Acute Pseudoseptic Inflammatory Local Reactions after Intra-articular Hyaluronic Acid Injections in Patients with Knee Osteoarthritis

Abstract

Knee osteoarthritis is a common, but difficult problem to manage in primary care. Intra-articular hyaluronic acid injection has recently been frequently used for treating knee osteoarthritis. The adverse local reactions, except septic arthritis, following intra-articular hyaluronic acid injections are generally transient and not severe. Pseudoseptic arthritis is an extreme form of inflammatory arthritis that is not due to bacterial infection and it is important to distinguish this from true septic arthritis. In this article, we report 2 cases of acute pseudoseptic local reactions after intra-articular hyaluronic acid injections in patients with knee osteoarthritis.

Full text

Korean J Pain Vol. 22, No. 2, 2009 대한통증학회지 2009; 22: 191-194
DOI：10.3344/kjp.2009.22.2.191 □ 증례 □
접수일
：
2009년 7월 10일, 1차 수정일
：
2009년 7월 17일
승인일
：
2009년 7월 30일
책임저자
：
남상건, (110-744) 서울시 종로구 연건동 28
서울대학교병원 마취통증의학과
Tel: 02-2072-2467, Fax: 02-747-5639
E-mail: hiitsme@hanmail.net
Received July 10, 2009, Revised July 17, 2009
A
ccepted July 30, 2009
Correspondence to: Francis Sahngun Nahm
Department of Anesthesiology and Pain Medicine, Seoul National
University Hospital, 28, Yongon-dong, Jongno-gu, Seoul 110-744,
Korea
T
el: +82-2-2072-2467, Fax: +82-2-747-5639
E-mail: hiitsme@hanmail.net
퇴행성 슬관절염 환자에서 관절 내 Hyaluronic Acid 주입 후
발생한 비감염성 급성 염증반응 2예
서울대학교병원 마취통증의학과
, *
분당서울대학교병원 마취통증의학과
이준용
ㆍ
남상건
ㆍ
박수영
ㆍ
임경훈
*
ㆍ
박찬도
*
ㆍ
이승준
ㆍ
김용철
ㆍ
이상철
Acute Pseudoseptic Inflammatory Local Reactions after Intra-articular Hyaluronic
Acid Injections in Patients with Knee Osteoarthritis
Jun Yong Lee, M.D., Francis Sahngun Nahm, M.D., Soo Young Park, M.D., Kyoung Hoon Lim, M.D.*, Chan
Do Park, M.D.*, Seung Jun Lee, M.D., Yong Chul Kim, M.D., and Sang Chul Lee, M.D.
Department of Anesthesiology and Pain Medicine, Seoul National University Hospital, Seoul, *Seoul National University
Bundang Hospital, Seongnam, Korea
Knee osteoarthritis is a common, but difficult problem to manage in primary care. Intra-articular hyaluronic
acid injection has recently been frequently used for treating knee osteoarthritis. The adverse local reactions,
except septic arthritis, following intra-articular hyaluronic acid injections are generally transient and not severe.
Pseudoseptic arthritis is an extreme form of inflammatory arthritis that is not due to bacterial infection and it
is important to distinguish this from true septic arthritis. In this article, we report 2 cases of acute pseudoseptic
local reactions after intra-articular hyaluronic acid injections in patients with knee osteoarthritis. (Korean J Pain
2009; 22: 191-194)
Key Words: adverse effects, hyaluronic acid, injections, osteoarthritis.
퇴행성 골관절염은 관절 연골이 마모되어 관절 내에
퇴행성 변화가 나타나는 질환으로
,
그 원인은 불확실하
나 노쇠 현상이나 과도한 체중과 관계가 깊다고 알려져
있다
.1)
골관절염의 치료로는 체중 감량
,
운동 요법 등의
비약물적 치료법
,
비스테로이드성 소염진통제 등의 약
물 치료와 더불어 최근 관절 내에서 윤활작용을 하는
hyaluronic acid
주사가 많이 이용되고 있고 그 결과 증상
완화와 기능 향상을 기대할 수 있게 되었다
.2) Hyaluronic
acid
관절 내 주사의 부작용은 국소 압통
,
부종 등 일과성
으로 나타나는 것이 대부분이지만
,3)
관절 내 감염 등 심
각한 부작용이 나타날 수 있어 이를 감별하는 것이 중요
하다
.
저자들은
hyaluronic acid
슬관절 내 주사 후 발생한 감
염성 관절염으로 오인할 수 있는 급성 비감염성 염증 반응
2
예를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다
.
증 례
증례 1
46
세 여자 환자가 퇴행성 슬관절염으로
hyaluronic
acid 25 mg
을 슬관절 내 주사를 받고 약
4
시간 후 왼쪽
슬관절의 통증성 팽대
,
운동 범위 제한
,
국소적 열감 소
견을 보여 본원 응급실 내원하였다
.
과거력에서 악성 종
양
,
당뇨는 없었고 스테로이드 및 면역 억제제를 복용하
고 있지 않았으며 슬관절 내 주사 이전에 시행하였던 혈
액 검사에서 백혈구 수
,
적혈구 침강속도
(erythrocyte se-

192
JY Lee, et al / Korean J Pain Vol. 22, No. 2, 2009
dimentation rate, ESR), C-
반응성 단백질
(C-reactive pro-
tein, CRP)
모두 정상 범위였다
.
이전에 시행한 첫 번째
와 두 번째
Hyaluronic acid
슬관절 내 주사 당시 이상
반응의 발생은 없었다
.
응급실 내원 당시 시행한 혈액
검사에서 백혈구 수
10,180/mm3, ESR 6 mm/h, CRP 4.69
mg/dl
로 상승되어 있었고 흡인한 슬관절액은
17 ml
로 탁
한 노란색을 보였으며 관절액 내의 백혈구 수는
14,400/
mm3
였고 그 중 다 핵 구 가
98%
였다
.
관절액의 그람 염색
과 광학 및 편광 현미경 검사 소견에서는 세균이나 결정
은 발견되지 않았으나 환자의 증상이 심하고 관절액이
탁한 노란색을 보인 점 등 감염성 관절염 의심 하에 입
원 하여 경험적 항생제
(Cefazolin)
를 사용하였다
.
입원
다음 날부터 환자의 통증이 감소하고 임상 증상이 호전
되며 슬관절의 팽대가 감소하는 소견을 보였다
.
입원
3
일 째 실시한 혈액 검사에서 백혈구 수
7,600/mm3, ESR
7 mm/h, CRP 0.18 mg/dl
로 호전되는 양상을 보였고
,
슬
관절액 세포검사에서 백혈구 수
30/mm3
로 감소되었다
.
슬관절 자기공명영상에서 비특이적 활액막염 외 특이
소견 보이지 않았고
,
일주일 동안의 미생물 배양 검사에
서 검출되는 균주도 없었다
.
입원
7
일째 시행한 혈액학
적 검사에서 백혈구 수
5,990/mm3, ESR 2 mm/h, CRP
0.10 mg/dl
로 정상 소견 보여 퇴원하였고 퇴원 후
1
달까
지 추적관찰 하였으나 특별한 증상 없이 잘 지내고 있다
.
증례 2
64
세 여자 환자가 퇴행성 슬관절염으로 외래에서
hya-
luronic acid 25 mg
을 슬관절 내 주사 받고 약
4
시간 후
왼쪽 슬관절의 통증성 팽대
,
운동 범위 제한
,
국소적 열
감 소견을 보여 다음날 다시 본원 외래를 방문하였다
.
과거력에서 이전의 두 차례
hyaluronic acid
슬관절 내 주
사 시 별다른 이상 반응이 나타나지 않았고 악성 종양
,
당뇨는 없었고 스테로이드 및 면역 억제제를 복용하고
있지 않았다
.
슬관절 내 주사 이전에 시행한 혈액학적
검사에서 백혈구수
, ESR, CRP
모두 정상 범위였다
.
외래
재방문 시 슬관절 흡인을 시행하였으며
,
흡인한 관절액
의 양은
30 ml
로 탁한 노란색을 보였고 관절액 검사 결
과 관절액의 백혈구 수는
36,000/mm3
였고 그 중 다핵구
가
98%
였다
.
그람 염색과 광학 및 편광 현미경 검사에서
흡인된 관절액에서 세균이나 결정은 발견되지 않았으며
혈액 검사에서 백혈구 수
7,900/mm3, CRP 5.33 mg/dl
였
다
.
감염성 관절염 의심 하에 입원하여 경험적 항생제
(cefazolin)
를 사용하였다
.
입원 이틀째 다시 실시한 관절
액의 세포수 검사에서 백혈구수
7,000/mm3
로 감소되었
고 입원
5
일째 환자의 주관적 증상이 많이 호전되고 혈
액 검사에서도 백혈구 수
5,730/mm3, ESR 27 mm/h, CRP
0.13 mg/dl
로 측정되어 입원
6
일째 퇴원하였다
.
일주일
동안의 관절액 배양 검사에서 균이 검출되지 않았다
.
고 찰
Hyaluronic acid
는 관절 연골의 기질을 구성하는 성분
으로서
proteoglycan
을 만드는데 관여하는 점액성다당류
의 일종으로
β
1-4 glycosidic
결합에 의해 연결된
N-
acetyl-D-glucosamine
과
D-glucuronic acid
의 당단백 복합
체이다
.2)
관절 내
hyaluronic acid
의 치료 기전으로는
①
proteoglycan
의 응집과 합성을 유도하고
,4)
②
활막세포
의
hyaluronic acid
합성을 촉진하며
,5)
③
연골 손상에 중
요한 역할을 하는 일산화질소
(nitric oxide)
의 생성을 감
소시키고
,6)
④
관절 내
superoxide dismutase
의 활성도를
높인다고 알려져 있다
.7)
Hyaluronic acid
관절강 내 주입의 국소적인 부작용의
빈도는 연구자 마다 차이가 있어
2.5
－
47%
까지 다양하
게 보고되고 있다
.8,9) 336
명의 환자들을 대상으로 시행한
연구에서
10)
일부 경우에는
4
시간 안에 증상이 발현되었
지만 환자의 대부분이
hyaluronic acid
주입 후 하루에서
3
일 사이에 나타났고
,
그 증상은 통증과 일시적인 관절
의 팽대였다
.
국소 반응이 나타나는 시기는 첫 번째 주사보다는 두
번째와 세 번째 주사 후에 많이 발생한다고
11,12)
보고되
고 있어 국소적인 감작과 과민 반응의 가능성이 제기되
고 있다
.12)
다만 양쪽 무릎에 주입 시에도 한쪽 무릎에만
국소 반응을 보이는 경우도 있어 전신적인 면역 반응은
아닐 것으로 생각되고 있다
.10)
본 증례의 두 예 모두 양
측 슬관절에 주사하였으나 한 측에서만 증상이 발생되
었다
.
국소 반응은 대부분 일시적이며 특별한 치료 없이 자
발적으로 호전된다고 보고되었지만
,3)
일부 환자에서는
4
주 이상 지속되고 관절천자와 관절강 내에
corticoste-
roid
의 투여를 필요로 하는 등의 심각한 국소반응도 보
고된 바 있다
.13)
국소 반응을 유발하는 인자로는 주입 방법의 차이
,
격
렬한 운동
, calcium pyrophosphage dehydrate (CPPD)
결
정 등이 보고되고 있으며 무릎을 굴곡 상태에서 내측으
로 주입 시
5.2%,
신전 상태에서 내측 주입 시
2.4%,
외
측 주입 시
1.5%
로 외측 주입 시 빈도가 낮다고 알려져
있으며
10) hyaluronic acid
가 관절강 밖에 주입되거나 관

이준용 외 7인: 슬관절 내 주사 후 비감염성 염증반응
193
절강 내 활액을 적절히 제거하지 않았을 경우 부작용의
빈도가 높아질 수 있다고 알려져 있다
.14,15)
본 저자들은
모든 환자들에게 신전 상태에서 외측 주입 방법을 사용
하였고 주입 전 활액의 흡인으로 바늘이 관절강 내에 위
치한 것을 확인하였다
.
주입 방법의 차이 외에도 격렬한
운동 후에 국소 부작용이 나타났다는 보고가 있어 주입
후 스테로이드 주입과 같이
24
시간 휴식이 국소 부작용
을 줄이는데 도움이 된다
.15)
또한
hyaluronic acid
의 관절
강 내 주입 후
CPPD
결정에 의한 가성 통풍의 발생이
국소 반응을 일으 킨다는 보고가 있는 데 반복 적인 관절
천자로 인한 손상이 작용했을 가능성과
, hyaluronic acid
의 주입이 근원적인 염증 과정을 촉진시킬 수 있다고 추
측되고 있으며
15)
또한
, hyaluronic acid
주입이 칼슘
,
마그
네슘
,
인의 이온 농도에 영향을 주어
CPPD
입자를 관절
강 내로 이동 시켜 급성 발작을 유발 할 가능성도 제시
되었다
.16)
저자들은 국소 반응을 보인
2
명의 환자 모두
에서 관절액에 대한 광학현미경 및 편광현미경 검사에
서
crystal
이 검출되지 않아서
CPPD crystal
에 의한 원인
은 배제할 수 있었다
.
흥미로운 가설로는
hyaluronic acid
가
CD44 receptor
의
ligand
로 작용하여 염증성세포의 이동과 집합을 유발하
고
,17) hyaluronic acid
의 분해물이
proinflammatory agent
로 작용한다는 보고도 있다
.18)
임상적으로 관절 내 주사 후 감염성 관절염과 비 감염
성 관절염을 구분하는 것이 어려운데
,
관절액 내의 백혈
구 수가 많을수록 감염의 가능성이 높은 것은 것으로 알
려져 있으나 아직 명확한 구분 기준은 없는 실정으로 혈
액 검사와 임상 양상
,
관절액의 검사 소견 및 배양 결과
등을 종합적으로 판단할 수밖에 없는 실정이다
.
이 중
관절액의 배양 검사와 관절액의 백혈구 수가 가장 진단
능력이 높으며
,
관절액 내의 백혈구의 수가 높을수록 감
염의 가능성이 높다고 알려져 있고
,
관절액 내의 백혈구
수가
25,000/mm3
와
50,000/mm3
이상인 경우 관절 내 감
염의 우도비가 각각
2.9
와
7.7
로 증가하는 반면
25,000/
mm3
이하인 경우 우도비가
0.32
에 불과한 것으로 알려
져 있다
.19)
다른 연구에서는 관절액 내의 백혈수 수가
17,500/mm3
이상일 경우 관절 내 감염의 민감도가
83%,
특이도
67%
라고 보고되기도 하였다
.20)
본 증례에서는
hyaluronic acid
관절강 내 주사 후 급성
의 관절 부종
,
열감
,
운동 제한 및 탁한 관절액 소견
,
혈
액 검사의 이상 소견 및 관절액 내의 백혈구 수가 각각
14,400/mm3
과
36,000/mm3
의 이상 소견 등으로 관절 내
감염이 의심되었으나 일주일간의 배양 검사에서 세균이
발견되지 않아 최종적으로 관절 내 감염이 아닌 것으로
판명되었다
.
저자들이 소속된 병원에서는 매일 약
10
예
정도의
hyaluronic acid
관절강 내 주사를 실시하였음에
도 수 년 동안 이번 증례와 같이 심한 증상을 나타낸 증
례는 일찍이 찾아보기 힘들었다
.
결론적으로
hyaluronic acid
의 관절강 내 주입 후 감염
성 관절염으로 오인할 수 있는 비감염성 염증 반응이 나
타날 수 있으므로
hyaluronic acid
의 관절강 내 주입 시
환자에게 국소 반응의 발생 가능성을 숙지시키고
,
만약
이러한 국소반응이 발생 시 관절액의 배양검사를 포함
한 세포 수 검사
,
혈액 검사 등을 시행하여 감염성 관절
염과의 구별이 필요할 생각한다
.
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