人工関節感染の治療ガイドラインと最新の診断・管理

人工関節感染の治療ガイドラインと診断・管理の実際

抗菌薬を長期投与しても、バイオフィルムが形成された人工関節感染は根治できません。

🦴 この記事の3ポイント要約

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診断基準はICM 2018が世界標準

人工関節感染（PJI）の診断にはICM（国際コンセンサス会議）2018基準が広く採用されており、メジャー基準・マイナー基準のスコアリングで感染の確定・疑いを判断します。

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手術療法の選択が治療成績を決定する

デブリドマン・洗浄（DAIR）か二期的再置換術かの選択は、感染発症時期・起炎菌・インプラント安定性によって異なり、適応を誤ると再感染率が大幅に上昇します。

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バイオフィルム対策が抗菌薬選択の核心

PJIではバイオフィルム内の細菌が通常の100〜1000倍の抗菌薬濃度でも生存します。リファンピシン（ブドウ球菌）やフルオロキノロン（グラム陰性菌）など、バイオフィルム浸透性の高い薬剤の併用が推奨されています。

このページの目次

人工関節感染の治療ガイドラインと診断・管理の実際

人工関節感染（PJI）の診断基準：ICM 2018と日本での適用

人工関節感染（Periprosthetic Joint Infection：PJI）は、整形外科領域で最も対処が難しい合併症のひとつです。見逃しや診断の遅れが、患者のQOLを大きく損なうことになります。

現在、国際的に最も広く使用されている診断基準は、2018年にフィラデルフィアで開催されたICM（International Consensus Meeting）が発表したものです。この基準では、「メジャー基準」と「マイナー基準」の2段階で感染を評価します。

メジャー基準（1つ該当で感染確定）は以下の通りです。

関節液または周囲組織の培養で同一菌が2回以上検出される

インプラント周囲に瘻孔（フィステル）が存在する

マイナー基準は点数制（スコア合計6点以上で感染確定、2〜5点で感染疑い）で、以下の項目が含まれます。

血清CRP上昇（≧1mg/dL）またはD-ダイマー上昇（≧860ng/mL）：2点

血清ESR上昇（≧30mm/h）：1点

関節液白血球数上昇（≧3,000cells/μL）またはLD検査陽性：3点

関節液好中球比率上昇（≧80%）：2点

術中組織の病理組織学的陽性所見（高倍率視野あたり5個以上の好中球）：3点

単回培養陽性：2点

日本では、日本整形外科学会や日本人工関節学会がICM基準を基盤として診療指針を策定しています。重要な点は、CRPやESRだけでは感染の有無を確定できないということです。つまり、複数の検査を組み合わせた総合判断が原則です。

臨床現場では、関節液の培養検査と細胞数算定を必ずセットで行うことが推奨されています。採取時に抗菌薬を使用していると偽陰性が出やすくなるため、可能であれば採取前2週間は抗菌薬を中断することが望ましいとされています。これは見落としやすいポイントです。

日本整形外科学会（JOA）公式サイト：PJI関連ガイドラインや学術情報の確認に有用

人工関節感染の分類と手術療法選択の判断基準

PJIの治療方針は、感染の発症時期による分類が起点になります。この分類を正確に理解していないと、手術適応の判断を誤ることになります。

代表的な分類はCoventry分類をベースにしたもので、以下の3種類です。

早期感染（術後4週間以内）：術中汚染が主因。起炎菌はS. aureusや腸内細菌科菌が多い。インプラントの固定が保たれていることが多く、DAIRの適応になりやすい。

遅延感染（術後4週〜2年）：手術時の低毒性菌（CNS：コアグラーゼ陰性ブドウ球菌など）が主因。バイオフィルムが成熟しており、DAIRの成功率は低下する。

晩期感染（術後2年以降）：血行性播種が多い。起炎菌はStreptococcusやS. aureusが多い。インプラントが安定していれば晩期血行性感染はDAIRが考慮される。

手術療法の主な選択肢は以下の4つです。

DAIR（Debridement, Antibiotics, and Implant Retention）：インプラント温存＋徹底的なデブリドマン＋交換可能部品（ポリエチレンライナー・モジュラーヘッドなど）の交換。早期感染や晩期血行性感染で、インプラントが安定しており毒性の低い起炎菌の場合に適応。

一期的再置換術：インプラント除去・デブリドマン・新インプラント挿入を1回の手術で行う。抗菌薬含有セメントを使用。患者への侵襲が少ないが、適応は慎重に選ぶ必要がある。

二期的再置換術：第1期でインプラント除去・デブリドマン・スペーサー挿入、6〜12週の抗菌薬治療後に第2期で再置換。最も成功率が高く、感染根治率は85〜90%とされる。

切除関節形成術・関節固定術・切断：再置換が困難な場合や全身状態不良の患者に選択される。

DAIRの成功率は、発症から手術までの期間が長くなるほど低下します。発症後3週間以内のDAIRで成功率が約70%、それ以降では50%以下という報告もあります。早期の外科的介入が条件です。

二期的再置換術におけるスペーサーには、抗菌薬含有セメントスペーサーが標準的に使用されます。バンコマイシン＋ゲンタマイシン配合が一般的ですが、起炎菌の感受性に応じて変更することも重要です。

日本人工関節学会（JSHKS）：人工関節感染の管理に関する指針・教育資料を参照可能

人工関節感染の抗菌薬療法：バイオフィルム対策と投与期間の根拠

バイオフィルム対策が抗菌薬選択の核心です。

PJIにおけるバイオフィルムは、インプラント表面に細菌が産生する多糖体マトリクスで覆われた構造体であり、通常の抗菌薬が組織内に届く濃度の100〜1000倍の薬剤濃度でなければ内部の菌を殺菌できません。これが、内科的治療単独では根治が困難な根本的な理由です。

起炎菌別の推奨抗菌薬の概要は以下の通りです。

メチシリン感受性S. aureus（MSSA）：第一選択はナフシリン系またはセファゾリン（静注）＋リファンピシン（経口）の併用。リファンピシンはバイオフィルム内浸透性が高く、静菌期の菌にも有効。必ず他剤と組み合わせる（単独使用は耐性化のリスクあり）。

メチシリン耐性S. aureus（MRSA）：バンコマイシン（静注）またはダプトマイシン（静注）＋リファンピシン。バンコマイシンのトラフ値管理（15〜20μg/mL）またはAUC/MIC管理（目標400〜600）が重要。

コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（CNS）：感受性に応じてMSSA/MRSA準拠。リファンピシン＋フルオロキノロン（DAIRおよびインプラント温存時）の組み合わせが有効とされる。

Streptococcus属：アモキシシリン（経口）またはペニシリンG（静注）。感受性があれば比較的良好な反応を示す。

グラム陰性菌（大腸菌・緑膿菌など）：静注療法後にシプロフロキサシンなどフルオロキノロン（経口）への切り替えが可能。シプロフロキサシンはバイオフィルム浸透性が高く、経口バイオアベイラビリティも高い（80〜90%）。

投与期間については、以下が目安として国際的に推奨されています。

DAIR後：ブドウ球菌では3ヶ月（股関節）または6ヶ月（膝関節）、他菌では3ヶ月が目安

二期的再置換術後：6〜12週間の静注±経口療法

慢性抑制的抗菌薬療法（Suppressive therapy）：手術不適応例での長期低用量投与（例：ST合剤、ドキシサイクリン）

投与期間が長期になるほど、薬剤副作用・薬剤耐性・Clostridioides difficile腸炎などのリスクも上昇します。定期的なモニタリングが条件です。

リファンピシンは単剤での使用が禁忌に近い点を、臨床現場では繰り返し確認する必要があります。単剤使用で急速に耐性菌が出現した報告が複数あり、この点はガイドラインが明確に警告しています。

日本感染症学会・日本化学療法学会：抗菌薬適正使用に関するガイドライン（PJI関連の薬剤選択の根拠として参照可能）

人工関節感染の予防策：手術前後の感染リスク管理プロトコル

感染予防はリスク評価から始まります。

人工関節置換術（THA・TKA）の術後感染率は、施設・患者背景によって異なりますが、一般的に1〜2%程度とされています。一見低い数値に見えますが、日本国内で年間約13万件以上の人工関節置換術が行われていることを考えると、毎年1,000〜2,000件以上のPJIが発生している計算になります。これは決して少なくない数字です。

予防のための術前リスク評価項目として、以下が重要です。

糖尿病・血糖コントロール：HbA1c ≧8%は感染リスクを約3倍に高めるとの報告あり。術前にHbA1c 7.5%以下を目標とすることが推奨される。

肥満（BMI）：BMI ≧40の患者では感染リスクが通常の4〜5倍になるという研究がある。体重管理の術前指導が有効。

免疫抑制状態：ステロイド長期投与・生物学的製剤使用・悪性腫瘍・HIV感染など。関節リウマチ患者ではメトトレキサートは継続可だが、TNF阻害薬などは術前2〜4週の中断が推奨される（薬剤によって異なる）。

栄養状態：血清アルブミン≦3.5g/dLや総リンパ球数≦1,500/μLは感染リスク因子。術前の栄養介入が有効とされる。

鼻腔S. aureus保菌：スクリーニングでMSSA/MRSAが検出された場合、術前5日間のムピロシン鼻腔内塗布＋クロルヘキシジンシャワーが推奨される。感染率を約50%減少させるとの報告がある。

術中予防の要点は以下の通りです。

予防的抗菌薬：皮膚切開の30〜60分前にセファゾリン（1〜2g）静注が標準。MRSAハイリスク患者にはバンコマイシン（15mg/kg）を追加。手術時間が3時間以上の場合は術中追加投与を行う。

手術室環境：層流（ラミナーフロー）システムの使用、手術時間の短縮、人の出入りの制限が有効とされる。

抗菌薬含有セメント：感染リスクが高い場合には予防目的での使用も選択肢に入る（日本でも保険適用あり）。

術後の歯科処置時の抗菌薬予防投与については、現在も議論が続いています。米国では2012年以降、一般的な歯科処置への予防投与は推奨されていませんが、高リスク患者（免疫抑制状態・感染既往など）では個別に判断することが推奨されています。

日本歯科医師会：歯科処置前の抗菌薬予防投与に関する見解・参考資料を掲載

人工関節感染のマルチディシプリナリー（MDT）管理：感染症科・整形外科の連携モデル

PJIは整形外科だけでは完結しない疾患です。

国際的なガイドライン（IDSA 2012、ESCMID 2019など）は、感染症専門医・整形外科医・臨床微生物検査技師・薬剤師が協働するMDT（Multidisciplinary Team）体制の構築を強く推奨しています。日本でも感染症専門医との連携が重視されるようになっていますが、地域の施設規模によってはその体制が整っていないことが課題です。

MDT管理の主な役割分担は以下の通りです。