Case Report J Korean Orthop Assoc 2012; 47: 64-68 • http://dx.doi.org/10.4055/jkoa.2012.47.1.64 www.jkoa.org

슬관절 골관절염 환자에서 발생한 Streptococcus sanguis에 의한 화농성 슬관절염Septic Knee Arthritis Caused by Streptococcus sanguis in a Patient with Osteoarthritis of the Knee

정철용 • 은일수 • 김진완 • 고영철 • 김창규부산의료원 정형외과

Streptococcus sanguis (S. sanguis)는 정상인의 구강, 상기도의 정상 세균총인 Viridans streptococci 분류의 그람 양성 연쇄구균으로 병원

성은 낮으나, 치석 제거나 구강의 외과적 처치 시 혈행성 전파를 통해 세균성 심내막염을 일으킬 수 있는 균이다. S. sanguis에 의한 화농성

관절염은 국외에서 흉쇄관절과 슬관절에 발생한 증례가 보고되었으나 국내에서는 보고된 예가 없는 매우 드문 감염증이다. 이에 저자들은

치주염의 과거력이 있는 슬관절 골관절염 환자에서 발생한 S. sanguis에 의한 화농성 슬관절염을 경험하였기에 보고하는 바이다.

색인단어: Streptococcus sanguis, 화농성 슬관절염, 치주염

접수일 2011년 10월 27일 수정일 2011년 12월 1일 게재확정일 2011년 12월 18일교신저자 은일수부산시 연제구 월드컵대로 359, 부산의료원 정형외과TEL 051-607-2866, FAX 051-607-2551E-mail dreun7@daum.net

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대한정형외과학회지：제 47권 제 1호 2012

Streptococcus sanguis (S. sanguis)는 정상인의 구강, 상기도 및 장

내의 인체 상재균으로 구강내 시술이나 치료 등 외과적 처치 시

혈행성 전파를 통해 아급성 세균성 심내막염을 일으킬 수 있는

원인균이다. 이는 드물게 균혈증을 일으키기도 하나, 다른 부위의

신체 감염증은 잘 일으키지 않아 S. sanguis에 의해 발생한 화농성

관절염은 국외에서 흉쇄관절에 발생한 예가 2예, 슬관절에 발생

한 예가 3예1-3) 보고되었을 뿐이다. 이에 저자들은 슬관절 골관절

염 환자에서 발생한 S. sanguis에 의한 화농성 슬관절염 1예를 문

헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

증례보고

63세 여자 환자가 수년 전부터 좌측 슬관절 골관절염으로 치료

를 받아 오다 내원 약 7일 전부터 더욱 심해지는 통증으로 내원하

였다. 과거력상 고혈압 및 당뇨병이 있었으나 약물 복용으로 잘

조절되었으며 심한 치아 우식증(dental caries) 등으로 치아 상태

가 좋지 않아 발치 시술 후 2009년 의치를 제작하였고 이후 의치

에 의한 반복적인 치주염(periodontitis)이 발생하여 본원 내원 2달

전까지 약 1년간 지속적으로 치주염 치료를 시행하였다. 내원 당

시 시행한 이학적 검사상 좌측 슬관절의 동통과 압통 및 이로 인

Figure 1. Radiographs show severe osteoarthritis of the left knee.

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Streptococcus sanguis에 의한 화농성 슬관절염

한 관절 운동의 제한이 관찰되었고 종창, 국소 열감이 있었으며

단순 방사선 검사상 Kellgren-Lawrence Grade 4의 심한 슬관절

골관절염 소견이 관찰되었다(Fig. 1). 체온 36.7oC, 혈액 검사상 백

혈구 수 11,700/mm3, 적혈구 침강 속도(erythrocyte sedimentation

rate) 36 mm/hr, C-반응 단백 7.30 mg/L로 측정되었다. 관절 세침

흡입 검사에서 황색의 혼탁한 관절액이 50 ml 천자되었으며 백

혈구 수 43,200/mm3 (다핵형 백혈구 95%), 포도당 67 mg/dl, 단백

질 3.2 g/dl로 측정되어 급성 화농성 관절염으로 진단하였다. 심한

임상적 증상과 함께 감염의 증상이 7일 이상 지속되었으며4) 퇴행

성 골관절염에 동반된 화농성 슬관절염으로, 연골 내부까지 감염

이 진행되었을 시 절제 관절 성형술(resection arthroplasty)을 시행

하기 위하여 관절 절개술을 시행하였다. 술 중 관절 내 접근 시 황

색의 혼탁한 관절액이 관찰되었으며 활액막의 염증과 유착을 보

이나 연골의 괴사나 골미란은 보이지 않는 Gächter stage III의 소

견이 관찰되었다(Fig. 2). 관절내 세척술 및 변연 절제술을 시행

후 슬관절을 30도 굴곡 상태로 부목 고정하였다(Fig. 3). 관절 세

침 흡입 및 술 중 관절액의 균 배양 검사에서 모두 S. sanguis가 동

정되었으며(Fig. 4), 항생제 감수성 검사상 경험적으로 사용한 3세

대 cephalosporin (2 g/day, ceftriaxone sodium)에 감수성을 보여 지

속 정주하였다. 병원성이 낮은 균에 의해 발생한 화농성 관절염

으로, 추시 혈액 검사에서 3주째에 백혈구 수 6,300/mm3, 적혈구

침강 속도 17 mm/hr, C-반응 단백 3.52 mg/L로 정상 소견을 보이

고 동통 및 압통도 호전되어 4주째 항생제 정주를 중단하고 이후

2주간 3세대 cephalosporin (300 mg/day, cefcapene pivoxil hydro-

chloride)을 경구 복용하였다. 항생제 투여 중단 후 추시 경과 관

찰상 슬관절의 종창, 국소 열감 등 감염의 소견 및 증상은 관찰되

지 않았으며 혈액 검사에서 정상 소견을 보였다. 이후 심한 슬관

절 골관절염에 의한 지속적인 통증 및 보행 장애를 호소하여, 화

농성 관절염 치료 완료 6개월 후 슬관절 전치환술을 시행하였다

(Fig. 5). 현재 술 후 6개월로 슬관절의 통증, 열감, 종창 등 감염증

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.

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정철용·은일수·김진완 외 2인

의 재발 소견은 관찰되지 않으며, 혈액 검사도 정상으로 굴곡 구

축 5도, 후속 굴곡 100도의 운동범위를 보이고 있다.

고 찰

비임균성 세균성 화농성 관절염의 가장 흔한 원인균은 황색 포

도상구균(Staphylococcus aureus)으로 60% 이상을 차지하며, 다음

으로는 15-30%가 연쇄구군(Streptococcus)에 의해 발생한다.5) 연

쇄구균 중 가장 흔한 감염균은 Streptococcus pyogens (분류 A형)

이며 Streptococcus agalactiae (분류 B형)와 분류 G형 연쇄구균 등

에 의해서도 일어나나, Lancefield 분류에 속하지 않는 Viridans

streptococci는 화농성 관절염의 원인균으로 거의 알려져 있지 않

다. 이 균주는 처음에는 특정한 균종 집합체를 의미하기 보다는

혈액 한천배지에서 녹색을 띠는 연쇄구균을 총칭하였으며 이들

대부분이 알파 용혈성 균종이므로 두 명칭이 혼동되어 사용되어

왔으나, 최근에는 분자생물학적 방법으로 유전적 연관성에 따라

13개의 균으로 분류된다. S. sanguis는 Viridans streptococci에 속하

는 치아 우식증(dental caries)과 관련이 있는 구강내 인체 상재균

으로, 병원성이 낮은 균이지만 치과 치료 등 구강내 침습적 치료

시 혈행성 전파를 통해 세균성 심내막염을 일으키는 원인균으로

잘 알려져 있다. 또한 백혈구 감소증이 있는 암환자의 화학요법

또는 예방적 항균제 투여에 의해 구강 또는 장점막의 염증과 궤

양 부위를 통하여 균혈증을 일으킬 수 있고, 이외에도 드물게 뇌

및 간 농양을 일으킬 수 있으나 화농성 관절염의 원인으로는 알

려진 것이 거의 없다.6)

　슬관절에 발생한 S. sanguis에 의한 화농성 관절염은 매우 드물

어 Patrick과 Lewis1)가 심한 치아 우식증이 있던 56세의 건강한

환자에서 발생한 예를 보고한 것이 처음으로, 총 3예가 보고되었

다.1-3) Edson 등2)은 내원 2달 전까지 치주염 등으로 인한 치과적

시술을 받은 병력과 슬관절 골관절염이 있던 66세 환자에서 발

생한 화농성 슬관절염에서 관절 절개술 및 총 5주간의 항생제 정

주를 통해 치료한 예를 보고하였다. Papaioannides 등3)은 내원 20

일 전까지 심한 치주염 치료 병력 및 심한 슬관절 골관절염이 있

던 73세 환자에서 발생한 화농성 슬관절염에서 반복적 관철 세침

흡입술 및 총 3주간의 항생제 정주를 통해 치료한 예를 보고하였

다. 각 예에서 관절액 배양 검사를 통해 S. sanguis에 의한 화농성

슬관절염을 진단하였고, 혈액 배양 검사상에서는 S. sanguis가 동

정되지 않았지만 구강 상재균인 S. sanguis가 심한 치주염 등 구강

내 질환이 있던 환자에서 변연 절제 등의 치료 시행 시 혈행성 전

파를 통해 슬관절에 감염을 일으킨 것으로 판단하였다. 인공관절

치환술을 시행한 환자에서 발생한 S. sanguis에 의한 화농성 슬관

절염은 Bartzokas 등7)이 심한 치주염과 근첨주위 감염(periapical

infection)을 앓고 있던 환자에서 발생한 예를 보고하였다. Bartzo-

kas 등7)은 각 예를 통하여 혈액 배양 검사에서 균이 동정되지 않

더라도 병력상 구강내 질환 및 구강의 외과적 시술력이 있는 환

자에서 발생한 S. sanguis 감염증은 감염부위와 각 환자의 구강내

에서 배양된 균의 계통(strain)이 같아 혈행성 전파를 통한 것이라

고 하였다. 본 증례의 경우에도 내원 시 시행한 관절 세침 흡입 검

사와 술 중 채취한 관절액 배양 검사를 통하여 S. sanguis에 의한

감염증으로 진단하였으며, 혈액 배양 검사상 S. sanguis가 동정되

지 않았으나 치주염 치료 병력이 있고 치료 완료 2개월 후에 증

상이 나타난 경우로 치과적 치료를 통한 혈행성 전파로 슬관절의

감염증이 발생한 것으로 생각한다.

　화농성 슬관절염 치료의 기본 원칙은 관절 내 농양의 적절한

배농과 관절액 또는 혈액 균 배양을 통한 알맞은 항생제의 사용,

안정된 위치에서의 관절 고정 유지이다. 이 중 항생제의 사용은

배양된 균의 종류나 항생제 내성 유무에 따라 달라질 수 있으므

로 중요하다. Streptococcus viridians 감염증의 일차 선택 약제는

penicillin이며 내성 균주에 의한 감염일 경우에는 erythromycin과

clindamycin 계열의 약물을 사용할 수 있으나 이 역시 근래에 내

성 균주가 증가하여 erythromycin과 clindamycin 내성률은 각각

33.3%, 24.4%로 나타나고 있으며, chloramphenicol, ceftriaxone, le-

vofloxacin 등에 감수성이 높은 것으로 보고되고 있다.8) S. sanguis

감염증의 치료도 동일한 치료법을 적용할 수 있을 것으로 생각하

며, 본 증례의 경우 ceftriaxone 정주를 통하여 좋은 결과를 얻을

수 있었다.

　관절 내 농양의 배농과 세척을 위해서는 관절경적 세척술 및

변연 절제술을 일차적으로 시행할 수 있다. 하지만 연골 괴사, 골

미란, 골융해 등의 소견이 관찰될 시에는 관절 절개술을 시행하

여야 한다.4) 그중에서도 퇴행성 골관절염이 있는 환자에서 심한

화농성 슬관절염이 발생하였을 시에는 관절 절개술뿐만 아니라,

Figure 5. Total knee arthroplasty was performed at 6 months after the septic knee arthritis had been cured.

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Streptococcus sanguis에 의한 화농성 슬관절염

절제 관절 성형술을 통한 치료법 또한 소개되고 있다.9) 이는 슬관

절 인공관절 전치환술 후 발생한 감염증에서 항생제 함입 시멘트

삽입물을 이용한 2단계 재치환술을 시행하는 방법에서 착안한

것으로, 연골 내에 존재하는 세균에 의한 재발 또는 지연 치유 등

을 방지하기 위한 방법이다. 하지만 절제 관절 성형술을 시행하

였을 시에는 이후 무조건 인공관절 전치환술을 시행해야 하므로

환자의 예후에 따른 선택의 여지가 줄어들 수 있으며, 화농성 관

절염으로 방문한 환자 및 보호자에게 인공관절 치환술을 미리 설

명하고 동의를 얻어야 하는 어려움이 있다. 본 증례의 경우 절제

관절 성형술을 염두하고 수술을 시행하였으나, 연골 및 골조직의

병변은 관찰되지 않아 추후 경과를 지켜본 후 인공관절 치환술을

시행하기 위하여 세척 및 변연 절제술만을 시행하였으며, 치료

완료 6개월 후 인공관절 전치환술을 시행하였다.

　화농성 슬관절염의 치료 후 슬관절 전치환술의 시행 시기에 대

해서는 정립된 것은 없으나 화농성 관절염을 앓고 난 후에는 염

증에 대한 이상 검사가 정상으로 된 다음 최소 6개월이 경과한 후

슬관절 전치환술을 시행하는것이 바람직하다고 하였다.10) 본 증

례의 경우 3주째에 동통 등의 임상 증상의 호전과 혈액 검사의 정

상화가 관찰되었으며 증상 호전 후 6개월이 지난 후에도 감염의

재발이나 혈액 검사상 이상 소견이 관찰되지 않아 슬관절 전치환

술을 시행하였으며 현재 감염의 징후나 통증은 관찰되지 않는다.

　S. sanguis에 의한 화농성 슬관절염은 매우 드문 감염증이지만

치주염, 근첨주위 감염 등이 있는 환자에서 치과적 치료 시 혈행

성 전파로 발생할 수 있는 것으로, 환자의 과거력을 철저히 확인

하고 이학적 검사와 혈액 검사 등을 유의 깊게 관찰하여 초기에

적절한 진단과 치료가 시행되어야 할 것으로 생각한다.

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정철용·은일수·김진완 외 2인

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 fl ora 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