外科感染症と抗菌薬の役割

🧠 感染成立には細菌汚染bacterial contamination細菌汚染（bacterial contamination）bacterial contamination（細菌汚染）量、病原性、宿主抵抗力drag force抗力（drag force）drag force（抗力）が関与するが、実際の感染リスクは術式、手術時間、患者背景を含む多因子で決まる。予防抗菌薬prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)予防抗菌薬（prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)）prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)（予防抗菌薬）は適応のある手術で切開前に投与し、術後は不要に延長しないのが原則。術後発熱の 5つのW（Wind・Water・Wound・Walking・Wonder drugs） は記憶の枠組みであり、発症時期だけで原因を決めない。

1. 外科感染症とは

外科的感染症surgical infectious diseases外科的感染症（surgical infectious diseases）surgical infectious diseases（外科的感染症） の代表例:

• 皮膚・軟部組織感染（膿瘍、癰Carbuncle癰（Carbuncle）Carbuncle（癰）〔carbuncle〕、潰瘍、褥瘡pressure ulcer褥瘡（pressure ulcer）pressure ulcer（褥瘡）、糖尿病足diabetic foot糖尿病足（diabetic foot）diabetic foot（糖尿病足））
• 骨髄炎、腹腔内感染intra-abdominal infection腹腔内感染（intra-abdominal infection）intra-abdominal infection（腹腔内感染）
• 続発性腹膜炎secondary peritonitis続発性腹膜炎（secondary peritonitis）secondary peritonitis（続発性腹膜炎）（虫垂炎、胆嚢炎、胆管炎、肝膿瘍liver abscess肝膿瘍（liver abscess）liver abscess（肝膿瘍）、急性膵炎acute pancreatitis急性膵炎（acute pancreatitis）acute pancreatitis（急性膵炎）、十二指腸穿孔、大腸穿孔による）

手術に伴う感染性合併症septic complications感染性合併症（septic complications）septic complications（感染性合併症）（狭義の「surgical infection」）:

• 創感染（A/02 参照）
• 呼吸器感染
• 血管内デバイス関連感染
• 術後腹膜炎・膿瘍

2. 感染の病態生理

• 死滅した貪食細胞phagocytes貪食細胞（phagocytes）phagocytes（貪食細胞）、フィブリン、オプソニンopsoninオプソニン（opsonin）opsonin（オプソニン）、死菌/生菌、細菌産物が集まってできる混合物が 膿
• 膿の環境は低酸素・酸性 → 正常な細胞・酵素機能を阻害する
• 感染源:
  • 定着菌colonizing flora定着菌（colonizing flora）colonizing flora（定着菌）
  • 常在菌（皮膚＝グラム陽性、消化管＝主にグラム陰性、食道・大腸・生殖器などは好気性菌aerobic bacteria好気性菌（aerobic bacteria）aerobic bacteria（好気性菌）も常在）
  • 外因性の菌

💡 病原体が組織傷害tissue injury組織傷害（tissue injury）tissue injury（組織傷害）を起こす経路は大きく2つ: ①付着→免疫回避immune evasion免疫回避（immune evasion）immune evasion（免疫回避）と②毒素産生による直接傷害。

flowchart TD
  P["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Pathogenic organism'>病原微生物</span>"] --> Att["定着<br>線毛・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lectin'>レクチン</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='biofilm'>バイオフィルム</span>など"]
  Att --> Evade["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immune evasion'>免疫回避</span><br>莢膜による貪食阻害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='IgA protease'>IgAプロテアーゼ</span><br>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surface antigen'>表面抗原</span>変異など"]
  P --> Dmg["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Damage'>組織傷害</span>"]
  Dmg --> Tox["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='exotoxin production'>外毒素産生</span><br>組織融解酵素・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cytotoxin'>細胞毒</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='superantigen'>スーパー抗原</span>"]
  Dmg --> Endo["内毒素＝<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipopolysaccharide (LPS)'>リポ多糖</span>/ teichoic acid"]
  Tox --> Fever["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immune-mediated'>免疫介在性</span>反応<br>IL-1・TNF↑ → 発熱・ショック"]
  Endo --> Fever

免疫介在性immune-mediated免疫介在性（immune-mediated）immune-mediated（免疫介在性）反応の主役は IL-1（インターロイキンinterleukinインターロイキン（interleukin）interleukin（インターロイキン）-1、interleukin-1） と TNF（腫瘍壊死因子、tumor necrosis factor） で、これらの上昇が発熱・ショックを引き起こす。

3. 術式別の感染リスク

創感染率は施設・年代・術式で変動するが、上記は大規模genome mutation大規模（genome mutation）genome mutation（大規模）前向き調査による古典的な数値である。¹

感染リスクを高める因子

• どの感染か: 創内血腫（血液は細菌増殖bacterial growth細菌増殖（bacterial growth）bacterial growth（細菌増殖）を助ける）、壊死組織、異物（侵入門戸portal of entry侵入門戸（portal of entry）portal of entry（侵入門戸））、肥満、汚染
• どの患者か: 高齢、ショック、糖尿病、アルコール依存alcohol dependenceアルコール依存（alcohol dependence）alcohol dependence（アルコール依存）、栄養失調、化学療法、免疫抑制、遠隔部位感染

予防策

• 体毛の除去
• ヨード液またはクロルヘキシジンchlorhexidineクロルヘキシジン（chlorhexidine）chlorhexidine（クロルヘキシジン）による無菌的皮膚消毒
• 無菌バリア・覆布surgical drape覆布（surgical drape）surgical drape（覆布）
• 外科的手洗いと防護具
• 手術時間の短縮
• 術中の正常体温維持、血糖管理glycemic control血糖管理（glycemic control）glycemic control（血糖管理）
• 適切な手技（創をできるだけ小さく、層構造での閉創wound closure閉創（wound closure）wound closure（閉創）とドレナージでdead spaceを減らす、灌流・酸素化を保つ縫合）
• 手術室環境の整備（層流laminar flow層流（laminar flow）laminar flow（層流）換気、無菌操作aseptic technique無菌操作（aseptic technique）aseptic technique（無菌操作））

4. 外科手術における抗菌薬の役割

全身性抗菌薬予防投与

• 常在菌/野生株wild-type strain野生株（wild-type strain）wild-type strain（野生株）: 経験的治療empiric therapy経験的治療（empiric therapy）empiric therapy（経験的治療）で十分 → 想定される起因菌に有効な広域スペクトラム薬broad-spectrum (antiseizure) medication広域スペクトラム薬（broad-spectrum (antiseizure) medication）broad-spectrum (antiseizure) medication（広域スペクトラム薬）
• 院内感染菌/耐性株: 最適化治療definitive therapy最適化治療（definitive therapy）definitive therapy（最適化治療）が必要 → 培養された菌に有効な狭域スペクトラムnarrow spectrum狭域スペクトラム（narrow spectrum）narrow spectrum（狭域スペクトラム）薬
• 併用療法: スペクトラムを広げ効果を高める
• 単剤療法monotherapy単剤療法（monotherapy）monotherapy（単剤療法）: 狭域スペクトラムnarrow spectrum狭域スペクトラム（narrow spectrum）narrow spectrum（狭域スペクトラム）、安価、副作用少、環境負荷も低い
• 多剤/汎耐性pan-resistance汎耐性（pan-resistance）pan-resistance（汎耐性）菌:
  • グラム陽性: MRSA（メチシリンmethicillinメチシリン（methicillin）methicillin（メチシリン）耐性 黄色ブドウ球菌、methicillin-resistant 黄色ブドウ球菌）、VRE（バンコマイシン耐性腸球菌vancomycin-resistant Enterococcus, VREバンコマイシン耐性腸球菌（vancomycin-resistant Enterococcus, VRE）vancomycin-resistant Enterococcus, VRE（バンコマイシン耐性腸球菌）、vancomycin-resistant enterococcus）
  • グラム陰性: ESBL（基質特異性拡張型βラクタマーゼextended-spectrum beta-lactamase (ESBL)基質特異性拡張型βラクタマーゼ（extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)）extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)（基質特異性拡張型βラクタマーゼ）、extended-spectrum β-lactamase）産生菌、緑膿菌、Acinetobacter属（MACI: 多剤耐性 Acinetobacter baumannii）

⚠️ MRSAはβ-ラクタム系に、VREはバンコマイシンに耐性を示す代表的耐性菌である。治療薬は菌種、感受性、感染部位に応じて選択する。²³

予防抗菌薬の効果とタイミング

抗菌薬予防投与antibiotic prophylaxis抗菌薬予防投与（antibiotic prophylaxis）antibiotic prophylaxis（抗菌薬予防投与）は、適応のある清潔・準清潔手術clean-contaminated surgery準清潔手術（clean-contaminated surgery）clean-contaminated surgery（準清潔手術）でSSI発生率incidence発生率（incidence）incidence（発生率）を低下させる。効果の大きさは術式と患者背景により異なる。⁴

• 十分な血中・組織内濃度tissue concentration組織内濃度（tissue concentration）tissue concentration（組織内濃度）を確保するため、初回投与は通常、切開60分以内に行う。半減期の長い薬剤ではより早い投与が必要なことがあり、長時間手術では薬物動態pharmacokinetic薬物動態（pharmacokinetic）pharmacokinetic（薬物動態）に応じて術中再投与する⁵
• セファロスポリン系cephalosporinセファロスポリン系（cephalosporin）cephalosporin（セファロスポリン系）が第一選択（アレルギーや術前汚染がなければ）。消化管穿孔などグラム陰性菌の広範なカバーが必要な場合は第2剤を併用
• 術後の予防投与は原則として延長せず、遅くとも24時間以内に終了する。不要な延長はSSIを減らさず、耐性菌や Clostridioides difficile（クロストリディオイデスClostridioidesクロストリディオイデス（Clostridioides）Clostridioides（クロストリディオイデス）・ディフィシルClostridium difficileディフィシル（Clostridium difficile）Clostridium difficile（ディフィシル））感染のリスクを高める⁵
• 既存感染がある場合は予防ではなく治療として扱い、想定起因菌をカバーする初期治療ののち、培養結果blood/culture results培養結果（blood/culture results）blood/culture results（培養結果）に応じて最適化する⁵

術前管理ガイドライン（外科感染症の観点から）

• 予防抗菌薬prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)予防抗菌薬（prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)）prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)（予防抗菌薬）は切開60分前までに投与
• 承認済みガイドラインに準拠した薬剤選択
• 術後24時間以内に予防投与を中止
• 適切な体毛除去
• 心臓手術での血糖管理glycemic control血糖管理（glycemic control）glycemic control（血糖管理）
• 大腸手術での正常体温維持

これらの多くは A/05: 術前管理 の内容と重なる。

5. 術後発熱の鑑別 — 5つのW

⭐ 術後発熱は発症時期で鑑別を絞り込める、頻出の語呂合わせ。

実際の発症時期は重なり、古典的な順序どおりとは限らない。⁶

まとめ

• 感染成立には汚染量・病原性・宿主抵抗力drag force抗力（drag force）drag force（抗力）が関与し、実際のリスクは術式・手術時間・患者背景を含む多因子で決まる。
• 病原体は「付着＋免疫回避immune evasion免疫回避（immune evasion）immune evasion（免疫回避）」と「毒素産生」の2経路で組織傷害tissue injury組織傷害（tissue injury）tissue injury（組織傷害）・全身炎症（発熱・ショック）を起こす。
• 予防抗菌薬prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)予防抗菌薬（prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)）prophylactic antibiotic (antibiotic prophylaxis)（予防抗菌薬）は通常切開60分以内に投与し、術後は不要に延長しない。薬剤は術野surgical field術野（surgical field）surgical field（術野）の想定菌presumed pathogen (empiric target organism)想定菌（presumed pathogen (empiric target organism)）presumed pathogen (empiric target organism)（想定菌）に合わせる。
• 予防投与の長期化はSSI率を改善せず、耐性菌や C. difficile 感染のリスクを上げるだけ。
• 多剤耐性菌multidrug-resistant organism多剤耐性菌（multidrug-resistant organism）multidrug-resistant organism（多剤耐性菌）としてMRSA・VRE（グラム陽性）、ESBL産生菌・緑膿菌・多剤耐性 Acinetobacter baumannii（グラム陰性）を押さえる。
• 術後発熱は5つのWを記憶の枠組みに使えるが、実際の発症時期は重なるため臨床所見clinical signs臨床所見（clinical signs）clinical signs（臨床所見）から評価する。