| Community-acquired pneumonia |
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| 성균관의대 강북삼성병원 심정연 |
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폐렴은 폐실질의 염증성 질환으로 항생제와 예방접종의 발전, 의료보험의 확대 등으로 빈도가 많이 감소하였다. Hemophilus influenza type b(Hib) 백신의 개발과 보급으로 2세 이하 H. influenza 폐렴의 빈도가 급속히 감소하였고, 폐구균 백신의 보급으로 폐구균성 폐렴의 빈도가 급속히 감소하였다. 또한 홍역 백신 2차 의무 접종으로 홍역감염 및 이로 인한 폐렴이 거의 없는 상태이다. 하지만 아직도 5세 이하 소아의 급성 감염성 질환으로 인한 사망률의 18% 정도를 차지할 정도로 빈도가 높다. 또한 2009-2010년 전세계적으로 대유행한 H1N1 type influenza 나 2011년 우리나라에서 전국적으로 유행한 macrolide-resistant M. pneumonia 는 폐렴의 대유행을 만들었다. |
역학
우리나라에서 2002-2005년에 폐렴으로 인한 입원 빈도는 5.2/1000명으로 2002년에 비해 2005년의 폐렴 입원률이 28% 증가함을 보여 아직도 폐렴은 우리나라에서 국가, 사회적으로 큰 부담이 되는 질환이다.
소아에서 폐렴의 원인균을 찾는것은 쉽지 않다. 직접 폐조직을 배양하는 것은 침습적인 방법이라서 community-acquired pneumonia(CAP) 에서는 시행되지 않고, 객담에서 동정한 균은 실제 하기도 감염을 정확히 반영하지 않기 때문이다. CAP 환자에서 신뢰할 수 있는 검사 방법으로 세균이나 바이러스가 동정되는 비율은 40-80% 정도이다. 세균성 폐렴 중 Streptococcus pneumonia (pneumococcus) 는 생후 3주 이상의 영유아, 소아에서 가장 흔한 원인균이고 Mycoplasma pneumoniae 와 Chlamydophila pneumoniae 는 5세 이상 소아에게 흔한 원인균이다. S. pneumoniae, H. influenzae, S. aureus 는 세균성 폐렴으로 인한 입원과 사망의 주요 원인이 되고, HIV 감염 환자들에겐 Mycobacterium tuberculosis, atypical mycobacteria, Salmonella, Escherichia coli, Pneumocystis jiroveci 등이 주요 원인 균이다. 바이러스성 폐렴은 입원한 5세 이하 영아와 소아 폐렴의 45% 정도를 차지한다. 1세 이하의 영아에서는 세기관지염이 가장 높은 빈도를 보이는 반면, 바이러스성 폐렴의 가장 빈번한 호발 연령은 2-3세 이다. Rhinovirus와 respiratory syncytial virus (RSV) 는 3세 이하 소아에서 가장 흔한 원인 바이러스이고, 5세 이후의 흔한 바이러스는 influenza viruses 와 adenovirus 이다. 이밖에도 parainfluenza viruses, human metapneumovirus, corona virus 등이 바이러스성 폐렴을 유발한다. 미국에서 2010-2012년까지 3개 병원에서 18세 이하 폐렴으로 입원한 환자의 연구 결과, 원인균은 81%에서 검출되었는데 이중 66%가 바이러스성, 8%가 세균성, 7%가 바이러스와 세균 혼합성이었고, 5세 이하에서는 RSV 가 가장 많았다. 소아는 나이에 따라 원인 균에 차이가 있다. (Table 1)
발병기전
하기도는 점막섬모운동과 기침을 통한 물리적 방어와 분비성 면역글로불린 A 등에 의한 면역 작용에 의해 균이나 이물질을 방어한다. 방어를 담당하는 면역세포로는 폐포와 소기관지에 존재하는 대식세포, 분비성 IgA, 다른 면역글로불린 등이다. 바이러스는 기도를 따라 침윤하여 기관지 상피세포에 직접 손상을 가하고 이후 분비물, 염증세포, 기도벽의 부종 등으로 기도가 좁아지는데, 특히 신생아, 영아에서는 좁은 기도가 막혀 무기폐가 올 수 있고, 간질의 부종, 환기-관류 부조화가 생기면서 저산소증과 호흡곤란이 발생할 수 있다. 바이러스성 폐렴 후 정상적인 폐 방어기전이 변화하면서 2차 세균감염이 생길 수 있다.
임상양상
바이러스와 세균성 폐렴은 흔히 콧물과 기침 등의 상기도 감염 증상으로 시작된다. 고열과 빠른 호흡, 비익 호흡, 흉골 함몰, 호흡보조근의 사용 등 호흡곤란 증상이 동반되기도 한다. 특히 영아에서 심한 경우 청색증과 호흡피로가 나타날 수도 있다. 세균성 폐렴의 경우 오한과 더불어 고열, 기침, 흉통이 발생할 수 있고 영유아의 경우 잘 안먹고 끙끙거리며 기면, 불안, 보채고 빠른 호흡 등이 나올 수 있다. 많은 소아에서 폐렴이 있는 쪽으로 누워 무릎을 가슴 부위까지 끌어올리는 것을 볼 수 있는데 이는 흉통을 최소화하고 환기를 증가시키기 위한 자세이다. 청진상 탁음(crackles) 과 천명이 들릴 수 있고, 초기에는 호흡음이 감소되고, 탁음, 수포음 등이 들리나, 경화(consolidation) 나 합병증(흉수, 농양, 기흉) 이 생기면 타진상 탁음(dullness) 이 관찰되면서 호흡음이 더 감소한다. 장에 가스가 차거나 장마비로 복부 팽만이 생길 수 있고 구토나 설사가 동반될 수 있다. 폐하엽에 생기는 폐렴은 복통을 동반하기도 한다. 폐가 과팽장되거나 심부전이 동반되어 있을 때는 간이 만져지기도 한다.
미국 소아감염학회에서 제시한 다른 기저 질환이 없는 평소 건강했던 3개월 이상 소아의 폐렴 입원 기준은 다음과 같다: 1) 호흡부전이 있는 경우 (strong recommendation, high-quality evidence); 2) 6개월 미만 영아에서 세균성 폐렴이 의심될 때 (strong recommendation, low-quality evidence); 3) 독성이 증가되는 균에 의한 폐렴이 의심될 때 (예, community-associated methicillin-resistant Staphylococcal aureus, strong recommendation, low-quality evidence); 4) 집에서 관리가 잘 안되거나 치료의 순응도가 낮거나 추적관찰이 불가능할 때 (strong recommendation, low-quality evidence)
진단
흉부 방사선 검사로 폐렴과 합병증 유무를 알 수 있다. 바이러스 폐렴은 양측 폐의 간질성 침윤과 peribronchial cuffing, 과팽창이 특징적이고, 폐구균성 폐렴은 주로 대엽성 폐렴이 특징적이다. 합병증이 없는 폐렴에서 폐렴이 완치되었는지 확인하기 위해 흉부방사선 검사를 다시 할 필요는 없다. 같은 쪽에 반복되는 폐렴이나 무기폐, 해부학적 이상, 종격동 종양, 이물 흡입이 의심되는 경우 4-6 주 후에 흉부방사선 검사를 다시 해야 한다.
혈액 백혈구수, C-reactive protein (CRP), erythrocyte sedimentation rate (ESR) 이 높으면 세균성 폐렴일 가능성이 높지만, 바이러스 폐렴과 상당부분 겹치기 때문에 혈액검사로 세균성 폐렴과 바이러스 폐렴을 구분하기는 어렵다. 하지만 입원을 요하는 폐렴 환자와 합병증이 있는 폐렴의 경우 치료에 대한 반응과 항생제 사용을 결정하는데 도움을 줄 수 있다.
호흡기 분비물로 시행하는 influenza 를 비롯한 호흡기 바이러스 신속 검사는 CAP 환자들에게 불필요한 항생제 사용을 줄이고 적절한 항바이러스제 사용을 할 수 있기 때문에 권장되고 있다. 호흡기 분비물에서 바이러스가 검출되어도 이차 세균성 감염이 동반될 수도 있기 때문에, 임상 증상이 점점 심해지면 방사선 검사, 혈액 검사를 하여 세균성 감염 동반 여부를 확인해야 한다.
세균성 폐렴의 확진은 혈액, 흉수, 폐조직을 배양하여 원인균을 확인하는 것인데, 임상적으로 이용하기는 매우 힘들다. 폐구균성 폐렴에서 혈액 배양 양성률은 10% 정도밖에 안된다. 하지만 중증도가 높은 입원한 환자에서는 혈액배양 검사를 시행해야 한다. 임상적 호전이 있는 세균성 폐렴 환자에서 혈액 재배양 검사는 불필요하나 S. aureus 폐렴에서는 임상적 호전 여부에 관계없이 혈액 재배양 검사가 필요하다. 입원 환자에서 객담 채취가 가능한 경우 객담의 그람 염색과 배양을 한다. 소변의 S. pneumonia 항원 검사는 위양성이 많아 폐구균성 폐렴 진단에 권장되지 않는다. 마이코플라즈마 폐렴은 PCR 로 균을 검출하거나 회복기 항체가 4배 이상 올라가는 것으로 확진한다. Antistreptolysin O (ASO) 역가는 group A streptococcus 폐렴의 진단에 유용하다. C. pneumonia 를 빨린 진단할 수 있는 신뢰할 만한 검사는 아직까지 없기 때문에 임상적 판단에 의존해야 한다. 저산소증이 의심되는 환자들에게는 산소포화도 검사를 반드시 시행해야 한다.
치료
세균성 폐렴은 균의 동정이 힘들기 때문에 임상 양상, 나이, 검사 결과 등을 토대로 치료약을 선택한다. 입원을 요하지 않는 학년전기(preschool) 아이들의 경우 바이러스성 폐렴이 대부분이기 때문에 항생제를 통상적으로 쓸 필요는 없다. 미국감염학회는 폐렴치료 가이드라인을 5세 기준으로 외래 환자와 입원 환자로 나누어 제시하고 있다. (Table 2) 입원이 필요없는 경증과 중등증 S. pneumonia 폐렴의 경우 amoxicillin 이 1차 선택약이다. Penicillin-resistant pneumococci 가 높은 빈도 지역에서는 고용량 amoxicillin (80-90 mg/kg/24hr) 을 1차 선택약으로 써야하고, amoxicillin/clavulanate 등을 대신 쓰기도 한다. 학동기 소아나 M. pneumonia 나 C. pneumonia 가 의심되는 경우에는 azithromycin 같은 macrolide 항생제를 쓰고, 사춘기 청소년에서는 fluoroquinolone (levofloxacin, moxifloxacin, gemifloxacin) 을 대신 쓰기도 한다.
Penicillin-resistant pneumococci 가 높은 지역의 입원한 세균성 폐렴 환자에서는 1차 선택약으로 정맥주사용 cefotaxime 이나 ceftriaxone 을 쓰고 methicillin-resistant S. aureus (MRSA) 폐렴이 의심되면 vancomycin 이나 clindamycin 을 추가한다. M. pneumonia 와 C. pneumonia 폐렴으로 입원한 경우 macrolide 항생제와 b-lactam 항생제를 쓴다. 세균성 폐렴에서 48-72시간 내에 임상적 호전을 보이지 않으면 합병증이나 원인균에 대한 추가 검사를 해야 한다. 세균성 폐렴의 항생제 투여 기간은 대개 10일 정도이나 경한 폐렴에서는 더 짧게 쓸 수 있고 MRSA 폐렴에서는 투여 기간이 더 길다.
Influenza 바이러스에 의한 중등증, 중증 폐렴에서는 항바이러스제를 가능한 빨리 투여해야 한다. 초기에 투여해야 약효가 크기 때문에 가능한 발병 48시간 이내에 투여하지만, 증상이 심한 influenza 폐렴의 경우 48시간이 지나서 투여해도 임상적 효과는 있다. 바이러스성 폐렴이 의심되고, 환자 상태가 양호하면 항생제를 사용하지 않는다. 바이러스성 폐렴의 30%에서 세균이 공존하기 때문에, 바이러스가 검출 되었어도 환자 상태가 점점 악화되면 2차 세균 감염을 생각해야 한다.
예후
합병증이 없는 CAP 는 항생제 투여 48-96 시간 안에 임상적 호전을 보인다. 임상적 호전이 먼저 있은 후 방사선적 호전이 따른다. 환자가 적절한 항생제 치료에 반응하지 않을 경우 다음과 같은 경우를 생각해봐야 한다: 1) 농흉 등의 합병증; 2) 항생제 내성균; 3) 세균이 아닌 경우 (바이러스, 흡입성 폐렴, 이물 흡입 등; 4) 기도 폐쇄 (기관지내 이물, 점액 마개 (mucous plug), 기관지 병변 등); 5) 선행 요인 (면역결핍질환, 섬모운동장애, 낭포성 섬유증, 폐격리, 낭포성 유선종 기형(cystic adenomatoid malformation); 6) 다른 비감염성 원인 (bronchiolitis obliterans, 과민성 폐렴, 호산구성 폐렴, 흡인, Wegener’s granulomatosis). 치료에 대한 반응이 없을 때는 우선 흉부 방사선 사진을 다시 찍어봐야 한다. CAP의 예후는 좋아서 사망률은 극히 드물고 장기적 후유증도 거의 없다.
합병증
폐렴 합병증은 흉강내로 세균이 직접 전파되었거나 (농흉, 흉막삼출액, 심염 등) 혈액을 통한 전파가 있다. 뇌막염, 화농성 관절염, 골수염은 폐구균성 폐렴이나 H. influenza type b 폐렴에 의한 드문 합병증이다. 흉막삼출액이나 농흉은 S. pneumoniae, S. pyogenes, S. aureus 폐렴에서 호발한다. 농흉의 치료는 농흉의 단계에 따라 다르다. 농흉의 단계는 exudative, fibrinopurulent, organizing 으로 구분되며 초음파나 CT 로 진단한다. 치료의 근간은 항생제 치료와 tube thoracotomy 를 해서 배농시키는 것이다. 부가적인 치료로는 intrapleural fibrinolytic therapy (urokinase, streptokinase, tissue plasminogen activator) 나 video-assisted thoracoscopy (VATS) 를 해서 유착을 제거하고 막으로 둘러싸인 농을 배농시키는 것이다. 합병증을 조기에 진단하고 fibrinolysis 나 VATS 등으로 치료하면 thoracotomy 나 open debridement 을 피할 수 있다. VATS 보다는 fibrinolysis 가 비용대비 효용이 높다.
예방
백신 개발은 폐렴으로 인한 입원률의 감소를 가져왔다. 미국에서 1999년 2세 이하 영유아의 폐렴으로 인한 입원률은 12.5/1000 명 이었다. 2000년에 폐구균의 7가 백신의 개발과 보급이 있고나서 2006년 영유아 폐렴 입원률은 8.1/1000명으로 35% 감소하였다. 지금은 13가 백신의 보급이 이루어지고 인플루엔자 백신도 6개월 이후 권장되고 있기 때문에 폐렴으로 인한 입원률은 계속 감소되기를 기대한다.
Table 1. Frequent pathogens of pneumonia according to age
| Age |
Frequent pathogen (in order of frequency) |
| Neonate (<3 weeks) |
Group B streptococcus, E. coli, other gram negative bacilli, S. pneumonia, H. influenza |
| 3 week - 3 months |
RSV, other respiratory viruses(parainfluenza viruses, influenza viruses, adenovirus), S. pneumonia, H. influenza; C. trachomatis (if patient is afebrile) |
| 4 months - 4 years |
RSV, other respiratory viruses(parainfluenza viruses, influenza viruses, adenovirus), S. pneumonia, H. influenza, M. pneumonia, group A streptococcus |
| ≥ 5 years |
M. pneumonia, S. pneumonia, C. pneumonia, H. influenza, influenza viruses, adenovirus, other respiratory viruses, L. pneumophila | From Sandora TJ and Sectish TC: Nelson textbook of Pediatrics, ed 14, Philadelphia, 2012, Elsevier, p1476
Table 2. Empiric therapy for pediatric community-acquired pneumonia
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Presumed bacterial pneumonia |
Presumed atypical pneumonia |
| Outpatient |
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| < 5 years old (preschool) |
Amoxicillin, oral (90 mg/kg/day in 2 doses)
Alternative: oral amoxicillin clavulanate (amoxicillin component, 90 mg/kg/day in 2 doses) |
Azithromycin oral (10 mg/kg on day 1, 5 mg/kg/day once daily on days 2-5);
Alternatives: oral clarithromycin (15 mg/kg/day in 2 doses for 7-14 days) |
| ≥ 5 years old |
Oral amoxicillin (90 mg/kg/day in 2 doses, max. dose 4 g/day) ± macrolide
Alternative: oral amoxicillin clavulanate (amoxicillin component, 90 mg/kg/day in 2 doses) ± macrolide |
Azithromycin oral (10 mg/kg on day 1, 5 mg/kg/day once daily on days 2-5, max. dose 500 mg on day 1);
Alternatives: oral clarithromycin (15 mg/kg/day in 2 doses for 7-14 days, max. dose 1 g/day) |
| In patient (all ages) |
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| Fully immunized with H. influenza and S. pneumonia; minimal penicillin-resistant invasive pneumococcus |
Ampicillin or penicillin G
Alternatives: ceftriaxone or cefotaxime
If MRSA suspected, add vancomycin or clindamycin |
Azithromycin ± b-lactam
Alternatives: clarithromycin
Levofloxacin for children who have reached growth maturity or who cannot tolerate macrolides |
| Not fully immunized with H. influenza and S. pneumonia; significant penicillin-resistant invasive pneumococcus |
Ceftriaxone or cefotaxime
If MRSA suspected, add vancomycin or clindamycin
Alternatives: levofloxacin
If MRSA suspected, add vancomycin or clindamycin |
Azithromycin ± b-lactam
Alternatives: clarithromycin
Levofloxacin for children who have reached growth maturity or who cannot tolerate macrolides | From Bradley JS, Byington CL, Shah SS, Alverson B, Carter ER, Harrison C, et al. The management of community-acquired pneumonia in infants and children older than 3 months of age: clinical practice guidelines by the Pediatric Infectious Diseases Society and the Infectious Diseases Society of America. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America. 2011;53(7):e25-76
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