外傷学 · 50
外傷後の感染症:軟部組織感染・骨髄炎・感染性関節炎・敗血症
Post-traumatic infections: soft tissue infection, osteomyelitis, infectious arthritis and sepsis
🧠 全体像:外傷で皮膚と軟部組織の防御が破られると、病原体が皮下へ入って軟部組織感染を起こし、インプラントimplant インプラント(implant)implant(インプラント) や骨に及べば外傷後骨髄炎(骨折関連感染)、関節内骨折intra-articular fracture 関節内骨折(intra-articular fracture)intra-articular fracture(関節内骨折) のあとには化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)、全身に及べば敗血症になる。どの段階でも治療の骨格は同じで、徹底したデブリードマン debridementデブリードマン(debridement) debridement(デブリードマン)、開放創open wounds 開放創(open wounds)open wounds(開放創) 管理、抗菌薬、骨が関与すれば安定した固定、欠損した骨と軟部組織の補填である。
flowchart TD
A["外傷・手術による創と軟部組織の損傷"] --> B["病原体が皮下へ侵入:軟部組織感染"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='implant'>インプラント</span>や骨に及ぶ:外傷後骨髄炎(骨折関連感染)"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intra-articular fracture'>関節内骨折</span>・軟骨・靱帯損傷:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septic arthritis'>化膿性関節炎</span>"]
B --> E["全身へ波及:敗血症"]
C --> E
D --> E
軟部組織感染
皮下への病原体の侵入で、膿瘍、蜂窩織炎、丹毒erysipelas丹毒(erysipelas)erysipelas(丹毒)、リンパ管炎lymphangitisリンパ管炎(lymphangitis)lymphangitis(リンパ管炎)、壊疽、壊死性軟部組織感染necrotizing soft tissue infection壊死性軟部組織感染(necrotizing soft tissue infection)necrotizing soft tissue infection(壊死性軟部組織感染)、ガス壊疽gas gangreneガス壊疽(gas gangrene)gas gangrene(ガス壊疽)、破傷風が起こる。各疾患の病原体・症状・治療は、外科・皮膚科dermatologic皮膚科(dermatologic)dermatologic(皮膚科)・微生物学のノートを正本とし、ここには重複して書かない。
| 病態 | 正本 |
|---|---|
| 膿瘍、蜂窩織炎、壊疽、壊死性軟部組織感染necrotizing soft tissue infection壊死性軟部組織感染(necrotizing soft tissue infection)necrotizing soft tissue infection(壊死性軟部組織感染)、ガス壊疽gas gangrene ガス壊疽(gas gangrene)gas gangrene(ガス壊疽) の外科的な扱い | 創感染の症状と治療、軟部組織感染と陰圧閉鎖療法 negative pressure wound therapy, NPWT陰圧閉鎖療法(negative pressure wound therapy, NPWT) negative pressure wound therapy, NPWT(陰圧閉鎖療法) |
| 丹毒erysipelas丹毒(erysipelas)erysipelas(丹毒) | 丹毒erysipelas丹毒(erysipelas)erysipelas(丹毒) |
| ガス壊疽gas gangrene ガス壊疽(gas gangrene)gas gangrene(ガス壊疽) の菌と毒素 | ガス壊疽gas gangrene ガス壊疽(gas gangrene)gas gangrene(ガス壊疽) (クロストリジウム) |
| 破傷風 | 破傷風菌。開放骨折の破傷風予防 tetanus prophylaxis 破傷風予防(tetanus prophylaxis) tetanus prophylaxis(破傷風予防) は開放骨折の治療原則 |
外傷創traumatic wound 外傷創(traumatic wound)traumatic wound(外傷創) では、外観に不釣り合いな激痛、急速な進行、皮下の握雪感 crepitus握雪感(crepitus) crepitus(握雪感)、ショックの徴候があれば、壊死性感染necrotizing infection 壊死性感染(necrotizing infection)necrotizing infection(壊死性感染) やガス壊疽 gas gangrene ガス壊疽(gas gangrene) gas gangrene(ガス壊疽) を疑い、画像を待たずに広い切開とデブリードマン debridement デブリードマン(debridement) debridement(デブリードマン) へ進む。軟部組織感染から骨・インプラントimplant インプラント(implant)implant(インプラント) へ及んだものが、次に述べる外傷後骨髄炎である。
外傷後骨髄炎
成り立ち
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 原因 | 院内由来の細菌の創内への侵入(手術・院内の衛生の不備)、患者の全身状態と免疫、糖尿病・膿皮症・アルコール性肝障害・血管不全などの基礎疾患、社会的social 社会的(social)social(社会的) な背景、粗い手術操作と不十分なデブリードマン debridementデブリードマン(debridement) debridement(デブリードマン) |
| 起因菌 | 黄色ブドウ球菌(MRSAを含む)、溶血性連鎖球菌 streptococcal連鎖球菌(streptococcal) streptococcal(連鎖球菌)、グラム陰性菌(緑膿菌、ミラビリス菌、肺炎桿菌Klebsiella pneumoniae肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)Klebsiella pneumoniae(肺炎桿菌)、大腸菌)、腸球菌(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) を含む) |
| 病態 | 創から入った外因性または血行性の細菌を、局所の防御や免疫が排除できないと骨の炎症が起こる |
バイオフィルムbiofilmバイオフィルム(biofilm)biofilm(バイオフィルム)が、インプラントimplant インプラント(implant)implant(インプラント) への細菌の付着で中心的な役割を担う。インプラントimplant インプラント(implant)implant(インプラント) の表面で、細胞外マトリックスextracellular matrix (ECM) 細胞外マトリックス(extracellular matrix (ECM))extracellular matrix (ECM)(細胞外マトリックス) に包まれた微生物の複雑な集団を作り、単一菌single causative organism (monomicrobial) 単一菌(single causative organism (monomicrobial))single causative organism (monomicrobial)(単一菌) でも複数菌でもよく、一部の菌は細胞内で生き残る。成長は段階的で、成熟したバイオフィルム biofilm バイオフィルム(biofilm) biofilm(バイオフィルム) は多細胞で不均一な構造をもち、細胞同士が情報を交換し、異なる亜集団が別の機能を担って全体を支える。
定義と診断
骨折関連感染には、国際コンセンサスの定義がある。確定基準は次の4つで、1つでもあれば感染がある。疑い基準はさらに検査して確定基準を探す。1
| 確定基準 |
|---|
| 瘻孔、洞、創の離開 separation (dehiscence)離開(separation (dehiscence)) separation (dehiscence)(離開) |
| 創からの膿の排出、または術中の膿 |
| 2か所以上の別々の深部組織またはインプラント implant インプラント(implant) implant(インプラント) の検体から、培養で表現型が区別できない病原体が同定される |
| 手術で採取した深部組織に、病理組織学的に微生物が存在する |
この定義は治療の指針として作られたものではなく、今後の前向きな検証が必要である。
術後の時期で臨床像が変わる。
| 項目 | 急性 | 亜急性 | 慢性 |
|---|---|---|---|
| 術後の期間 | 2週間未満 | 2〜6週間 | 6週間超 |
| 疼痛 | 強い | 軽い | 軽い |
| 発熱 | 多い | まれ | まれ |
| 機能障害 | 著しい | 軽い | 軽い |
| 他の症状 | 皮膚の発赤・腫脹・熱感 | 瘻孔形成fistula formation瘻孔形成(fistula formation)fistula formation(瘻孔形成) | 持続する瘻孔 |
| 抗菌薬の既使用 | ときにあり | 30〜40% | 30〜40% |
| 白血球増加leukocytosis白血球増加(leukocytosis)leukocytosis(白血球増加) | 多い | まれ | まれ |
| 赤沈erythrocyte sedimentation rate, ESR 赤沈(erythrocyte sedimentation rate, ESR)erythrocyte sedimentation rate, ESR(赤沈) の亢進 | 多い | 多い | 多い |
| 血液培養陽性 | 50% | まれ | まれ |
| 微生物学的検体の陽性 | 85% | 60% | 60% |
この区分(術後2週間未満、2〜6週間、6週間超)は授業資料に基づく。骨折固定後の感染の時期の区分としては、Willenegger と Roth の「早期(2週間未満)、遅発(3〜10週間)、晩期(10週間超)」が広く用いられ、時間に依存する病態の変化を表し、治療の判断にも影響しうるとされる。2
| 時期 | X線 | CT | MRI | 核医学 |
|---|---|---|---|---|
| 急性 | 軽い変化、軟部組織の腫脹のみ | — | 骨髄浮腫bone marrow edema骨髄浮腫(bone marrow edema)bone marrow edema(骨髄浮腫) | 集積の増加 |
| 亜急性 | 透亮像lucency 透亮像(lucency)lucency(透亮像) と硬化像 sclerotic change 硬化像(sclerotic change) sclerotic change(硬化像) の局所病変、骨膜反応periosteal reaction骨膜反応(periosteal reaction)periosteal reaction(骨膜反応)、軟部組織の腫脹、骨吸収bone resorption骨吸収(bone resorption)bone resorption(骨吸収) | 髄内の変化、骨膜反応periosteal reaction骨膜反応(periosteal reaction)periosteal reaction(骨膜反応) | 骨髄の変化、軟部組織の浮腫、骨内と軟部組織の膿瘍 | 3相骨シンチグラフィthree-phase bone scintigraphy 3相骨シンチグラフィ(three-phase bone scintigraphy)three-phase bone scintigraphy(3相骨シンチグラフィ) で陽性 |
| 慢性 | 硬化、皮質の肥厚、腐骨sequestrum 腐骨(sequestrum)sequestrum(腐骨) (死んだ骨)の形成、変形 | 腐骨sequestrum腐骨(sequestrum)sequestrum(腐骨)、骨膜反応periosteal reaction骨膜反応(periosteal reaction)periosteal reaction(骨膜反応)、膿瘍 | 骨髄と軟部組織の浮腫・膿瘍 | 3相骨シンチグラフィthree-phase bone scintigraphy 3相骨シンチグラフィ(three-phase bone scintigraphy)three-phase bone scintigraphy(3相骨シンチグラフィ) で陽性 |
治療の原則
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| デブリードマンdebridement デブリードマン(debridement)debridement(デブリードマン) と腐骨 sequestrum 腐骨(sequestrum) sequestrum(腐骨) 除去 | 感染巣locus of infection 感染巣(locus of infection)locus of infection(感染巣) を徹底的に掃除し、腐骨sequestrum 腐骨(sequestrum)sequestrum(腐骨) を取る |
| 安定した固定 | 炎症でインプラント implant インプラント(implant) implant(インプラント) が緩み不安定になるので、不安定な固定は安定した固定に替える。最も多いのは創外固定 external fixation 創外固定(external fixation) external fixation(創外固定) で、金属が炎症の場に接しないため緩みにくく、V字に組んで安定性を高める。関節周囲の骨折には一時的な架橋創外固定 external fixation創外固定(external fixation) external fixation(創外固定) |
| 二次的な骨接合 osteosynthesis骨接合(osteosynthesis) osteosynthesis(骨接合) | プレートは太く強いものを、骨折の両端にそれぞれ4〜5本以上のスクリューで使う。ロッキング髄内釘locked intramedullary nail ロッキング髄内釘(locked intramedullary nail)locked intramedullary nail(ロッキング髄内釘) は、骨折部を展開して腐骨 sequestrum 腐骨(sequestrum) sequestrum(腐骨) を徹底的に除去し(髄腔medullary cavity 髄腔(medullary cavity)medullary cavity(髄腔) のリーミング reamingリーミング(reaming) reaming(リーミング))、近位と遠位を各2〜3本のスクリューで静的に固定し、髄内釘intramedullary nail 髄内釘(intramedullary nail)intramedullary nail(髄内釘) の排液 drainage (fluid) 排液(drainage (fluid)) drainage (fluid)(排液) と洗浄がしやすいことを活かす |
| 抗菌薬 | 炎症の初期は経験的に、その後は培養結果 blood/culture results 培養結果(blood/culture results) blood/culture results(培養結果) に基づく標的治療 targeted therapy標的治療(targeted therapy) targeted therapy(標的治療)。静注と経口、局所にはゲンタマイシン gentamicin ゲンタマイシン(gentamicin) gentamicin(ゲンタマイシン) 入りのPMMA鎖 |
| 局所の創処置 | 膿瘍のドレナージと排膿、開放治療、生理食塩液saline 生理食塩液(saline)saline(生理食塩液) による持続洗浄吸引 |
| 骨移植bone grafting骨移植(bone grafting)bone grafting(骨移植) | 骨欠損bone defect 骨欠損(bone defect)bone defect(骨欠損) を埋め仮骨形成 callus formation 仮骨形成(callus formation) callus formation(仮骨形成) を促す。自家autologous 自家(autologous)autologous(自家) 海綿骨 spongy bone (trabecular)海綿骨(spongy bone (trabecular)) spongy bone (trabecular)(海綿骨)、または血管柄付きの自家 autologous 自家(autologous) autologous(自家) 骨(微小血管吻合) |
| 軟部組織欠損の再建 | 局所の筋弁の回転、血管吻合vascular anastomosis 血管吻合(vascular anastomosis)vascular anastomosis(血管吻合) を伴う筋移植と分層植皮 split-thickness skin graft分層植皮(split-thickness skin graft) split-thickness skin graft(分層植皮) |
血行性の骨髄炎は骨髄炎、小児の急性血行性骨髄炎 acute hematogenous osteomyelitis 急性血行性骨髄炎(acute hematogenous osteomyelitis) acute hematogenous osteomyelitis(急性血行性骨髄炎) は急性血行性骨髄炎acute hematogenous osteomyelitis急性血行性骨髄炎(acute hematogenous osteomyelitis)acute hematogenous osteomyelitis(急性血行性骨髄炎)を参照する。開放骨折の抗菌薬予防と固定は開放骨折の治療原則、偽関節との関係は骨折の局所性 localized 局所性(localized) localized(局所性) の非感染性 non-infectious 非感染性(non-infectious) non-infectious(非感染性) 合併症を参照する。
外傷後の化膿性関節炎
関節内骨折intra-articular fracture関節内骨折(intra-articular fracture)intra-articular fracture(関節内骨折)、軟骨や靱帯 ligament 靱帯(ligament) ligament(靱帯) の損傷のあとに、化膿性関節炎septic arthritis 化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎) を起こしうる。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 原因 | 医原性(手術、穿刺)、血行性(離れた感染巣 locus of infection 感染巣(locus of infection) locus of infection(感染巣) から) |
| 症状 | 全身の炎症症状、発熱、関節の腫脹と疼痛 |
| 治療 | 抗菌薬と関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) のドレナージ(関節切開arthrotomy関節切開(arthrotomy)arthrotomy(関節切開)、関節鏡arthroscopy関節鏡(arthroscopy)arthroscopy(関節鏡)、または毎日の針による吸引)の組合せ。関節穿刺arthrocentesis 関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺) と培養のあと速やかに経験的な静注抗菌薬 IV antibiotics 静注抗菌薬(IV antibiotics) IV antibiotics(静注抗菌薬) を開始し、培養結果blood/culture results 培養結果(blood/culture results)blood/culture results(培養結果) で標的を絞る。固定は2〜3日以降は不要で、積極的な理学療法 physiotherapy 理学療法(physiotherapy) physiotherapy(理学療法) で関節機能を保つ3。関節鏡arthroscopy 関節鏡(arthroscopy)arthroscopy(関節鏡) 下の滑膜切除 synovectomy 滑膜切除(synovectomy) synovectomy(滑膜切除) と洗浄、不成功ならデブリードマン debridement デブリードマン(debridement) debridement(デブリードマン) を伴う手術、軟骨が破壊されれば関節固定という段階的な方針は、出典で確認できていない |
敗血症
従来の教え方は、全身性炎症反応症候群systemic inflammatory response syndrome, SIRS全身性炎症反応症候群(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)systemic inflammatory response syndrome, SIRS(全身性炎症反応症候群)、敗血症(全身性炎症反応症候群systemic inflammatory response syndrome, SIRS 全身性炎症反応症候群(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)systemic inflammatory response syndrome, SIRS(全身性炎症反応症候群) の基準を満たし、細菌感染が確定したもの)、敗血症性ショックseptic shock 敗血症性ショック(septic shock)septic shock(敗血症性ショック) (収縮期血圧systolic blood pressure, SBP 収縮期血圧(systolic blood pressure, SBP)systolic blood pressure, SBP(収縮期血圧) が90 mmHg未満、または以前より40 mmHg低下)、多臓器不全multiple organ failure (MOF) 多臓器不全(multiple organ failure (MOF))multiple organ failure (MOF)(多臓器不全) (最初に急性呼吸促迫症候群 acute respiratory distress syndrome, ARDS急性呼吸促迫症候群(acute respiratory distress syndrome, ARDS) acute respiratory distress syndrome, ARDS(急性呼吸促迫症候群)、次に腎と腸の不全)に分けるものだった。
⚠️ 現行の定義は異なる。敗血症は感染に対する宿主反応 host reaction 宿主反応(host reaction) host reaction(宿主反応) の破綻による生命を脅かす臓器障害とし、臓器障害をSOFAスコア Sequential Organ Failure Assessment score SOFAスコア(Sequential Organ Failure Assessment score) Sequential Organ Failure Assessment score(SOFAスコア) の2点以上の上昇で表す。従来の定義は炎症への偏り、重症敗血症severe sepsis 重症敗血症(severe sepsis)severe sepsis(重症敗血症) からショックへ連続するという誤解を招く枠組み、全身性炎症反応症候群systemic inflammatory response syndrome, SIRS 全身性炎症反応症候群(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)systemic inflammatory response syndrome, SIRS(全身性炎症反応症候群) の基準の感度と特異度の不足が限界とされ、重症敗血症severe sepsis 重症敗血症(severe sepsis)severe sepsis(重症敗血症) という用語は不要になった。4 現行の定義と管理は敗血症・敗血症性ショックseptic shock 敗血症性ショック(septic shock)septic shock(敗血症性ショック) と多臓器不全 multiple organ failure (MOF)多臓器不全(multiple organ failure (MOF)) multiple organ failure (MOF)(多臓器不全)を正本とする。
敗血症の血行動態は、従来次の4相に分けられた。
| 相 | 心拍出量 | 末梢血管抵抗peripheral vascular resistance末梢血管抵抗(peripheral vascular resistance)peripheral vascular resistance(末梢血管抵抗) | 血圧 | 酸素消費 |
|---|---|---|---|---|
| A | わずかに増加 | わずかに低下 | 変化なし | 増加 |
| B | 正常値の2〜3倍 | 著しく低下 | ほとんど変わらない | 低下 |
| C | 正常またはわずかに増加 | 非常に低い | 低下 | 低下 |
| D | 低下 | 上昇 | 低い | 低下 |
これらの巨視的 macroscopic 巨視的(macroscopic) macroscopic(巨視的) な循環と酸素消費の変化に加えて、解糖と糖新生の亢進、高血糖、筋の蛋白分解 proteolysis蛋白分解(proteolysis) proteolysis(蛋白分解)、急性期蛋白acute-phase protein 急性期蛋白(acute-phase protein)acute-phase protein(急性期蛋白) の合成という特徴的な代謝変化 post-mortem metabolism 代謝変化(post-mortem metabolism) post-mortem metabolism(代謝変化) が起こる。外傷後の敗血症では、感染巣locus of infection 感染巣(locus of infection)locus of infection(感染巣) の外科的な処置(感染巣locus of infection 感染巣(locus of infection)locus of infection(感染巣) の検索、徹底したデブリードマン debridementデブリードマン(debridement) debridement(デブリードマン)、開放創open wounds 開放創(open wounds)open wounds(開放創) 管理、持続洗浄吸引ドレナージ)が全身の治療と並ぶ柱になる。
まとめ
- 軟部組織感染は、膿瘍・蜂窩織炎・丹毒erysipelas 丹毒(erysipelas)erysipelas(丹毒) から、壊死性軟部組織感染necrotizing soft tissue infection壊死性軟部組織感染(necrotizing soft tissue infection)necrotizing soft tissue infection(壊死性軟部組織感染)、ガス壊疽gas gangreneガス壊疽(gas gangrene)gas gangrene(ガス壊疽)、破傷風まで幅があり、重症型は広い切開、壊死組織の除去、大量の抗菌薬が必要である。
- 外傷後骨髄炎は、バイオフィルムbiofilm バイオフィルム(biofilm)biofilm(バイオフィルム) が中心で、骨折関連感染の確定基準(瘻孔、膿、同一菌の複数検体、病理)で診断する。
- 治療は、デブリードマンdebridement デブリードマン(debridement)debridement(デブリードマン) と腐骨 sequestrum 腐骨(sequestrum) sequestrum(腐骨) 除去、安定した固定への切り替え、抗菌薬、骨移植bone grafting骨移植(bone grafting)bone grafting(骨移植)、軟部組織の再建を組み合わせる。
- 関節内骨折intra-articular fracture 関節内骨折(intra-articular fracture)intra-articular fracture(関節内骨折) のあとは化膿性関節炎 septic arthritis 化膿性関節炎(septic arthritis) septic arthritis(化膿性関節炎) に注意し、抗菌薬と関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) のドレナージ(関節切開arthrotomy関節切開(arthrotomy)arthrotomy(関節切開)、関節鏡arthroscopy関節鏡(arthroscopy)arthroscopy(関節鏡)、針による吸引)で治療する。
- 敗血症の従来の枠組みは、現行の定義(臓器障害を中心とする)と異なる。外科的な感染巣 locus of infection 感染巣(locus of infection) locus of infection(感染巣) のコントロールを必ず行う。
出典
- 2.General treatment principles for fracture-related infection: recommendations from an international expert group(Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery・2020)Europe PMC の全文 XML で、骨折関連感染の分類に最もよく使われるのが固定後の症状出現の時期であり、Willenegger と Roth の早期(2週間未満)・遅発(3〜10週間)・晩期(10週間超)が広く採用され、治療の判断に影響しうるとされることを確認した。閲覧 2026-11-13
- 3.Septic Arthritis(StatPearls (NCBI Bookshelf)・2023)Europe PMC の bookXML(2023年1月版)の全文で確認した二次資料。治療が抗菌薬と関節液のドレナージ(関節切開、関節鏡、または毎日の針による吸引)で、関節穿刺と培養のあとに経験的な静注抗菌薬を速やかに開始し、関節の固定は2〜3日以降は不要で積極的な理学療法を行うこと。関節鏡下の滑膜切除の記述はない。日本の指針は確認していない。閲覧 2026-11-13
- 4.The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3)(Society of Critical Care Medicine / European Society of Intensive Care Medicine / JAMA・2016)抄録で確認した。従来の定義は炎症への偏り、敗血症が重症敗血症からショックへ連続するという誤解を招く枠組み、全身性炎症反応症候群の基準の感度・特異度の不足という限界があったこと。敗血症を感染に対する宿主反応の破綻による生命を脅かす臓器障害と定義し、臓器障害をSOFAスコアの2点以上の上昇で表すこと。重症敗血症という用語は不要とされたこと閲覧 2026-11-09