A Case of Spinal Epidural Abscess Due to Pneumococcal Bacteremia

Min, Sangjoon; Jeong, Juhong; Lee, Myeongdong; Yeo, Jinyeob; Kim, Seong Hyun; Baek, Jihyeon; Lee, Jin-Soo; Cheong, Moon-Hyeon

doi:2011.17.2.143

Soonchunhyang Med Sci > Volume 17(2); 2011 > Article

SMS 2011 December;17(2):143-146.
Published online 2011 December 30

A Case of Spinal Epidural Abscess Due to Pneumococcal Bacteremia

Sangjoon Min, Juhong Jeong, Myeongdong Lee, Jinyeob Yeo, Seong Hyun Kim, Jihyeon Baek, Jin-Soo Lee, Moon-Hyeon Cheong

Department of Internal Medicine, Inha University School of Medicine, Incheon, Korea

Corresponding Author: Jin-Soo Lee , Tel: +82-32-890-3616 , Fax: +82-32-882-6578 , Email: ljinsoo@medimail.co.kr

ABSTRACT

Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) has been known to cause pneumonia, sinusitus, otitis media, meningitis, endocardiditis, myelitis and arthritis. Spinal epidural abscess by S. pneumoniae has been diagnosed rarely among the patients with spinal trauma, intravenous drug abuse, alcoholism, diabetes mellitus, long term steroid use, chronic renal failure, and acquired immune deficiency syndrome. We experienced a case of pneumococcal spinal epidural abscess occurred in 75-year-old female with L1 compression fracture since 4 years ago. Her spine magnetic resonance imaging revealed epidural abscess at the level from L3 to S1. S. pneumonia was identified on blood which was susceptible to penicillin. She was immediately treated with antibiotics and surgical exploration. The pneumococcal spinal epidural abscess is very unusual. Therefore, we report here this case with a brief review of the literature.

Keywords: Streptococcus pneumonia; Spinal epidural abscess; Bacteremia

서론

척수 경막 외 농양(spinal epidural abscess)은 입원 환자 10,000명당 0.2-2명 정도로 드물게 발생하며, 남자에서 여자보다 2배로, 30세에서 60세 사이에서 주로 발생한다 [1,2] . 척수 경막 외 농양은 73%에서 포도알균을 원인으로 하여 발병하는 것으로 알려져 있다 [2] . 척수 경막 외 농양을 발생시키는 대표적인 위험인자로서는 척수 외상(척수 관련 수술, 경막하 마취 포함), 정맥 약물 남용(마약 중독 포함), 알코올중독 등이 있으며, 여러 연구를 통하여 장기간의 스테로이드 사용, 당뇨병, 만성 신부전, 후천성 면역결핍증 등 면역부전이 동반된 경우에도 잘 발생할 수 있다고 알려지고 있다 [3] . 폐렴연쇄구균(Streptococcus pneumoniae, pneumococcus, 폐렴구균)은 흔히 폐렴, 부비동염, 중이염을 일으키며, 드물게 심내막염, 뇌수막염, 골수염, 관절염을 일으키기도 하지만 [3] , 척수 경막 외 농양을 발생시키는 경우는 드물다 [2] . 본 저자 등은 최근 수년 전부터 지속적으로 요추부 압박 골절이 존재하였던 노인 여성에서 폐렴구균 혈증에 의하여 발생한 척수 경막 외 농양의 예를 혈액배양검사 및 척수 자기공명영상(spine magnetic resonance imaging, spine MRI)으로 진단하고, 정주 항생제 및 농양제거술로 치료하였는 바 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

증례

75세 여자 환자가 내원 일주일 전부터 지속되는 발열감과 함께 발생한 요추부 통증으로 인하대병원 응급실을 통해 입원하였다.
환자는 과거력상에 내원 4년 전 발생한 제1요추 압박 골절에 이환된 바 있었고, 골절에 대한 특별한 처치 없이 개인병원에서 물리치료만 시행하던 상태였으며, 6년 전부터 고혈압으로 항 고혈압제 투약 중인 병력 외에 기타의 다른 과거력, 사회력, 가족력상의 특이사항은 없었다. 환자는 배부의 요통을 심하게 호소하였고, 내원 당시 신체검사상 혈압은 118/99 mmHg, 맥박수 분당 88회, 호흡수 분당 16회, 체온 36.8˚C로 발열은 없었으나 비스테로이드성 소염진통제 복용 중인 상태였고, 의식은 명료하였으나 외관은 급성 병색을 보였다. 흉부 청진상 호흡음과 심음은 정상이었고, 복부 진찰 소견에서 측복부 및 늑척추각의 압통 소견이 관찰되었으며, 촉지되는 장기나 종괴는 없었다. 사지 및 신경학적 검사는 정상이었다. 좌측 어깨 부위 통증을 호소하였으며 부종이나 열감은 없었으나 압통을 동반하였다. 말초혈액검사에서 혈색소 11.1 g/dL, 백혈구 13,200/mm³ (중성구 92.8%), 혈소판 157,000/mm³이었고, 혈액생화학검사에서 blood urea nitrogen/크레아티닌 25.4/1.22 mg/dL, alkaline phosphatase 379 IU/L, 총 단백질 및 알부민 6.0/2.7 g/dL, 총 빌리루빈 0.3 mg/dL, 혈당 122 mg/dL, prothrombin time 14.5 seconds (84%), 적혈구 침강속도 102 mm/hr, C-반응성 단백 28.56 mg/dL이었다. 소변검사에서의 비중 1.007, 단백 음성, 백혈구 3-5/HPF, 적혈구 0-1/HPF가 관찰되었다. 요 배양검사는 음성이었다. 단순 흉부 및 복부 평면엑스선 촬영상에서의 이상 소견은 관찰되지 않았다. 흉부 및 복부 전산화단층촬영(computed tomography, CT)에서 양측 신장의 음영은 커져 있으며 조영 증강 시에 양쪽 신장에 쐐기 모양의 저음영이 관찰되었고, 그 외 특이 소견은 없었다. 제2병일에 지속적인 발열에 대한 원인 감별을 위해 경흉부 심장 초음파(transthoracic echocardiography)를 시행하였으며, 승모판의 증식을 포함한 심장의 구조적 이상은 없었다. CT상의 소견을 근거로 급성 신우신염을 의심하여 내원일부터 ciprofloxacin 200 mg을 1일 2회 4일간 정주하였으나 요통 및 발열이 지속되어 제4병일에 요추부 spine MRI를 시행하였고, 결과상에 3번 요추부터 1번 천추골까지 3.5×1.1× 0.87 cm 크기의 척수 경막낭을 압박하는 척추 경막 외 농양 및 4-5번 요추에 추간판염이 발견되었다 (Fig.1) . 요추부 신경압박 가능성과 농양 대부분이 전방 경막외강 위치에 위치하여 경피적 접근이 불가능하다고 판단하여 수술적인 처치를 계획하였다. 제6병일, 내원 당시 시행한 혈액배양검사에서 penicillin에 중등도 내성(최소억제농도 0.25 μg/mL)을 보이며 cefotaxime, ofloxacin, erythromycin, trimethoprim/ sulfamethoxazole에는 모두 감수성을 보이는 폐렴구균이 배양되어 폐렴구균에 의한 경막 외 농양으로 확진하였고, 같은 날부터 penicillin G로 항생제를 교체하여 2,000만 단위, 24시간 지속 정주로 일주일간 투여하였다. 소변배양검사에서는 균 동정이 되지 않았으며, penicillin G를 투여한 이후 신우신염에 대한 임상적 호전을 보여 폐렴구균 혈증에 동반된 급성 신우신염으로 예상하였다. 이후 검사 소견 및 요통에 있어서 호전되는 양상이었고, 체온은 감소하다가 다시 점차 증가해서 penicillin에 의한 약물열로 판단, cefotaxime으로 항생제를 교체하였다. 항생제 사용에도 왼쪽 어깨 통증은 지속되어 제16병일에 견관절 자기공명영상 시행 결과 T2-강조영상에서 왼쪽 어깨에 불균등한 활액막 비대 및 관절 삼출액 소견이 관찰되어 견봉하-삼각근하 점액낭염이 의심되었다. 제21병일에 경막 외 농양에 대하여 후궁 절제술 및 농양제거 수술, 왼쪽 어깨 관절부 활액막 절제술을 시행하였다. 수술 소견상 4-5번 요추에 추간판염과 3번 요추에 경막 외 농양이 관찰되었고, 좌측 견봉하-삼각근하 활액막에서는 감염성 점액낭 조직 및 농이 관찰되었다. 수술 당시 각 병변 부위에서 시행한 검체(농)의 배양검사 결과는 모두 음성이었다. 수술 후 약물열이 발생하여 제24병일부터 levofloxacin 정주로 항생제를 변경하였다. 제60병일에 추적 spinal MRI에서 척수 경막낭 압박 소견과 경막 외 농양은 사라졌으며, 임상상이 현저히 호전된 소견을 보여 경구 levofloxacin으로 변경하여 제77병일에 퇴원하였다 (Fig.2) . 총 25주간 항생제 유지 후 시행한 spinal MRI 정상 소견을 보여 외래에서 경과 관찰하였다.

고찰

척수 경막 외 농양은 경막낭 내에 발생하는 중증의 화농성 질환으로 경막 및 그 주변 연조직에 농과 육아조직을 형성한다 [4] . 최근 10년간 유병률은 입원 환자 만 명당 2명 정도까지 증가하는 추세이나 여전히 드물게 발생하며 [1,2] , 조기 진단하는 경우가 증가하면서 동시에 완치 및 완전 회복되는 환자들의 수도 증가하는 상태이다 [2] . 척수 경막 외 농양의 원인균은 포도알균이 73%로 가장 흔하고, Streptococcaceae 7.7%, Enterobacteriaceae 5%, 그리고 coagulase-negative Staphylococci가 4.8%를 차지하며, 폐렴구균은 드물다 [2] . 척수 경막 외 농양의 가장 호발하는 척수 부위는 흉수이고 35%에서 발생하며, 요, 천수 부위가 30%, 경수부는 19%에서 침범된다 [2,3] .
Reihsaus 등 [2] 은 척수 경막 외 농양에 이환된 915명을 연구한 결과, 45명의 사례에서 만성 신부전, 크론병, 궤양성 대장염, 암 등 면역부전(reduced inmunocompetence)이 기저로 존재하고 있었음을 보고하였는데, 이와 같이 척수 경막 외 농양은 척수 외상, 정맥 약물 남용, 알코올중독, 장기 스테로이드 사용, 당뇨병, 만성 신부전, 후천성 면역결핍증 등 선행 위험인자가 존재하는 경우 잘 발생한다고 알려져 있다 [3] .
폐렴구균은 흔히 부비동염, 중이염 등의 상기도 감염과 폐렴 등을 주로 유발하지만, 드물게는 혈행성 감염으로 뇌수막염을 포함하는 중추신경계 감염, 심내막염, 골수염, 관절염 등의 원인균이 되기도 하는데, 폐렴구균에 의한 척수 경막 외 농양은 이들 중 뇌수막염 등 중추신경계 감염, 심내막염, 진행성 폐렴 등이 동반되어 나타나는 경우가 많으며 [3] , 이는 폐렴구균이 독력이 강하고 침습성인 특징이 있어 [5] , 폐렴구균성 척수 경막 외 농양의 발병경로가 혈행성 전파일 가능성을 추정케 한다[1,3]. 실제로 Turner 등 [3] 의 연구에서도 대상 환자 11명에서 알코올중독, 당뇨, 장기간의 스테로이드 사용 등의 위험인자가 기저로 존재하였고, 다수에서 심내막염 및 뇌수막염이 동반되었으며, 11명 모두에서 혈액배양검사 및 농양액배양검사에서 폐렴구균이 동정되었다. Schuurman 등 [6] 의 연구에 의하면 임상적으로 폐렴구균에 의한 농양이 의심되는 증례의 13%에서 배양 음성 결과를 보였으며, 중합효소 연쇄 반응(polymer-ase chain reaction)에 기초한 분석을 통해 폐렴구균에 의한 농양을 증명한 사례가 알려져 있다 [7] . 저자들이 경험한 예는 좌측 어깨 관절의 점액낭염이 동반된 상태로, 경막 외 농양과 점액낭 내 농양이 동시에 발생하는 경우 혈행성 전파 가능성을 고려해 볼 수 있으며, 농양액배양검사에서는 음성으로 동시 발견성(coinsidence)은 없었지만, 혈액배양검사에서의 폐렴구균 동정으로 폐렴구균 혈증이 증명된 경우였다. 2004년에 국내에 보고된 낙상 후 젊은 남자에게서 발생한 폐렴구균성 척수 경막 외 농양은 척수외상은 있었지만 척수 손상에서 폐렴구균성 척수 경막 외 농양의 발생까지의 시간이 2개월로 짧았고, 혈행성 전파를 의심할 수 있는 전이성 동반 감염 부위가 존재하지는 않았으며, 혈액배양검사 역시 음성이었고 폐렴구균은 농양액에서만 동정되어 본 증례와 차이점을 보였다 [8] .
척수 경막 외 농양의 임상 양상은 비신경학적으로는 침범 부위의 동통과 전신 발열이며, 신경학적 증상 및 징후는 척수 침범으로 나타나는데 Heusner [9] 는 1948년에 최초로 4단계에 걸쳐 척수 경막 외 농양의 증상 및 징후가 진행한다는 이론을 제시하였으며, 그 첫 단계는 경막 자체의 배부통이며, 두 번째로 척수근 침범에 의한 방사통, 세 번째 근력 약화, 네 번째는 마비라고 설명하였다. 본 사례는 MRI상에 증등도의 경막낭 및 척수로의 압박 소견이 관찰되었지만, 실제로 요통 외에 어떠한 신경학적 이상 소견을 보이지는 않아 Heusner 분류 1단계에 해당하였다.
Spine MRI는 척수 경막 외 농양에서 가장 좋은 진단도구(modality of choice)로서 [3] , 민감도는 91%에 달하는데 이는 컴퓨터단층촬영과 척수조영술을 함께 시행할 때의 진단율과 동일하다 [9] . 또한 spine MRI는 척수 경막 외 농양의 침윤범위를 파악하는 데 유용하고, 농양에 대한 중재적 혹은 수술적 감압술을 시행 시 위치 및 경로 결정에 도움이 되며 [10] , 또한 임상적 치료의 결과나 경과의 평가에도 이용된다 [11] . 증례의 경우, spine MRI로 요추부 척수압박 정도와 농양의 전방 경막외강 위치를 파악할 수 있어 경피적인 중재적 접근보다는 수술적 처치를 시행하는 데 도움이 되었고 이후 환자의 치료효과 및 경과관찰에 유용하게 사용되었다.
일반적으로 치료는 척수로의 침범이 없어 신경학적으로 안정된 상태에서는 항균제 정맥주사 단독 요법을 고려할 수 있는데 항생제의 사용 기간은 합병증이 없다면 4주, 합병증 동반 시 최소 8주간을 사용하게 되지만, 대부분의 경우에서는 감염소 제거를 위해 중재적 수술적 처치를 동시에 진행하며, 특히 신경학적 결손이 나타나거나 척추 인접 농(paravertebral pus)이 관찰되거나 질환이 진행성 양상을 보이면 강제적인 중재적 내지는 수술적 처치로 농양을 감압하고 제거하는 치료가 필수적이다 [2,3] . 본 예의 경우 진단 초기에 수술적 감압 및 10주 이상의 항균제 치료가 이루어졌다.
척수 경막 외 농양은 사망률과 치명률이 항생제 사용에 의해 과거에 비해 감소하였지만 아직도 20-60%로 다른 척추 관련 감염증보다 매우 높은데, 폐렴구균에 의한 척수 경막 외 농양은 1933년 이후 현재까지 보고된 15예 중 5명이 사망하여 33.3%의 치사율을 보였으며, 이는 다른 원인균에 의한 척수 경막 외 농양의 경우와 비슷한 수준이나, 폐렴구균의 항균제 내성 증가로 향후 더욱 문제가 될 수 있다[3,12].

감사의 글

본 연구는 인하대학교의 연구지원으로 시행되었음.

FIGURES

	Fig.1 T1 weighted image (A) and T2 weighted image (B) on magnetic resonance imaging of the lumbosacral spine all show multifocal epidural abscess pocket or phlegmon from L3 to S1 spine with mild to compression into thecal sac. Massive subcutaneous edema is shown from L2 to L4 spine level in T1 weighted image. Also high signal intensity is noted at L4-5 disc, suggesting discitis in T2 weighted image.

	Fig.2 Post operative follow-up magnetic resonance imaging in 60th hospital day shows resolution of the abscess.

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