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Abscess of the Cervical Spine Caused by Klebsiella Peumoniae with Acute Compressive Flexion Injury

- A Case Report -Min-Woo Kim, M.D., Kyu Yeol Lee, M.D., Ph.D.

J Korean Soc Spine Surg 2017 Dec;24(4):236-240.

Originally published online December 31, 2017;

https://doi.org/10.4184/jkss.2017.24.4.236

Korean Society of Spine SurgeryAsan Medical Center 88, Olympic-ro 43 Gil, Songpa-gu, Seoul, 05505, Korea

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pISSN 2093-4378 eISSN 2093-4386

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Journal of Korean Society of

Spine Surgery

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J Korean Soc Spine Surg. 2017 Dec;24(4):236-240. https://doi.org/10.4184/jkss.2017.24.4.236Case Report

© Copyright 2017 Korean Society of Spine Surgery Journal of Korean Society of Spine Surgery. www.krspine.org. pISSN 2093-4378 eISSN 2093-4386 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abscess of the Cervical Spine Caused by Klebsiella Peumoniae with Acute Compressive Flexion Injury - A Case Report -Min-Woo Kim, M.D., Kyu Yeol Lee, M.D., Ph.D.Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Dong-A University,Busan, Korea

Study Design: Case report.Objectives: To report an unusual case of an abscess of the cervical spine caused by Klebsiella peumoniae accompanied by an acute compressive flexion injury.Summary of Literature Review: Spondylitis caused by Klebsiella peumoniae is very rare, and an unrecognized epidural abscess complicated with spinal cord compression can lead to severe neurologic deficits.Materials and Methods: A 66-year-old male patient diagnosed with a liver abscess caused by Klebsiella peumoniae was referred from the internal medicine department to our department due to abrupt posterior neck pain and limitation of motion after a fall from the bed. He showed persistent fever and progressive dysphagia. We diagnosed the condition as a massive cervical abscess caused by Klebsiella peumoniae accompanied by an acute compressive flexion injury. We performed drainage of the massive abscess, anterior fusion to treat the loss of the intervertebral discs at the C3/4 level, and corpectomy for a compression fracture of the C6 vertebral body using a cage and plate via an anterior approach. Subsequently, we performed posterior laminectomy with drainage at the C3-6 level and posterior instrumentation of C2-7 via a posterior approach. Results: Starting on the second postoperative day, the patient showed a decreased fever and gradual restoration of muscle strength and function in the upper extremities and hands. Conclusions: Klebsiella peumoniae may cause spinal infection as an opportunistic infection in patients with impaired immune function, and cervical infections in particular require aggressive early treatment because serious neurological symptoms may occur, even in cases of minor trauma.

Key words: Spondylitis, Spinal injuries, Klebsiella peumoniae

Received: June 20, 2017 Revised: June 28, 2017Accepted: September 16, 2017 Published Online: December 31, 2017 Corresponding author: Min-Woo Kim, M.D.ORCID ID: Min-Woo Kim: https://orcid.org/0000-0001-5609-3507 Kyu Yeol Lee: https://orcid.org/0000-0001-9831-6502 Department of Orthopedic Surgery, College of Medicine, Dong-A University, 1, Daesingongwon-ro 26, Seo-gu, Busan 602-715, Korea TEL: +82-51-240-2867, FAX: +82-51-243-9764 E-mail: drkimminwoo@naver.com

척추 경막외 농양은 경막외 공간에 육아종 및 농양이 축

적 되는 질환으로 입원 환자 10,000명 당 1명 정도의 발생 빈

도를 보이는 비교적 드문 질환이다.1) 가장 흔한 원인 균주

은 Staphylococcus aureus로 알려져 있는 반면,2) Klebsiella

pneumoniae에 의한 척추 경막외 농양은 매우 드물며,3,4) 특히

경추에서 광범위 척추 전방 농양과 경막외 농양이 외상과 동

반되어 치료한 경우는 문헌상 아직 보고된 바 없다. Klebsiella

pneumoniae에 의한 감염은 전신적 균혈증에 이은 혈행성 전파

로 발생한 경우가 대부분으로서 최근에는 요로 감염이나 간담

도 농양에 따른 혈행성 전파로 발생한 예가 종종 보고되고 있

다.5)

이에 저자들은 외상으로 급성 압박 굴곡 손상이 동반된

Klebsiella pneumoniae에 의한 광범위 경추 농양 1예에 대해 수

술적 치료와 적절한 항생제의 사용으로 만족할 만한 결과를 치

험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

증례 보고

장기간의 알코올성 간경화와 당뇨 이환 병력이 있었던 66세

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남자 환자로 내원 10일전부터 시작된 발열을 주소로 본원 내

과를 내원하였다. 내원 당시 39°C의 발열, 상복부 통증 및 전신

무력감을 호소하였으며 혈액 검사상 WBC 14,000/uL(정상치

3,500~10,000), C-reactive protein (CRP) 11.46 mg/dL(정상

치 0~0.5), erythrocyte sedimentation rate (ESR) 54 mm/hr(정

상치 0~20), aspartate aminotransferase (AST) 200 IU/L(정상

치 10~35), alanine aminotransferase (ALT) 170 IU/L(정상치

0~35), alkaline phosphatase (ALP) 960 IU/L(정상치 104~338)

로 증가된 소견 보였다. 복부 컴퓨터 단층 촬영상 간내 담관 및

간 좌엽에 걸쳐 다양한 크기의 다발성 농양이 관찰되어(Fig. 1),

자기공명췌담관조영술을 통한 경피적 배액술을 시행하였으며

검체의 균배양 검사상 Klebsiella peumoniae 단일균이 동정되었

다. 항생제 민감도 결과에 따라 4세대 cephalosporin인 cefepime

1 g 1일 2회 10일간 정맥 투약하였다. 추시 혈액 검사상 염증

수치가 감소하고 상복부 통증과 전신 무력감은 호전을 보였으

나, 경미한 발열이 지속되고 입원 3일째부터는 삼킴 곤란 및 날

숨(exhalation) 곤란을 보였다. 입원 7일째 침상 낙상 후 경추부

의 후방 통증을 동반한 경추 운동 제한을 호소하여 본과에 협

진 의뢰 되었다. 이학적 검사상 경추의 운동제한 및 양측 주관

절 굴곡과 신전, 수부의 악력 및 파지력 약화 (4/5단계) 소견 및

grip and release test 10회/10초, finger escape sign이 보이는 척

수병증 손(myelopathic hand)이 관찰 되었다. 환자는 낙상 이

전까지 경부 통증은 없었으나 수일전부터 점진적인 손의 부자

연스러움이 있었으며, 침상에서 내려오던 중 정상적인 보행이

가능했던 하지 근력과 균형의 갑작스런 소실로 인해 낙상하였

다고 하였다. 단순 방사선 사진상 경추 4번 추체 상부 연골단판

(endplate)의 골용해(osteolysis) 소견 및 경추 후만이 관찰되었

다. 경추 6번에서는 쐐기 형태의 압박 골절과 함께 경추 5, 6번

극돌기간 간격 증가가 관찰되었다. 또한 경추 전방부의 연부조

직 음영 증대 소견 보였다(Fig. 2). 자기공명영상의 T2 강조 영

상 시상면에서 3, 4번과 5, 6번 경추체 전방에 집중된 광범위한

농양이 관찰되었고, 추간판 파괴 소견 보였으며, 후방으로 경막

Fig. 1. Enhanced abdominal computed tomography shows a large imma-ture hepatic abscess and multiple small abscesses.

Fig. 2. Anteroposterior (A) and lateral (B) views of the cervical spine show soft tissue thickening (dotted line) on the anterior aspect of the cervical spine with osteolysis of C4. A compression fracture of the C6 vertebral body is seen, with a widened interspinous space at C5-6 (arrow).

A B

Fig. 3. A cervical T2-weighted sagittal magnetic resonance (MR) image shows a massive abscess collection (A). Cervical axial T2-weighted MR images show the spinal canal compressed by the abscess at C3-4 (B). High signal enhancement of the C5-6 interspinous ligament was seen on a T2 fat-suppression sagittal MR image (C). Axial computed tomography image shows a comminuted compression fracture at C6 (D).

A

C D

B

Min-Woo Kim et al Volume 24 • Number 4 • December 31 2017

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외 농양을 형성하여 척수를 압박하는 소견이 보였다. T2 지방

억제 영상의 시상면에서는 5, 6번 경추 극돌기간 인대 신호 강

도의 증강이 관찰 되었으며 경추 컴퓨터 단층 촬영상에서 경추

6번 추체의 척추체 파괴 소견이 관찰되었다(Fig. 3).

수술은 전방 접근법을 통한 배농술 우선적으로 시행하였다.

술중 소견상 다량의 화농성 삼출액이 관찰 되었으며, 변연 절제

술을 시행한 후 추간판 파괴 소견 보이는 3, 4번 경추체 사이에

는 소파술 시행 후 cage 삽입만으로 충분한 안정성이 있을 것으

로 판단하여 demineralized bone matrix (DBM) 가 충전된 cage

삽입술을 시행하였다. 또한 6번 경추체의 분쇄 압박 골절편이

확인 되었으며, 6번 경추체 추체 제거술 및 allograft cancellous

bone chip이 충전된 titanium mesh cage와 plate를 이용한 재건

술을 시행하였다. 전방 수술 후 바로 뒤이어 후방 접근법을 통

해 경막외 농양, 후방 인대 복합체 손상과 경추 후만 변형에 대

해 3에서 6번 후궁 절제술 및 2에서 7번 고정술을 시행하였다.

후방 접근시 술중 소견으로 후방부 연부 조직과 5, 6번 극돌기

주위로 혈종과 함께 극돌기간 인대의 파열이 관찰되었다.

환자는 술 후 2일째부터 발열 감소, 삼킴 곤란 호전 및 상지와

수부의 근력과 기능의 점진적 회복을 보였고, 염증 수치의 감

소를 보였다. 수술 중 농양 검체에 대해 실시한 균 배양 검사상

광범위 베타락탐 분해 효소(extended-spectrum β-lactamase,

ESBL) 양성 Klebsiella pneumoniae가 동정 되었으며, imipenem

500 mg 1일 3회 6주간 정맥 내 투약하였다. 경추 보조기는 다

분절 유합과 높은 단계의 경추 외상을 고려하여 3개월간 경성

보조기를 착용하였으며, 이후 연성 보조기로 전환하고 4주 후

제거를 시행하였다. 현재 술 후 4개월 추시 기간 동안 혈액 검사

상 정상 염증 수치를 보이며, 간농양에 대해서는 지속적인 내과

협진 하 치료 종결을 받은 상태이다. 방사선 사진상 고정물의

해리 또는 실패 없이 추체간 골유합의 진행이 관찰되고 있으며

(Fig. 4), 양측 주관절 굴곡과 신전, 수부의 악력 및 파지력 약화

(5/5단계) 소견 및 grip and release test 15회/10초로서 척수병

증 손의 호전과 정상적인 보행으로 일상 생활의 불편함 없이 지

내고 있다.

고찰

Klebsiella peumoniae에 의한 감염은 장기 이식, 만성 간질

환, 투석, 종양 등 면역이 억제된 환자, 당뇨, 알코올 중독, 류

마티스 관절염이 있던 환자에서 주로 발생하며,6) 전신적 균

혈증에 이은 혈행성 전파로 발생한 경우가 대부분으로 최근

에는 요로 감염이나 간 담도 농양에 따른 혈행성 전파로 발생

한 예가 많이 보고되고 있다.5) 척추 감염의 경우 가장 흔한 균

주는 Staphylococcus aureus로 알려져 있는 반면, Klebsiella

peumoniae에 의한 경우는 드물다. Klebsiella peumoniae에 의

한 척추 감염의 임상적 특징은 대부분 간농양, 안내염 뇌수막

염을 동반한 경막외 농양과 같은 다양한 조합의 합병증이 발생

할 수 있는 점이 있다.7) 간농양에서 비롯된 경추의 경막외 농양

을 인지하지 못하여 사지 마비로 진행한 2예가 보고된 바 있으

나,7) 본 증례와 같이 경막외 위치한 농양에 의해 상지의 근력

약화 및 척수병증 손(myelopathic hand)이 나타나기 시작할 뿐

만 아니라 경추체 전방에 광범위 농양을 형성하면서 식도와 기

도를 압박하여 삼킴 곤란과 날숨 호흡 곤란을 일으키는 정도

의 경우는 더욱 드물다고 할 수 있다. 환자는 알코올성 간경화

와 당뇨를 오랜 이환 기간 동안 치료를 받고 있어 면역력의 감

소에 따른 Klebsiella peumoniae에 의한 기회 감염에 해당한다

고 생각된다. 발열, 상복부 통증, 전신 위약감, 경미한 삼킴 곤란

을 보이다가 간농양 진단하 경피적 배농술을 통해 균배양에서

Klebsiella peumoniae가 동정되어 항생제 투여를 받았음에도 불

구하고, 지속적인 발열, 악화되는 삼킴 곤란 및 날숨 호흡 곤란

이 발생한 점과 술중 검체의 균배양 역시 Klebsiella peumoniae

가 동정된 점을 미루어 간농양의 혈행성 전파로 발생한 경추부

농양으로 진단하였다. 또한 입원 중 점진적인 손의 부자연스러

움과 낙상 시 하지의 하지 근력과 균형 소실은 경추부 농양에

의한 척수병증을 의심할 수 있으나, 경추부 병변이 간과되어 악

화된 사례라고 판단 하였다.

단순 방사선 사진상 6번 경추체는 전주가 경사 및 높이 소실

을 보이며 척추관내로 후하연의 전위와 함께 5, 6번 극돌기간

거리의 증가, 자기공명영상에서 극돌기 인대의 신호 강도 증가,

전후방 후종 인대의 완전 손상을 보이는 높은 단계(3 단계 이

상)의 경추 압박 굴곡 손상을 확인할 수 있었다. 압박 굴곡 손상

은 수상시 굴곡 상태의 척추는 압박력에 의한 후방 구조물의 단

열과 인대 손상으로 더욱 심각한 전주 압박 손상을 받게 된다. Fig. 4. Anteroposterior (A) and lateral (B) views at 4 months after the operation.

A B

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후관절의 골절 및 탈구가 없는 압박 골절은 보통 안정되고 비수

술적 방법으로 치료할 수 있으나, 높은 단계의 압박 굴곡 손상

은 후방 인대 손상과 전방 골성 손상으로 불안정하고 이러한 손

상을 보존적 치료를 하거나 추체 소파술과 골 이식술로만 치료

하는 경우에는 지연성 불안정성이 자주 동반되기 때문에 후방

고정술을 적극적으로 고려할 수 있다.8,9) 본 증례의 경우 환자는

낙상 후 경추부 후방 통증과 목의 운동 제한을 호소하였고 술

중 소견상 6번 경추체의 분쇄 압박 골절편이 관찰되었으며, 후

방 접근시 5, 6번 극돌기 주위의 심한 혈종과 극돌기간 인대의

파열이 관찰된 점을 통해 외상에 의한 높은 단계의 급성 압박

굴곡 손상을 받았으리라 판단하여 전후방 수술을 시행하였다.

먼저 전방 수술은 6번 경추 추체 제거술을 시행한 뒤 allograft

cancellous bone chip이 충전된 titanium mesh cage와 plate를

이용한 재건술을 시행하였는데, 이때 이식물의 선택은 국소 자

가 골편을 충전하는 것을 골유합이나 거부 반응 측면에서 일차

적으로 고려할 수 있다. 그러나 환자가 15년 전 우측 개방성 경

비골절 수상 이후 골절부의 불유합 및 골수염으로 수차례 자가

장골능 채취로 인해 공여부 동통 및 피부 감각 저하로 자가골

채취를 거부하였고 척추 유합술에서 골이식 대체제의 사용으

로 높은 골유합률과 임상적으로 좋은 결과가 보고 되어,10) 자가

골의 대체 이식골로서 동종골 및 DBM 을 선택하였다. 후방 수

술은 3,4 번 경추체 후방의 경막외 농양과 5, 6번 경추체의 척추

관내 전위에 의한 척수 압박을 감압하기 위해 3-6번 후궁 절제

술을 시행하고 후방 안정성을 위해 2-7번 고정술을 시행하였

다. 또한 저자들은 전방 수술 후 바로 뒤이어 후방 수술을 시행

하였는데, 이는 경추 전방 농양과 추체 파괴 뿐만 아니라 경막

외 농양에 의한 악화중인 척수병증 그리고 높은 단계의 경추 압

박 굴곡 손상으로 인한 경추부의 불안정성에 대해 동시적 치료

가 필요하다고 판단하였기 때문이다.

Klebsiella peumoniae는 균 자체가 협막(casule)을 포함하고

있어 대부분의 항생제에 대해 내성을 나타내기 때문에 치료

가 어려운 편이다. 선택 약제는 균 감수성에 따라 3세대 또는 4

세대 cephalosporin, aminoglycosides, fluoroquinolones이며,

ESBL 양성인 경우 carbapenem 계열의 약물인 imipenem 또는

meropenem이 일차 선택 약제로 알려져 있다. 본 환자의 경우

항생제 민감도 결과에 따라 4세대 cephalosporin, Cefepime 을

투여하였고, 술중 검체의 균배양 검사에서 ESBL 양성이 나타나

imipenem 500 mg으로 변경 투여하여 감염을 적절히 조절할 수

있었다고 생각한다.

드물지만 Klebsiella peumoniae에 의한 경추 감염의 발생 가

능성에 대한 인지가 필요하고 간과된 경추부의 감염은 경미한

외상에도 경추 붕괴와 감염의 확산을 초래하므로 조기 진단과

안정화(stabilization)가 필요하다고 생각된다.

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급성 압박 굴곡 손상이 동반된 Klebsiella Peumoniae에 의한 경추 농양 - 1예 보고 -김민우 • 이규열

동아대학교 의과대학 정형외과학교실 연구 계획: 증례 보고

목적: 급성 압박 굴곡 손상이 동반된 Klebsiella peumoniae에 의한 경추 농양에 대한 드문 증례를 보고하고자 한다.

선행문헌의 요약: Klebsiella peumoniae에 의한 척추염은 매우 드물며 인지하지 못한 경막외 농양은 심각한 신경학적 결손을 야기하는 합병증을 유발할

수 있다.

대상 및 방법: Klebsiella peumoniae에 의한 간농양 진단을 받은 66세 남자 환자가 침대에서 낙상한 후 갑자기 발생한 경추부의 후방 동통, 운동 제한으

로 내과에서 본과로 의뢰 되었다. 환자는 지속적인 발열, 점진적인 연하 곤란을 보였다. 저자들은 급성 압박 굴곡 손상이 동반된 Klebsiella peumoniae에

의한 광범위 경추 농양을 진단하였다. 수술은 전방 접근법을 통해 광범위 농양에 대해 배농술, C3/4 추간판 소실과 C6 추체의 분쇄 골절에 대해 cage와

plate를 이용한 전방 유합술(C3/4)과 경추체 제거술(C6)을 시행하였다. 뒤이어 후방 접근법을 통해 C3-6 후궁절제술, 배농술 그리고 C2-7 후방 고정술을

시행하였다.

결과: 환자는 술 후 2일째부터 발열 감소, 연하 곤란 및 상지와 수부의 근력과 기능의 점진적 회복을 보였다.

결론: 면연력이 저하된 환자에서 기회 감염으로 Klebsiella peumoniae 균에 의해 척추 감염이 발생할 수 있으며, 특히 경추 감염은 경미한 외상에도 심각

한 신경학적 증상을 유발할 수 있으므로 조기에 적극적인 치료가 필요하다.

색인 단어: 척추염, 척추 손상, 폐렴간균

약칭 제목: 급성 손상이 동반된 Klebsiella peumoniae에 의한 경추 농양

접수일: 2017년 6월 20일 수정일: 2017년 6월 28일 게재확정일: 2017년 9월 16일

교신저자: 김민우

부산광역시 서구 대신공원로 26 동아대학교 의과대학 정형외과학교실

TEL: 051-240-2867 FAX: 051-243-9764 E-mail: drkimminwoo@naver.com