술중에 발생하기 때문에 수술전에 항생제를 투여하여 수술중에 적절한 농도를 유지함으로써 감염의 가능성을 감소시킨다는 것은 이미 여러 연구에서 보고되었다.1,4,10,12) 그러나 균의 내성 발생 빈도를 감소시키기 위한 최대한의 노력으로 수술전에 이용되고 있는 항생제는 그람 양성균 및 많은 균주의 그람 음성균에 효과적인 것으로 알려져 있는 제 1세대 cephalosporin계를 주로 투여한다. 저자들은 관절 치환술과 종양 대치물 삽입술을 시술받은 후 감염된 환자에서 균 동정과 균에 대한 항생제 감수성 검사 결과를 조사하여 예방적인 목적으로 투여되는 항생제인 cephalosporin계 항생제 단독 투여의 문제점에 대하여 알아보고자 한다.
1998년 1월부터 2002년 5월까지 본원 정형외과 교실에서 종양 대치물 치환술과 고관절 및 슬관절 관절 치환술을 시술받은 환자 272례 중 염증으로 확인되어 수술적 처치를 받은 16례와 타 의료 기관에서 수술을 받은 후 급성 감염으로 본원으로 전원된 2례(증례 15, 17)를 포함하여 18례를 대상으로 하였다(Table1). 모든 환자는 수술 시작 1시간 전에 cephalosporin계인 shincef 1.5g(소아 : 25-30mg/kg) 또는 cefmetazone을 1회 정맥주사 하였다. 남자가 9례, 여자가 9례였으며 연령별 분포는 다양하였고 평균 연령은 38세였다. 내원 당시 환자의 진단은 종양이 10례로 가장 많았으며 그 중 골 육종이 6례였고, 연골 육종, 유잉 육종, 거대 세포종, 연골아 세포종이 각각 1례였다. 그리고 슬관절 골 관절염이 2례, 대퇴골두 무혈성 괴사 2례, 류마티스 관절염, 방사선 조사 후 골 괴사, 전자간 골절, 대퇴 경부 골절이 각각 1례였다(Table 1).
수술적 처치는 모든 종양 환자는 광범위 절제술 및 종양 대치물 HMRS(Howmedica Modular Resection System, Rutherford, New Jersey) 삽입술을 시술 받았고 골 관절염, 대퇴골두 무혈성 괴사, 류마티스 관절염, 방사선 조사 후 골 괴사, 전자간 골절, 대퇴 경부 골절 환자들은 모두 인공 관절 치환술을 시술 받았다. 골 육종 6례와 유잉 육종 1례는 수술 전과 수술후에 항암 화학요법을 시행하였고 수술은 수술전 혈액 검사에서 백혈구, 혈소판 등 수술 시행 기준에 부합된 상태에서 시행하였다. 감염 발현 시기는 10례에서는 수술후 급성 감염이었고 8례는 만성 혈액성 감염이었다. 감염의 진단은 부종, 동통, 열감, 배농, 발적 등 임상적인 소견과 백혈구 수치, ESR, CRP 등의 혈액 검사와 관절 천자, 조직 검사에 의한 균 동정 및 조직학적 소견에 따랐다(Table 2). 모든 환자에서 균 동정 및 항생제 감수성 검사를 실시하였고, 치료 도중에 균 검사 결과에서 균의 종류가 바뀐 경우에는 처음 동정된 균과 항생제 감수성 검사의 결과에 따랐다. 감염이 발생한 환자는 수 차례 소파술, 변연 절제술, 세척술 등 여러 가지 방법을 시술하였으며, 급성, 만성 감염의 모든 환자에서 결국 구조물 제거한 후 항생제를 포함한 시멘트 삽입하고 재건술을 시술 받았다. 다만 방사선 조사 후 발병한 골 괴사 환자 1계에서는 구조물 제거술만 시행하였고 재건술은 시행하지 않았다. 혈액 검사상 백혈구 수치와 CRP가 정상이며, ESR이 정상 또는 감소하는 상태에서, 또 수술 시에 동결 조직 검사에서 중성 백혈구 개수가 400배 확대상에 5개 미만인 것을 확인하고 시행하였다. 항생제 사용은 감수성 검사 결과에 따랐고 술후 항생제는 혈액 검사가 정상으로 될 때까지 정맥 주사 하였고, 경구 투여는 최소 6주 이상 실시하였다. 재삽입술을 시행 받은 17례 중 종양 대치술을 시술 받은 3례는 계속적인 재발로 현재 재삽입된 구조물을 제거하고 항생제를 혼합한 골 시멘트가 삽입된 상태로 관찰 중이다.
그람 양성균이 15례(83%)였고, 그 중 포도상 구균이 13례(72%)였다. Coagulase 음성인 포도상 구균이 8례(44%)였고, Staphylococcus aureus가 5례였으나, MRSA나 VRSA(superbacteria)는 없었다. Pseudomonas aeruginosa가 4례, Burkholderia cepacia가 2례, 연쇄상 구균이 2례였고, 혼합 감염(Staphylococcus aureus와 Burkholderia cepacia, Staphylococcus aureus 와 Pseudomonas aeruginosa)이 5례였으며, 1례에서는 수차례의 배양 검사에도 불구하고 균이 검출되지 않았다. 술후에 급성으로 감염이 발생한 10례에서는 그람 양성균과 그람 음성균의 단독감염이 각각 6례(60%), 2례(20%)였고, 혼합감염 2례를 포함시킨 경우에 그람 양성균의 감염은 8례(80%)였다. 만성 감염환자 8례에서는 그람 양성균의 단독감염이 5례(63%)였으나 그람 음성균의 단독 감염은 없었고, 혼합감염 3례를 포함한 경우에 그람 양성균은 7례(88%), 그람 음성균은 3례(38%)였다. 특히 만성 감염환자에서 배양된 그람 양성균은 모두 Coagulase 음성인 포도상 구균이었다(Table 3).
동정된 균의 항생제 감수성 검사에서는 Vancomycin과 Teicoplanin이 감염된 증례의 83%에서 감수성을 가졌고, Ciprofloxacin이 78%에서 감수성을 보였으나, 제 1세대 세파인 Cephalothin은 17%에서 감수성이 있었다. 수술후 급성으로 감염된 환자에서는 Vancomycin과 Teicoplanin이 80%, Ciprofloxacin은 50%에서 감수성을 보였고, 만성 감염환자에서는 Ciprofloxacin이 전례에서 감수성이 나타났고 Vancomycin과 Teicoplanin도 88%에서 감수성을 보였다(Table 4, Table 5).
수술후 감염의 주 원인은 환자의 피부, 비뇨 생식기 계통, 수술실 내의 공기로부터 발생하는데 청결(clean)수술에서는 감염률이 5%미만이고, 청결-오염(clean-contaminated) 수술의 경우는 감염률이 10%정도가 되며, 청결-불결(contaminated-dirty)수술의 경우는 20-40%의 감염률을 보고 하고 있다7). 술후 감염의 방지를 위해서는 Laminar flow system, 개개인 격리, 자외선 소독, 이중 장갑 끼기, 수술실 내의 대인 접촉 주의, 대화 금지 등 공기로부터 균의 접촉을 막기 위한 방법과 항생제 사용이 있다. 감염의 예방을 위한 항생제 사용은 초기에는 논란이 많았으나 Burke 등의 보고에 따르면 수술적 처치를 시행할 때 균의 접촉에 대한 환자의 균에 대한 저항을 고려하여 항생제의 예방적 처치가 필요하며 현재까지 널리 이용되고 있다2,4). 또한 수술후 감염의 처음 시작은 수술 중에 균의 접촉으로 발생하므로 수술 전에 항생제를 투여하여 수술 시 균의 접촉이 있을 때 균의 증식을 막도록 수술 중에 적당한 항생제의 농도가 유지되어야 하는데 수술 전 60분에 주사하는 것이 적당한 것으로 보고되고 있다7).
사용되는 항생제의 종류와 항생제 사용기간에 대하여도 논란이 많다. 광범위 항생제를 장기간 사용함으로부터 발생하는 이차적인 균의 과 증식과 항생제 사용으로부터 발생되는 인체의 독성 등의 문제로 특이한 균에 적극적으로 작용하는 협의의 항생제가 이상적이다. 그러나 현재로는 다양한 균에 작용할 수 있는 성질을 가진 광범위 항생제를 짧은 기간 사용함으로써 이차적인 균의 증식을 감소시키고 장시간 사용함으로부터 오는 항생제의 독성을 감소할 수 있어 술전 투여되는 항생제로 Cephalosporin을 주로 사용한다. 특히 항생제는 골내에 충분한 농도를 유지할 수 있어야 하며, 경제적인 사정도 고려되어 일세대 세파계인 Cefazolin 2 그람의 술 전 투여에 많은 보고가 있다12). 항생제의 사용 기간에 대해서는 Nelson등의 보고에 의하면 수술 후 하루, 일주일간 사용한 경우에 서로 차이가 없었으며 9)오히려 감염을 일으키는 균의 접종이 수술 중에 발생하므로 균의 오염 시점에 항생제의 체내 농도 유지가 가장 중요하다고 하였다11). 본 연구에서 모든 환자는 수술 1시간 전에 세파계 항생제를 주사하였고 수술후 항생제는 세파계와 Aminoglycosides계를 혼합 투여 하였으며 사용 기간은 평균 17일 이었다. 국외 여러 연구 결과에 비해 사용 기간이 긴 것은 악성 골 육종 환자와 유잉 육종 환자의 경우에 술 전 항생제 투여로 어느 정도의 면역 기능 저하가 있을 수 있다는 가정과 종양의 근치적 제거를 위해서 시행될 수 밖에 없는 수술로 인한 광범위한 조직의 손상과 수술 시간의 지연 등으로 인하여 일반적인 관절 치환술의 경우보다 장시간 항생제의 투여가 요구되었고, 타 의료 기관에 비해 Laminar flow system, 개개인 격리(Personal isolator system) 등 여러 가지 감염 위험 인자의 존재에 대한 치료의의 보상 심리로 설명될 수 있을 것이다.
18례 중 15례(83%)가 그람 양성 균이었고 그 중 13례가 포도상 구균이었는데, 1940년 페니실린이 임상적으로 사용된 이래로 포도상 구균은 많은 항생제에 저항을 나타내었고 1996년에는 포도상 구균에 가장 확실한 항생제인 Vancomycin에 내성을 가진 포도상균의 출현으로3,5,6,8) 또 다른 항생제의 개발이 절실하나14), 본 연구에서는 모든 포도상 구균은 Vancomycin과 Teicoplan에 감수성을 보였고 특히 Vancomycin과 Teicoplan은 감염된 환자에서 균의 종류에 관계없이 83%, Ciprofloxacin이 78%, 제 1세대 세파계인 Cephalothin은 17%에서 감수성을 보였다. Teicoplanin은 잦은 내성 발현을 가지기 때문에 사용에 상당한 주의가 필요하며, Vancomycin은 페니실린에 알레르기를 가진 환자에서 선택될 수 있는 항생제이나, 남용으로 인한 저항균의 출현 때문에 MRSA나 확실히게 균이 항생제 감수성을 가진 경우를 제외하고 일반적으로 예방적 투여에는 사용에 주의를 요한다. 그러나 관절 치환술 후의 감염은 조절하기가 심히 어렵고, 치명적일 수 있다. 그래서 초기의 항생제 선택이 중요한데 장기간 항생제 투여로 인한 균의 병인성 약화로 균이 검출되지 않는 경우와 확실한 염증의 증상이 있으나 균 검출 결과가 나오기 전까지 사용할 수 있는 항생제의 선택에 Ciprofloxacin의 일차적인 선택과 Vancomycin은 고려해 볼 수 있으리라 판단되며, 특히 만성 감염환자에서 균이 검출된 환자의 전례에서 검출된 균은 그람 양성 균이었고, 모두 Vancomycin과 Ciprofloxacin은 감수성을 보여 만성 감염환자에서 균 검출이 되지 않은 환자나 균 배양 결과가 나오기 전에 사용할 항생제를 선택할 경우에 상기 항생제의 선택이 의미가 있으리라 판단된다. 수술후 급성 감염의 원인 균으로 그람 양성균이 80%였는데 Vancomycin과 Teicoplan이 전례에서 감수성을 보였다. 특히 균 종류에 관계없이 술후 감염 환자에서 Vancomycin과 Teicoplan은 80%, Ciprofloxacin은 50%에서 감수성을 보여 술전 Cephalosporin과 Vancomycin의 복합 투여는 술후의 감염 방지에 의미가 있을 것으로 판단된다. 그러나 인공관절 수술 후 감염의 빈도가 1%이하로 낮기 때문에 Vancomycin과 세파계 복합 투여와 세파계 단독 투여로 인한 술후 감염의 발생 빈도에 대한 전향적 비교 조사가 어려울 수 있으나 필요하리라 판단되며, Vancomycin사용으로 발생할 수 있는 포도상 구균의 내성 발현 빈도에 대해서는 이미 감염된 환자에서 치료 목적으로 Vancomycin을 장기간 투여한 경우와 술후 감염의 빈도를 감소시키기 위해 수술 전에 Vancomycin의 1회 투하는 경우 어느 쪽이 내성 발현 빈도가 높은가에 대하여는 계속 의문이 존재하리라 판단된다.
수술후 감염 예방을 위해서는 수술 전 항생제의 적절한 투여가 중요한데 현재의 추세로는 여러 가지 균에 작용할 수 있고 비교적 부작용이 적은 제 1세대 Cephalosporin계를 주로 사용한다. 그러나 수술 후 감염 환자의 균 동정 및 항생제 감수성 검사 결과에서 포도상 구균이 수술후 감염의 중요한 원인균이며 다음은 녹농균으로 Aminoglycoside의 투여로 녹농균에 대한 예방은 가능하리라 생각되나 포도상 구균의 수술후 감염 예방을 위해서는 수술전 항생제 투여시 제 1세대 Cephalosporin계와 Vancomycin또는 Ciprofloxacin의 1회 투여도 하나의 방법이라 생각된다. 또한 만성 감염환자에서 균 검출이 되지 않은 환자나 균 배양 결과가 나오기 전에 일차적으로 사용할 항생제로 Ciprofloxacin은 적절하리라 판단된다.
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2. Crossley k and Gardner LC : Antimicrobial prophylaxis in surgical patients. J.A.M.A. 245 : 772-784, 1981
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4. Fry DE, Harbrecht PJ and Polk HC : Systemic prophylactic antibiotics. Arch. surg. 116 : 66-473, 1981
5. Garvin KL and Urban JA : Emerging multiresistant strains : recommended precautions in the emergency room and surgical setting.. Instr Course Lect. 49:605-614, 2000
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10. Petty W, Bryan RS, Coventry MB and Peterson LFA : Infection after total knee
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11. Williams DN, Gustilo RB, Beverly R and Kind AC : Bone and serum concentration of five cephalosporin drugs.Relevance to prophylaxis and treatment in orthopaedic surgery. Clin Orthop, 179 : 253-265, 1983
12. William DN and Gustilo RB : The use of preventive antibiotics in orthopaedic surgery. Clin Orthop, 190:83-88, 1984
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