StudyMed医師国家試験

開放骨折から5週、熱をもった下腿―インプラント感染は「まず切って洗う」

第115回医師国家試験 A問題 第59問

国試問題にチャレンジ

第115回 A問題 第59問

47歳の男性。右下腿の痛みを主訴に来院した。5週前にバイク事故で右脛骨の開放骨折を起こし,受傷6時間後に洗浄,デブリドマン及び創外固定術を受けた。受傷後1週で創外固定を抜去し,プレートによる内固定術を受けた。内固定術後は右下肢免荷で歩行していた。昨日,右下腿内側に安静時痛と腫脹が出現したため受診した。体温38.8℃。脈拍80/分,整。血圧144/62mmHg。右下腿に発赤,熱感および腫脹があり,手術創が一部離開している。血液所見:赤血球422万,Hb 12.4g/dL,白血球19,200。血液生化学所見:総蛋白6.8g/dL,アルブミン3.6g/dL,総ビリルビン0.9mg/dL,直接ビリルビン0.2mg/dL,AST 24U/L,ALT 18U/L,LD 182U/L(基準120~245),ALP 334U/L(基準115~359),尿素窒素17mg/dL,クレアチニン0.4mg/dL,血糖112mg/dL,HbA1c 5.3%(基準4.6~6.2),Na 141mEq/L,K 3.8mEq/L,Cl 98mEq/L。CRP 21mg/dL。右下腿の写真(A)及び右下腿エックス線写真(B)を下に示す。  治療として適切なのはどれか。

第115回 A問題 第59問の問題画像
  1. a.下腿切断
  2. b.ギプス固定
  3. c.足関節固定術
  4. d.デブリドマン
  5. e.骨折部への人工骨移植

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、開放骨折の術後経過中に下腿が腫れて痛みだした患者さんの治療を考える問題だ。着眼点は2つ。痛みと腫れの原因が「感染」なのか「骨折部のずれ」なのか、そして金属が入った骨の感染にどう立ち向かうか。まずは原因から考えてみよう。
医学生医学生
術後に痛みが出たなら、固定が緩んで骨折部がずれた可能性もありますよね。
ドクタードクター
いい出発点だね。骨折術後の疼痛・腫脹では、感染と固定破綻の2つをまず考える。ただ今回は免荷が守られていて、エックス線でもプレートやスクリューは保たれ、明らかな転位や緩みはない。一方で、安静時にも痛む、発熱、発赤・熱感・腫脹、創の離開、白血球とCRPの著明な上昇がそろっている。
医学生医学生
動かさなくても痛いのは、機械的な痛みより炎症っぽいですね。炎症の四徴もそろっています。
ドクタードクター
その通り。しかも開放骨折は受傷時に創が外界とつながって細菌汚染を受けているから、もともと感染リスクが高い。エックス線では脛骨に骨膜反応や海綿骨の不整もみられ、炎症が骨に及び始めている可能性がある。つまり開放骨折術後の深部感染で、骨髄炎への進展が心配な状態と考えられるんだ。
医学生医学生
整形外科の講義で、脛骨は前内側が皮膚のすぐ下にあって軟部組織が薄いから、開放骨折になりやすいと習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。だから脛骨の開放骨折は術後感染も起こしやすい。ちなみに糖尿病や低栄養は易感染の背景になるけれど、本例はHbA1cもアルブミンも正常で、宿主側の大きなリスク因子は見当たらない。では治療だ。どうする?
医学生医学生
感染なら、まずは抗菌薬の点滴で様子を見るのではだめでしょうか。
ドクタードクター
そこが多くの人がつまずくポイントだ。金属インプラントの表面には、細菌がバイオフィルムという粘液性の膜をつくりやすい。この膜の中には抗菌薬も免疫細胞も届きにくいから、抗菌薬だけではなかなか制御できない。だから感染巣を開いて、壊死組織や感染組織を外科的に取り除くデブリドマンが治療の中心になるんだ。
医学生医学生
デブリドマンで物理的に感染源を減らして、そのうえで抗菌薬を効かせるということですね。
ドクタードクター
そう。あわせて膿や浸出液を出すドレナージを置き、術中に採取した組織の培養で起炎菌と薬剤感受性を確認して、適切な抗菌薬を全身投与する。デブリドマン、ドレナージ、抗菌薬で「3D」と覚えておこう。固定性が保たれていれば、プレートは温存したまま感染を鎮めて骨癒合を待つのが一般的だ。
医学生医学生
下腿切断は、さすがにこの段階ではやりすぎですよね。
ドクタードクター
そうだね。切断は、デブリドマンや抗菌薬を繰り返しても感染が制御できない場合や、敗血症など命に関わる状態、再建が見込めないほど組織欠損が大きい場合に検討する最終手段だ。感染が始まったばかりで固定も保たれている今は選ばない。
医学生医学生
ギプス固定で患部を安静にするのはどうでしょう。安静は炎症に良さそうに思えます。
ドクタードクター
気持ちはわかるけれど、すでにプレートで内固定されていて、追加の外固定は必要ない。むしろギプスで覆うと創の観察や処置ができなくなるし、感染で腫れが進めば区画内圧が上がってコンパートメント症候群を招くおそれもある。そもそも感染の治療にはならないんだ。
医学生医学生
足関節固定術や人工骨移植は、骨や関節がうまく治らなかったときの話でしょうか。
ドクタードクター
そういう理解でいい。足関節固定術は変形性足関節症などで壊れた関節に行う手術で、今回の問題は足関節ではなく脛骨骨折部の感染だ。人工骨移植は骨欠損の補填に使うけれど、人工骨は異物だから、活動性の感染巣に入れると細菌の足場になって感染を悪化させる。感染が落ち着いた後に偽関節や骨欠損が残ったときに検討するものだね。
医学生医学生
臨床実習で整形外科を回ったとき、感染した創を何度も洗浄してデブリしている患者さんを見ました。あれがまさにこの治療だったんですね。
ドクタードクター
そうだね。最後に臨床での注意点をまとめよう。術後感染は、固定性が保たれていればインプラント温存を目指せるが、緩みがある場合や慢性化してバイオフィルムが成熟した場合は、抜去や入れ替え、創外固定への変更が必要になる。治療が遅れると腐骨や瘻孔を伴う慢性骨髄炎に移行して難治化する。術後のCRPは手術侵襲でも上がるから、いったん下がった後の再上昇や、遅れて出てくる安静時痛を見逃さないことが大切だ。
医学生医学生
開放骨折の初期治療でも、早期の抗菌薬と破傷風予防、洗浄とデブリドマンが基本でしたね。感染との戦いは受傷直後から続いているんだと実感しました。
ドクタードクター
その通り。Gustilo分類で重症な型ほど感染率も上がる。「金属の入った骨の感染は、薬だけでなく外科的に感染源を除く」という原則をしっかり押さえておこう。

まとめ

開放骨折の術後に発熱、局所の発赤・熱感・腫脹、創離開、炎症反応の著明な上昇がそろい、固定性が保たれている場合は、骨折に関連した深部感染を考えます。インプラント周囲では細菌がバイオフィルムを形成し抗菌薬だけでは制御しにくいため、壊死・感染組織を外科的に除去するデブリドマンが治療の中心となり、ドレナージと培養結果に基づく抗菌薬投与を組み合わせます(3D)。固定性が保たれていればインプラントは温存して骨癒合を目指し、切断・関節固定・骨移植は感染制御や骨癒合が得られなかった場合の後の手段で、異物である人工骨は感染巣に入れません。ギプス固定は創の観察を妨げ、コンパートメント症候群の危険もあるため適しません。治療が遅れると慢性骨髄炎に移行して難治化するため、術後に遅れて出る安静時痛やCRPの再上昇に早く気づくことが臨床では重要です。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・5週前に右脛骨開放骨折を受傷。受傷6時間後に洗浄・デブリドマン・創外固定を行い、1週後にプレートによる内固定へ切り替えている。開放骨折に対する標準的な段階的治療(まず創外固定で汚染創を管理し、軟部組織が落ち着いてから内固定に移行する)である。 ・内固定後は免荷を守っており、外力で骨折部がずれた可能性は低い。 ・昨日から右下腿内側に安静時痛と腫脹が出現。安静時にも痛むという点は、荷重や動作で増悪する機械的な痛みよりも炎症を示唆する。 ・38.8℃の発熱、局所の発赤・熱感・腫脹、手術創の一部離開がある。 ・白血球19,200、CRP 21mg/dLと炎症反応が著明に高い。 ・アルブミン3.6g/dL、HbA1c 5.3%であり、低栄養や糖尿病といった創傷治癒遅延・易感染の背景は見当たらない。 ・写真(A)では離開した創とその周囲に広がる発赤がみられる。エックス線写真(B)ではプレートとスクリューは保たれ、明らかな転位や緩みはないが、脛骨遠位部に骨膜反応や海綿骨の不整がみられ、骨への炎症の波及(骨髄炎の始まり)を疑わせる。

診断へのプロセス

骨折術後に患部の痛みと腫脹が出現した場合、まず考えるのは「感染」と「骨折部の再転位・固定破綻」である。本例は免荷が守られ、エックス線でも固定性は維持されている一方、発熱・局所の炎症四徴・創離開・高度の炎症反応がそろっている。開放骨折は受傷時に創が外界と交通し細菌汚染を受けているため、もともと感染リスクが高い。以上から、開放骨折術後の深部感染(骨折関連感染症、骨髄炎への進展が懸念される状態)と診断できる。

設問の考え方

手術部位の深部感染、とくに金属インプラントが入っている場合、細菌はインプラント表面にバイオフィルム(細菌が産生する粘液性の膜で、抗菌薬や免疫細胞が届きにくい)を形成しやすく、抗菌薬投与だけでは制御が難しい。したがって、感染巣を開放して壊死・汚染組織を外科的に取り除くデブリドマンを行い、膿や浸出液を排出するドレナージを置き、さらに培養結果に基づいて感受性のある抗菌薬を全身投与する、という外科的処置と薬物療法の組み合わせが基本となる。固定性が保たれている現時点では、プレートを温存したまま感染の鎮静化と骨癒合を目指すのが一般的である。切断や関節固定、骨移植といった処置は、感染が制御できなかった場合や骨癒合が得られなかった場合に後から検討されるものであり、最初の治療ではない。

選択肢考察

  1. ×a.  下腿切断

    誤り。下腿切断は、デブリドマンや抗菌薬治療を繰り返しても感染が制御できない場合、敗血症など生命を脅かす状態に至った場合、あるいは骨・軟部組織の欠損が大きく機能的な下肢の再建が見込めない場合などに検討される最終手段である。本例は感染発症直後で、固定性も保たれており、温存的治療で十分に治癒を目指せる段階である。また切断しても断端に感染が残る可能性がある。現時点で選ぶ治療ではない。

  2. ×b.  ギプス固定

    誤り。骨癒合のための固定には外固定(ギプス、シーネなど)と内固定(プレート、スクリュー、髄内釘など)があるが、本例はすでにプレートで内固定されており、エックス線でもスクリューの緩みや骨折部の転位はない。追加の外固定は不要である。むしろギプスで患部を覆うと創部の観察や処置ができなくなり、感染による腫脹が進んだ場合には区画内圧が上昇してコンパートメント症候群(筋区画内の圧上昇により血流障害・神経筋障害をきたす状態)を招く危険がある。また感染そのものの治療にはならない。

  3. ×c.  足関節固定術

    誤り。足関節固定術は、変形性足関節症や関節リウマチ、外傷後の関節破壊などで疼痛や不安定性が強い足関節に対して、関節を骨性に癒合させて痛みを取る手術である。本例で問題となっているのは脛骨骨折部の感染であり、足関節そのものに病変があるわけではない。感染が遠位に及び関節が破壊されたり、骨折部が癒合しなかったりした場合に将来検討される可能性はあっても、現時点で行う治療ではない。

  4. ○d.  デブリドマン

    正しい。デブリドマンとは、壊死組織・感染組織・異物などを外科的に切除して創を清浄化する処置である。本例は開放骨折術後の深部感染であり、インプラント周囲に形成されるバイオフィルムや壊死組織は抗菌薬だけでは除去できないため、創を開放して感染源を取り除くことが治療の中心となる。あわせて膿や浸出液を排出するドレナージを行い、術中に採取した組織の培養で起炎菌と薬剤感受性を確認したうえで、感受性のある抗菌薬を全身投与する。感染治療の基本はデブリドマン(Débridement)、ドレナージ(Drainage)、抗菌薬(Drug)の「3D」としてまとめられる。固定性が保たれていればプレートは温存し、感染を鎮静化させながら骨癒合を待つ。

  5. ×e.  骨折部への人工骨移植

    誤り。人工骨移植は骨折や手術によって生じた骨欠損を補填したり、骨癒合を促したりする目的で行う。本例のエックス線では補填が必要な骨欠損はみられない。さらに人工骨は生体にとって異物であり、活動性の感染巣に入れると細菌の足場となって感染を悪化・遷延させるため、感染部への使用は避けるのが原則である。感染が鎮静化した後に偽関節(骨が癒合しない状態)や骨欠損が残った場合に、自家骨移植などとともに検討される処置である。

開放骨折の治療の流れ

開放骨折は骨折部が皮膚の創を通じて外界と交通している骨折で、細菌汚染のため感染リスクが高い。初期治療として、早期の抗菌薬投与、破傷風予防、可及的早期の洗浄とデブリドマンを行う。汚染や軟部組織損傷が強い場合は、まず創外固定(皮膚の外から骨にピンを刺してフレームで固定する方法)で一時的に安定化させ、創の状態が落ち着いてからプレートや髄内釘による内固定に切り替える。本例はこの段階的治療に沿って治療されている。開放骨折の重症度分類としてはGustilo分類(I〜III型、III型はさらにA〜Cに細分)が用いられ、型が重いほど感染率が上がる。脛骨は前内側が皮下に直接触れ、軟部組織の被覆が薄いため、開放骨折や術後感染を起こしやすい部位である。

骨折関連感染症(術後感染)

骨折手術後の感染は、発症時期により早期(術後おおむね2週以内)、遅発性、晩期に分けて考えられることが多い。早期〜遅発性で固定性が保たれていれば、デブリドマン・抗菌薬投与を行いつつインプラントを温存して骨癒合を待つ方針がとられる。一方、インプラントの緩みや固定性の破綻がある場合、あるいは慢性化してバイオフィルムが成熟している場合には、インプラントの抜去・入れ替えや、創外固定への変更が必要になる。治療が遅れると慢性骨髄炎に移行し、腐骨(壊死して血流を失った骨片)や瘻孔を形成して難治となる。

術後感染を疑う所見

・術後しばらく経ってからの疼痛増強、とくに安静時痛 ・局所の発赤・熱感・腫脹、創離開、排膿 ・発熱、白血球増加、CRP上昇(術後早期のCRPは手術侵襲でも上がるため、いったん下がった後の再上昇が重要) ・エックス線での骨膜反応、骨透亮像、スクリュー周囲の透亮帯(緩み)

感染のリスク因子

糖尿病、低栄養、喫煙、ステロイド使用、免疫不全、高度の軟部組織損傷などがある。本例ではHbA1cやアルブミンが正常で、明らかな宿主側の易感染要因はない。

POINT

・開放骨折術後に発熱、局所の発赤・熱感・腫脹、創離開、炎症反応高値がそろえば深部感染(骨折関連感染症)を考える。 ・インプラント周囲の感染はバイオフィルムのため抗菌薬単独では治りにくく、デブリドマンが治療の中心となる。 ・感染治療の基本は3D:デブリドマン(Débridement)、ドレナージ(Drainage)、抗菌薬(Drug)。 ・固定性が保たれていればインプラントは温存し、感染を抑えつつ骨癒合を目指す。 ・切断、関節固定、骨移植は感染制御や骨癒合が得られなかった場合に検討する後の手段であり、人工骨(異物)は感染巣に入れない。 ・ギプス固定は創の観察を妨げ、腫脹によるコンパートメント症候群の危険もある。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。