高齢者の熱い膝、決め手は「光り方」―偽痛風を確定する偏光顕微鏡
第110回医師国家試験 F問題 第26問（連問）
国試問題にチャレンジ
連問の共通文
次の文を読み，26と27の問いに答えよ。 89歳の女性。左膝の痛みを主訴に来院した。 現病歴：3日前から左膝の痛みと38℃の発熱が出現した。様子をみていたが症状が改善しないため家族とともに受診した。 既往歴：右変形性膝関節症。 生活歴：息子家族と同居。自宅周辺は押し車で散歩する。 家族歴：妹が関節リウマチ。 現症：意識は清明。体温38.7℃。脈拍96/分，整。血圧138/56 mmHg。呼吸数18/分。SpO2 97％（room air）。咽頭に発赤を認めない。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦，軟で，圧痛を認めない。左膝関節に発赤，熱感，腫脹，圧痛および膝蓋跳動を認める。 検査所見：血液所見：赤血球404万，Hb 12.1 g/dL，Ht 36％，白血球6,300，血小板16万。血液生化学所見：総蛋白6.8 g/dL，アルブミン3.4 g/dL，総ビリルビン0.6 mg/dL，AST 14 IU/L，ALT 11 IU/L，LD 168 IU/L（基準176～353），尿素窒素20 mg/dL，クレアチニン0.5 mg/dL，尿酸5.3 mg/dL。CRP 2.1 mg/dL。左膝関節エックス線写真を撮影後に左膝関節を穿刺し，関節液は黄色混濁である。左膝関節エックス線写真（A）と膝関節穿刺液のGram染色標本（B）とを別に示す。
次に行うべき検査はどれか。
- a.膝関節造影
- b.膝関節MRI
- c.膝関節鏡検査
- d.67Gaシンチグラフィ
- e.関節液偏光顕微鏡観察
対話形式の解説
ドクター
医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生まとめ
高齢者に発熱を伴う急性の膝関節炎が起こった場合、まず化膿性関節炎を関節液のGram染色と培養で除外したうえで、偽痛風（ピロリン酸カルシウム結晶沈着症）を考えます。エックス線での半月板・関節軟骨に沿った線状の石灰化（軟骨石灰化症）と、関節液中に好中球に貪食された四角い結晶を認めることが手がかりです。確定診断は関節液の偏光顕微鏡観察で、ピロリン酸カルシウム結晶は菱形〜棒状で弱い正の複屈折、痛風の尿酸ナトリウム結晶は針状で強い負の複屈折を示すことで区別します。MRIや関節造影、関節鏡、Gaシンチグラフィでは結晶の種類は同定できず、すでに採取した関節液を使う偏光顕微鏡が最も簡便で確実です。偽痛風は入院中の高齢者の発熱の原因にもなりうるため、関節所見を見落とさない姿勢が臨床で重要になります。
解答・解説
正解はeです
所見の整理
・89歳の高齢女性に、3日前から急に始まった左膝の痛みと38℃台の発熱がある。 ・左膝関節に発赤・熱感・腫脹・圧痛がそろい、膝蓋跳動（膝蓋骨を押すと浮いた感触がある所見で、関節内に液体が貯留していることを示す）も陽性である。つまり急性の単関節炎（1つの関節だけに起こる関節炎）で、関節水腫を伴っている。 ・CRP 2.1 mg/dLと炎症反応は上昇しているが、白血球数は6,300/μLと正常範囲である。 ・尿酸は5.3 mg/dLで高尿酸血症（7.0 mg/dL超）はない。 ・関節液は黄色で混濁している（正常な関節液は淡黄色・透明で粘稠）。混濁は関節液中に白血球などが増えている、すなわち炎症性の関節液であることを意味する。
画像所見
・エックス線写真（A）：大腿骨と脛骨の間の関節裂隙に、関節面に沿った線状の石灰化影がみられる。これは半月板や関節軟骨に結晶が沈着したことによる石灰化（軟骨石灰化症、chondrocalcinosis）であり、ピロリン酸カルシウムの沈着を強く示唆する。関節裂隙の狭小化など変形性関節症の変化も伴っている。 ・関節液Gram染色（B）：細菌は認められず、好中球の周囲や細胞内に、無色透明で四角形（菱形〜直方体状）の結晶がみられる。好中球が結晶を貪食している像であり、結晶が炎症の原因になっていることを示す。
鑑別診断のプロセス
高齢者の発熱を伴う急性単関節炎では、見逃すと関節破壊や敗血症に至る化膿性関節炎をまず否定しなければならない。本例では、Gram染色で細菌が見えないこと、末梢血白血球数が正常であること、CRPの上昇が比較的軽度であることから、化膿性関節炎の可能性は低い。ただし関節液の外観（黄色混濁）だけでは化膿性関節炎は除外できず、最終的には関節液培養の結果も確認する必要がある。 痛風は中年男性に多く、第1中足趾節関節（足の親指の付け根）に好発し、尿酸値が高いことが多い。本例は高齢女性で膝に発症し、尿酸値も正常であることから考えにくい。 一方、高齢者（特に女性）の膝関節に発熱を伴って急性関節炎が起こり、エックス線で軟骨石灰化、関節液中に四角形の結晶がみられる、という組み合わせは偽痛風〔ピロリン酸カルシウム（CPP）結晶沈着症〕に典型的である。
設問の考え方
偽痛風の確定診断は、関節液中にピロリン酸カルシウム結晶を証明することで行う。結晶の種類（ピロリン酸カルシウムか尿酸ナトリウムか）は、形だけでなく偏光顕微鏡で観察した複屈折性によって区別する。したがって、すでに採取してある関節液を偏光顕微鏡で観察するのが次に行うべき検査である。侵襲的な検査や高価な画像検査を追加する必要はない。
選択肢考察
- ×a. 膝関節造影
関節腔内に造影剤を注入してエックス線撮影する検査で、半月板損傷や関節包・滑膜の形態評価に用いられてきた。現在ではMRIでほぼ代替されている。侵襲的であるうえ、結晶の種類を同定することはできず、偽痛風の診断には役立たない。急性炎症を起こしている関節に造影剤を注入する意義もない。
- ×b. 膝関節MRI
MRIは半月板損傷、前十字靱帯断裂などの靱帯損傷、骨壊死、骨髄浮腫、骨髄炎などの評価に優れる。しかし関節液の中にある結晶の種類を見分けることはできない。本例はエックス線と関節液所見から偽痛風が強く疑われており、次に必要なのは結晶の同定であるため、MRIは優先されない。
- ×c. 膝関節鏡検査
関節鏡は関節内に内視鏡を挿入して直接観察する検査・治療手技で、半月板損傷や靱帯損傷の診断と修復、滑膜切除、化膿性関節炎での洗浄などに用いられる。手術室で麻酔下に行う侵襲的な手技であり、関節液で結晶を確認すれば診断できる偽痛風に対して、診断目的で最初に行うものではない。89歳という年齢からも、負担の大きい検査は避けるべきである。
- ×d. 67Gaシンチグラフィ
67Ga（ガリウム）は炎症巣や一部の悪性腫瘍（悪性リンパ腫など）に集積するため、不明熱の炎症巣検索、サルコイドーシス、悪性リンパ腫の評価などに用いられてきた。本例では炎症の部位は左膝と明らかであり、全身検索の必要はない。また集積から炎症の存在はわかっても、結晶の種類など原因の特定はできない。
- ○e. 関節液偏光顕微鏡観察
偏光顕微鏡（補正板付き）で関節液を観察すると、結晶の形と複屈折性（偏光を通したときの光り方と色の変化）によって結晶の種類を同定できる。ピロリン酸カルシウム結晶は菱形〜短い棒状で、弱い正の複屈折を示す（補正板の軸と平行に置くと青色に見える）。一方、痛風の尿酸ナトリウム結晶は針状で、強い負の複屈折を示す（平行に置くと黄色に見える）。すでに採取した関節液を使うため追加の侵襲がなく、簡便・迅速に偽痛風を確定でき、痛風との鑑別も同時にできる。
偽痛風（CPP結晶沈着症）の概要
・ピロリン酸カルシウム（calcium pyrophosphate：CPP）結晶が関節軟骨や半月板に沈着し、それが関節腔に遊離して好中球に貪食されることで急性関節炎が起こる。沈着症全体はCPPD（CPP deposition）病と呼ばれ、急性発作型が「偽痛風」である。 ・加齢が最大の危険因子で、高齢者に多い。変形性関節症を合併していることが多い。 ・好発部位は膝関節が最多で、次いで手関節（三角線維軟骨）、肩、股、足関節など。 ・発熱、白血球増多、CRP上昇などの全身性炎症を伴うことがあり、高齢者の「不明熱」の原因となることもある。 ・手術、外傷、脳卒中や心筋梗塞などの急性疾患、入院などのストレスが発作の誘因となる。 ・若年（おおむね60歳未満）での発症や多関節の沈着がある場合は、副甲状腺機能亢進症、ヘモクロマトーシス、低マグネシウム血症、低ホスファターゼ症（低リン酸酵素症）などの代謝性疾患の合併を検索する。
検査所見
・単純エックス線：半月板や関節軟骨に沿った線状・点状の石灰化（軟骨石灰化症）。膝の半月板、手関節の三角線維軟骨、恥骨結合などにみられやすい。 ・関節液：炎症性で混濁。偏光顕微鏡でCPP結晶を証明すれば確定診断となる。
結晶性関節炎の比較
・痛風：尿酸ナトリウム結晶。針状。強い負の複屈折。中年男性。第1中足趾節関節に好発。高尿酸血症を伴うことが多い。エックス線では進行例で骨びらん（打ち抜き像）。 ・偽痛風：ピロリン酸カルシウム結晶。菱形〜棒状。弱い正の複屈折。高齢者。膝関節に好発。血清尿酸値は無関係。エックス線で軟骨石灰化。
関節液の性状（目安）
・正常：淡黄色透明、白血球200/μL未満。 ・非炎症性（変形性関節症など）：黄色透明、白血球2,000/μL未満。 ・炎症性（結晶性関節炎、関節リウマチなど）：黄色混濁、白血球2,000〜数万/μL。 ・化膿性：黄白色〜膿性、白血球は多くの場合5万/μL以上、細菌陽性のことがある。 ・ただし数値は重なり合うため、外観や細胞数だけで化膿性関節炎を否定せず、Gram染色と培養で判断する。結晶性関節炎と化膿性関節炎が合併することもある。
POINT
・高齢者の発熱を伴う急性膝関節炎では偽痛風を考える（ただし化膿性関節炎の除外が前提）。 ・エックス線で半月板・関節軟骨の線状石灰化（軟骨石灰化症）が手がかり。 ・確定診断は関節液の偏光顕微鏡観察でピロリン酸カルシウム結晶（菱形〜棒状、弱い正の複屈折）を証明すること。 ・痛風の尿酸ナトリウム結晶は針状で強い負の複屈折。 ・関節液はGram染色・培養も同時に提出する。