Disease Atlas · 運動器 · 疾患
化膿性関節炎(敗血症性関節炎)
Septic Arthritis
- 別名
- 化膿性関節炎敗血症性関節炎細菌性関節炎
- 臓器系
- 運動器感染症
- 科目
- PathologyInternal MedicinePediatricsMedical MicrobiologyDermatology
- トピック
- 病理学 C/94:変性性・炎症性関節疾患病理学 C/92:骨髄炎/Paget病内科学 R-15:関節炎の鑑別診断小児科 3-35:小児急性血行性骨髄炎微生物学 2/1:黄色ブドウ球菌内科学 R-06:痛風皮膚科 2-05:男性の淋菌感染症
- 鑑別疾患
- 関節リウマチ偽痛風若年性特発性関節炎痛風反応性関節炎
- 続発疾患
- 敗血症
- 治療薬
- バンコマイシンセフトリアキソンセフェピムジクロキサシリンフルクロキサシリンクリンダマイシンダプトマイシンリネゾリドドキシサイクリンシプロフロキサシンピペラシリンアモキシシリン
- 原因微生物
- Staphylococcus aureusStreptococcus agalactiaeEscherichia coliHaemophilus influenzaeNeisseria gonorrhoeaeSalmonella entericaStaphylococcus epidermidisPseudomonas aeruginosaPasteurella multocida
- 症状
- 発熱悪寒倦怠感疼痛腫脹圧痛関節痛
- 検査値
- C反応性蛋白(CRP)プロカルシトニン白血球数血算赤沈尿酸結晶
- 元疾患
- 菌血症
- 原因となる疾患
- 骨髄炎
- 適応薬
- テイコプラニン
🧠 全体像:化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)は「関節が壊れるまでの猶予が数日しかない」緊急症である。血行性に到達した細菌が滑膜で増殖すると、好中球由来のプロテアーゼとサイトカインが軟骨基質bone matrix骨基質(bone matrix)bone matrix(骨基質)を数日で不可逆的に破壊するため、関節穿刺arthrocentesis関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺)による診断確定と、ドレナージ+抗菌薬による治療開始を同時並行で急ぐことが診療の幹になる。起因菌は年齢・背景でほぼ決まり、抗菌薬単独では不十分でドレナージが必須という原則はすべての背景に共通する。
病態
感染経路
細菌が関節腔joint cavity関節腔(joint cavity)joint cavity(関節腔)に到達する経路は3つに分けられる。
| 経路 | 特徴 |
|---|---|
| 血行性播種Hematogenous Spread血行性播種(Hematogenous Spread)Hematogenous Spread(血行性播種) | 最多の経路。滑膜は基底膜を欠き血流が豊富で、菌血症があれば容易に定着する |
| 隣接骨髄炎からの波及 | 乳児は骨端epiphysis骨端(epiphysis)epiphysis(骨端)の一部が関節腔joint cavity関節腔(joint cavity)joint cavity(関節腔)内にあり成長軟骨板growth plate成長軟骨板(growth plate)growth plate(成長軟骨板)を貫く血管が骨端epiphysis骨端(epiphysis)epiphysis(骨端)と関節腔joint cavity関節腔(joint cavity)joint cavity(関節腔)を連絡するため、骨髄炎が波及しやすい。年長児・成人は骨端線epiphyseal line骨端線(epiphyseal line)epiphyseal line(骨端線)が関節包articular capsule関節包(articular capsule)articular capsule(関節包)外にあり波及しにくい |
| 直達・穿刺 | 外傷、関節注射、手術、人工関節手技に伴う直接接種 |
年齢・背景別の起因菌
起因菌は年齢と背景でほぼ決まり、経験的抗菌薬選択の出発点になる。
| 背景 | 主な起因菌 |
|---|---|
| 新生児 | Staphylococcus aureus、B群溶血性連鎖球菌streptococcal連鎖球菌(streptococcal)streptococcal(連鎖球菌)(Streptococcus agalactiae)、Escherichia coliなどのグラム陰性桿菌 |
| 小児・成人(性的活動期active phase活動期(active phase)active phase(活動期)を除く) | Staphylococcus aureusが第1位。小児では培養が難しいKingella kingaeも見逃されやすい |
| 性的活動期active phase活動期(active phase)active phase(活動期)の若年成人 | Neisseria gonorrhoeaeによる播種性淋菌感染症disseminated gonococcal infection, DGI播種性淋菌感染症(disseminated gonococcal infection, DGI)disseminated gonococcal infection, DGI(播種性淋菌感染症)(DGI)が最多になりうる |
| 人工関節・免疫抑制 | コアグラーゼ陰性ブドウ球菌coagulase-negative staphylococci (CoNS)コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(coagulase-negative staphylococci (CoNS))coagulase-negative staphylococci (CoNS)(コアグラーゼ陰性ブドウ球菌)、緑膿菌などのグラム陰性桿菌 |
| 動物・ヒト咬傷 | Pasteurella multocida(イヌ・ネコ)、Eikenella corrodens(ヒト咬傷) |
そのほか、2歳未満ではHaemophilus influenzae b型(HibワクチンHaemophilus influenzae type b vaccineHibワクチン(Haemophilus influenzae type b vaccine)Haemophilus influenzae type b vaccine(Hibワクチン)普及後は稀)、鎌状赤血球症ではSalmonella属が特徴的である。
💡 播種性淋菌感染症disseminated gonococcal infection, DGI播種性淋菌感染症(disseminated gonococcal infection, DGI)disseminated gonococcal infection, DGI(播種性淋菌感染症)は二相性bi-phasic二相性(bi-phasic)bi-phasic(二相性)で、菌血症期は移動性の多関節痛migratory polyarthralgia移動性の多関節痛(migratory polyarthralgia)migratory polyarthralgia(移動性の多関節痛)・腱鞘炎tenosynovitis腱鞘炎(tenosynovitis)tenosynovitis(腱鞘炎)・少数の末梢膿疱性皮疹の三徴を呈し関節液joint fluid関節液(joint fluid)joint fluid(関節液)培養は陰性のことが多いが、進行すると少数関節に限局する単関節化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)となり培養陽性率が上がる。
軟骨破壊の機序
関節内で細菌が増殖すると好中球が大量に動員される。好中球由来のプロテアーゼ(エラスターゼelastaseエラスターゼ(elastase)elastase(エラスターゼ)など)とサイトカイン(IL-1、TNFなど)が軟骨基質bone matrix骨基質(bone matrix)bone matrix(骨基質)のプロテオグリカンproteoglycanプロテオグリカン(proteoglycan)proteoglycan(プロテオグリカン)・II型コラーゲンを分解し、細菌毒素bacterial toxin細菌毒素(bacterial toxin)bacterial toxin(細菌毒素)も直接組織を傷害する。
⚠️ この軟骨破壊bone erosion骨破壊(bone erosion)bone erosion(骨破壊)は数日で不可逆に進行する。診断・治療の遅れが関節機能予後を左右するため、疑った時点で緊急対応する。
臨床像
典型像は急性の単関節炎monoarthritis単関節炎(monoarthritis)monoarthritis(単関節炎)で、罹患関節は膝が最多、次いで股関節である。関節の腫脹・熱感・発赤に加え、他動運動passive range of motion他動運動(passive range of motion)passive range of motion(他動運動)でも激しい痛みを訴える点が非炎症性疾患との違いになる。発熱・悪寒・倦怠Malaise倦怠(Malaise)Malaise(倦怠)感を伴うことが多いが、乳児・高齢者やステロイド・免疫抑制薬immunosuppressant免疫抑制薬(immunosuppressant)immunosuppressant(免疫抑制薬)使用中の患者では全身症状が乏しいこともある。深部関節(股関節・肩関節glenohumeral joint肩関節(glenohumeral joint)glenohumeral joint(肩関節))の強い痛みと可動域制限、人工関節、免疫抑制、菌血症のリスクを伴う場合は緊急対応を要する危険徴候red flag危険徴候(red flag)red flag(危険徴候)である。
小児の股関節:Kocher基準
小児の股関節痛では、化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)と自然軽快する一過性滑膜炎transient synovitis一過性滑膜炎(transient synovitis)transient synovitis(一過性滑膜炎)の鑑別が課題になる。Kocher基準Kocher criteriaKocher基準(Kocher criteria)Kocher criteria(Kocher基準)は①発熱38.5℃超、②非荷重non-weight bearing非荷重(non-weight bearing)non-weight bearing(非荷重)、③ESR 40 mm/hr以上、④白血球数white blood cell count白血球数(white blood cell count)white blood cell count(白血球数)12,000/mm³超の4項目からなる予測ルールで、該当項目数0→4個につれ化膿性股関節炎septic arthritis of the hip化膿性股関節炎(septic arthritis of the hip)septic arthritis of the hip(化膿性股関節炎)の推定確率がおよそ0.2%→99.6%と上昇するとされた(原著コホート)。CairdはCRP 2.0 mg/dL超を5番目に追加し、5項目すべてで確率はおよそ98%と報告している。
⚠️ Kocher・Caird基準は単施設コホートの予測ルールで外的妥当性external validity外的妥当性(external validity)external validity(外的妥当性)は限定的である。近年(2024〜2025年)の複数施設研究では、培養が難しいKingella kingae感染で基準を満たさない偽陰性例が指摘されており、満たさないことだけを根拠に除外してはならない。あくまで穿刺の要否を判断する補助であり、疑いが強ければ点数にかかわらず穿刺を急ぐ。
診断
関節穿刺arthrocentesis関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺)による関節液joint fluid関節液(joint fluid)joint fluid(関節液)検査が診断の中心であり、抗菌薬投与前に迅速に施行する。
flowchart TD
A["急性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoarthritis'>単関節炎</span>を疑う"] --> B["直ちに<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arthrocentesis'>関節穿刺</span>"]
B --> C["細胞数・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neutrophil percentage'>好中球比率</span><br>目安50,000/µL超だが低値でも否定不可"]
B --> D["Gram染色・培養"]
B --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='polarization microscope'>偏光顕微鏡</span>で結晶を確認"]
D -->|"陽性"| H["起因菌を確定"]
E -->|"結晶陽性"| I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='crystal-induced arthritis'>結晶誘発性関節炎</span>も考慮<br>感染合併は除外しない"]
C --> J["血液培養2セット"]
J --> K["画像で範囲・合併症を評価"]
K --> L["ドレナージ+抗菌薬を開始"]
H --> L
I --> L
| 検査 | 意義・注意点 |
|---|---|
| 細胞数・好中球比率neutrophil percentage好中球比率(neutrophil percentage)neutrophil percentage(好中球比率) | 目安50,000/µL超・好中球優位neutrophil predominance好中球優位(neutrophil predominance)neutrophil predominance(好中球優位)は感染を強く示唆するが感度・特異度は6〜7割程度で、低値でも否定できない |
| Gram染色 | 迅速だが陰性でも除外できない |
| 培養 | 確定診断の柱。淋菌やKingella kingaeは特別な培地・迅速な接種が必要で見逃されやすい |
| 偏光顕微鏡polarization microscope偏光顕微鏡(polarization microscope)polarization microscope(偏光顕微鏡)(結晶) | 痛風・偽痛風pseudogout偽痛風(pseudogout)pseudogout(偽痛風)との鑑別に必須だが、結晶陽性でも感染合併を除外しない |
| 血液培養 | 血行性感染で陽性率が高く、関節液joint fluid関節液(joint fluid)joint fluid(関節液)培養陰性でも手掛かりになる |
| 画像(X線・超音波・MRI) | X線は初期変化に乏しい。超音波はガイド下-guided (image-guided)ガイド下(-guided (image-guided))-guided (image-guided)(ガイド下)穿刺に有用。MRIは骨髄炎合併・深部関節評価に優れるが、所見が乏しくても否定にならず穿刺を遅らせない |
治療
原則:ドレナージ+抗菌薬
⭐ 関節ドレナージ(穿刺洗浄、または関節鏡arthroscopy関節鏡(arthroscopy)arthroscopy(関節鏡)下・観血的open (invasive)観血的(open (invasive))open (invasive)(観血的)洗浄)と抗菌薬の併用が原則であり、ドレナージを伴わない抗菌薬単独投与では不十分である。培養検体採取後はすみやかにドレナージする。
flowchart TD
A["診断・強い疑い"] --> B["培養採取後ただちに経験的抗菌薬"]
B --> C["関節ドレナージ<br>穿刺洗浄または鏡視下・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='open (invasive)'>観血的</span>洗浄"]
C --> D["培養・感受性で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='narrow-spectrum'>狭域</span>化"]
D --> E{"淋菌性か"}
E -->|"はい"| F["セフトリアキソン単剤へ"]
E -->|"いいえ"| G["起因菌に応じ継続"]
F --> H["反応をみて<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oral drugs'>経口薬</span>へ切替検討"]
G --> H
経験的抗菌薬
| 状況 | 主な選択肢 |
|---|---|
| 起因菌確定前(MRSAリスク考慮) | バンコマイシン+セフトリアキソン。グラム陰性菌リスクが高ければセフェピムcefepimeセフェピム(cefepime)cefepime(セフェピム)も。若年成人ではこの組み合わせが淋菌もカバーする |
| MSSA確定 | 抗ブドウ球菌ペニシリンantistaphylococcal penicillin抗ブドウ球菌ペニシリン(antistaphylococcal penicillin)antistaphylococcal penicillin(抗ブドウ球菌ペニシリン)(ジクロキサシリンdicloxacillinジクロキサシリン(dicloxacillin)dicloxacillin(ジクロキサシリン)・フルクロキサシリンflucloxacillinフルクロキサシリン(flucloxacillin)flucloxacillin(フルクロキサシリン))、クリンダマイシン |
| MRSA確定 | バンコマイシン(代替:ダプトマイシンdaptomycinダプトマイシン(daptomycin)daptomycin(ダプトマイシン)、リネゾリド) |
| 淋菌性 | セフトリアキソン単剤が基本。クラミジア未除外ならドキシサイクリンを追加 |
| グラム陰性菌リスク(新生児・免疫抑制・人工関節) | シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)、ピペラシリンpiperacillinピペラシリン(piperacillin)piperacillin(ピペラシリン)(タゾバクタムtazobactamタゾバクタム(tazobactam)tazobactam(タゾバクタム)配合) |
| 動物・ヒト咬傷 | アモキシシリン・クラブラン酸clavulanateクラブラン酸(clavulanate)clavulanate(クラブラン酸)配合剤。ペニシリンアレルギーはドキシサイクリン |
投与期間は複雑でない例で総3〜4週間が広く用いられてきたが、十分なドレナージ後はより短い期間でも非劣性non-inferiority非劣性(non-inferiority)non-inferiority(非劣性)とする報告が増えている。人工関節感染prosthetic joint infection人工関節感染(prosthetic joint infection)prosthetic joint infection(人工関節感染)は骨髄炎の人工物prosthesis人工物(prosthesis)prosthesis(人工物)感染と同様、温存・再置換・抜去removal (of a tube/catheter/drain)抜去(removal (of a tube/catheter/drain))removal (of a tube/catheter/drain)(抜去)を専門的に選ぶ別枠の管理を要する。
鑑別診断
急性単関節炎monoarthritis単関節炎(monoarthritis)monoarthritis(単関節炎)の鑑別では、化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)を最優先で除外しながら他の病態を考える。
| 疾患 | 手がかり |
|---|---|
| 痛風 | MSU結晶monosodium urate crystalMSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶)(針状・強い負の複屈折negative birefringence負の複屈折(negative birefringence)negative birefringence(負の複屈折))。併存しうるため結晶陽性でも培養を省略しない |
| 偽痛風CPPD偽痛風(CPPD)CPPD(偽痛風) | ピロリン酸カルシウム結晶calcium pyrophosphate crystalピロリン酸カルシウム結晶(calcium pyrophosphate crystal)calcium pyrophosphate crystal(ピロリン酸カルシウム結晶)(菱形・弱い正の複屈折positive birefringence正の複屈折(positive birefringence)positive birefringence(正の複屈折))。高齢者に多い |
| 反応性関節炎reactive arthritis反応性関節炎(reactive arthritis)reactive arthritis(反応性関節炎) | 先行する消化管・尿路感染から1〜数週間後に発症し、関節液joint fluid関節液(joint fluid)joint fluid(関節液)培養は陰性 |
| 若年性特発性関節炎juvenile idiopathic arthritis, JIA若年性特発性関節炎(juvenile idiopathic arthritis, JIA)juvenile idiopathic arthritis, JIA(若年性特発性関節炎) | 小児の慢性・反復性の関節炎で、全身状態の悪化は急性感染症ほど強くない |
| 骨髄炎 | 隣接骨の圧痛・画像所見が手がかり。乳児は関節腔joint cavity関節腔(joint cavity)joint cavity(関節腔)への直接波及があり併存しうる |
| 一過性滑膜炎transient synovitis一過性滑膜炎(transient synovitis)transient synovitis(一過性滑膜炎) | 小児の股関節痛で最多。ウイルス感染後に多く自然軽快するが、Kocher基準Kocher criteriaKocher基準(Kocher criteria)Kocher criteria(Kocher基準)不足だけでは除外できない |
まとめ
- 化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)は血行性播種Hematogenous Spread血行性播種(Hematogenous Spread)Hematogenous Spread(血行性播種)が最多の感染経路で、乳児では骨髄炎からの直接波及も重要になる。
- 起因菌は背景でほぼ決まる:新生児はS. aureus・B群溶連菌hemolytic streptococcus溶連菌(hemolytic streptococcus)hemolytic streptococcus(溶連菌)・グラム陰性桿菌、小児・成人はS. aureusが最多、性的活動期active phase活動期(active phase)active phase(活動期)の若年成人はN. gonorrhoeae、人工関節・免疫抑制はコアグラーゼ陰性ブドウ球菌coagulase-negative staphylococci (CoNS)コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(coagulase-negative staphylococci (CoNS))coagulase-negative staphylococci (CoNS)(コアグラーゼ陰性ブドウ球菌)、咬傷はPasteurella・Eikenellaである。
- 好中球由来のプロテアーゼ・サイトカインで軟骨破壊bone erosion骨破壊(bone erosion)bone erosion(骨破壊)が数日で不可逆的に進行するため、疑った時点で緊急対応する。
- 診断の中心は関節穿刺arthrocentesis関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺)(細胞数・好中球比率neutrophil percentage好中球比率(neutrophil percentage)neutrophil percentage(好中球比率)・Gram染色・培養・結晶)と血液培養。小児股関節ではKocher・Caird基準を補助的に用いるが、外的妥当性external validity外的妥当性(external validity)external validity(外的妥当性)やKingella感染での限界を踏まえ穿刺の判断を点数だけに委ねない。
- 治療は関節ドレナージ+抗菌薬が原則で、ドレナージを伴わない抗菌薬単独では不十分。経験的にはバンコマイシン+セフトリアキソン等を用い培養で狭域narrow-spectrum狭域(narrow-spectrum)narrow-spectrum(狭域)化し、淋菌性はセフトリアキソン単剤、人工関節感染prosthetic joint infection人工関節感染(prosthetic joint infection)prosthetic joint infection(人工関節感染)は別枠の管理を要する。