熱い膝にはまず針を―化膿性関節炎と偽痛風を分ける関節液検査
第114回医師国家試験 D問題 第42問
国試問題にチャレンジ
78歳の女性。右膝の痛みと腫れを主訴に来院した。2日前から誘因なく同部に痛みと腫れがあるため受診した。体温37.6℃。脈拍88/分，整。血圧130/70mmHg。呼吸数14/分。右膝に膝蓋跳動があり，自発痛，発赤および熱感を認める。右膝関節単純エックス線写真で異常を認めない。尿所見：蛋白（－），糖（－），潜血（－），細菌（－），沈渣に白血球を認めない。血液所見：赤血球456万，Hb 12.6g/dL，Ht 41％，白血球12,300（分葉核好中球76％，好酸球2％，好塩基球1％，単球8％，リンパ球13％），血小板16万。血液生化学所見：総蛋白6.8g/dL，アルブミン3.2g/dL，総ビリルビン1.0mg/dL，AST 20U/L，ALT 15U/L，LD 220U/L（基準120～245），ALP 290U/L（基準115～359），尿素窒素20mg/dL，クレアチニン0.9mg/dL，尿酸4.7mg/dL，血糖112mg/dL。CRP 8.6mg/dL。 次に行うべき対応はどれか。
- a.関節液検査
- b.膝関節造影CT
- c.下肢ギプス包帯固定
- d.広域抗菌薬の点滴静注
- e.副腎皮質ステロイドの関節内投与
対話形式の解説
ドクター
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発熱と炎症反応を伴う急性単関節炎では、関節破壊や敗血症につながる化膿性関節炎を否定するまで緊急疾患として扱います。高齢者の膝では偽痛風も同様の臨床像を示し、X線で軟骨石灰化がなくても否定できないため、両者の鑑別には関節穿刺による関節液検査（外観、白血球数と分画、グラム染色・培養、偏光顕微鏡での結晶）が不可欠です。抗菌薬は関節液と血液の培養を採取してから開始し、感染が否定されるまでステロイドの関節内注射は禁忌です。結晶を認めても感染の合併はありうること、危険因子がなくても化膿性関節炎は起こりうることも押さえておきます。治療より先に検体を確保するという順序の考え方は、感染症診療全般に通じる重要な原則です。
解答・解説
正解はaです
所見の整理
・78歳女性。誘因（外傷など）なく2日前から始まった右膝の痛みと腫れ。急性発症の単関節炎である。 ・微熱（37.6℃）、白血球増多（12,300/μL、好中球優位）、CRP 8.6mg/dLと全身性の炎症反応がある。 ・右膝に膝蓋跳動（関節内に液体が貯留している徴候）、自発痛、発赤、熱感を認め、関節局所にも強い炎症がある。 ・単純X線で異常なし：骨折や進行した変形性膝関節症を示す所見はなく、半月板の石灰化（軟骨石灰化症）も指摘されていない。 ・尿酸値は4.7mg/dLと正常。尿所見や肝腎機能、血糖に異常はなく、尿路感染症や糖尿病などの合併は示唆されない。
鑑別診断
急性に発症し発熱を伴う単関節炎で、まず考えるべきは次の2つである。 1）化膿性関節炎：細菌が関節内で増殖する疾患。治療が遅れると数日で関節軟骨が破壊され、敗血症に進展することもある整形外科的緊急疾患である。高齢者の膝は好発部位であり、易感染性の背景がなくても発症しうる。 2）偽痛風（ピロリン酸カルシウム結晶沈着症、CPPD）：高齢者の膝に多い結晶誘発性関節炎で、発熱やCRP上昇を伴い、臨床像だけでは化膿性関節炎と区別できない。X線で軟骨石灰化がみられないことも少なくないため、X線正常でも否定はできない。 そのほか痛風（尿酸値は発作中に正常化することもあるが、高齢女性の膝で初発は典型的でない）、外傷性の関節血症、関節リウマチの急性増悪なども鑑別に挙がるが、明らかな外傷歴はなく急性の経過であることから可能性は低い。
次に行うべき対応の考え方
化膿性関節炎と偽痛風は治療が正反対である（前者は抗菌薬と排膿、後者は抗炎症治療やステロイド関節内注射）。両者を見分け、さらに化膿性であれば起炎菌を同定するには、関節穿刺で得た関節液を調べることが不可欠である。関節液の外観、白血球数と分画、グラム染色・培養、偏光顕微鏡による結晶の有無を確認する。抗菌薬投与やステロイド注射の前に、まず関節液検査を行うのが原則である。
選択肢考察
- ○a. 関節液検査
正しい。関節穿刺は診断と治療（排液による減圧）を兼ねる。関節液で、①外観（混濁・膿性か）、②白血球数（化膿性ではしばしば5万/μL以上で好中球優位）、③グラム染色と培養による起炎菌の同定、④偏光顕微鏡での結晶（偽痛風ではピロリン酸カルシウム結晶、痛風では尿酸ナトリウム結晶）の有無を調べ、化膿性関節炎と結晶誘発性関節炎を鑑別する。培養の陽性率を保つため、抗菌薬投与前に採取することが重要である。
- ×b. 膝関節造影CT
誤り。関節造影CTは関節腔に造影剤を注入して半月板や関節唇などの構造を評価する検査で、急性炎症の原因診断には役立たない。感染が疑われる関節に穿刺して造影剤を入れることにも利点はない。膝の軟部組織評価が必要ならMRIが一般的だが、本例でまず必要なのは関節液の性状確認である。
- ×c. 下肢ギプス包帯固定
誤り。ギプス固定は骨折などの外傷で患部を不動化するための処置である。X線で骨折はなく、炎症性関節炎の原因診断にもつながらない。関節の安静は疼痛緩和として補助的に行うことはあるが、ギプスで固定すると局所の観察や穿刺ができなくなり、高齢者では拘縮や深部静脈血栓症の危険も増す。
- ×d. 広域抗菌薬の点滴静注
誤り。化膿性関節炎が確定またはつよく疑われれば速やかな抗菌薬投与が必要だが、その前に関節液（および血液培養）を採取しておかなければならない。先に抗菌薬を投与すると培養が陰性化して起炎菌を特定できず、適切な抗菌薬の選択や投与期間の判断が難しくなる。また偽痛風であれば抗菌薬は不要である。関節液採取の直後に経験的治療として開始するのが正しい順序である。
- ×e. 副腎皮質ステロイドの関節内投与
誤り。ステロイドの関節内注射は偽痛風や変形性関節症の炎症に有効なことがあるが、化膿性関節炎に行うと局所の免疫を抑えて感染を急速に悪化させる。本例では化膿性関節炎を否定できていないため、関節液で感染を除外する前に行ってはならない。
関節液所見による鑑別の目安
・正常／非炎症性（変形性関節症など）：淡黄色透明、粘稠度高い、白血球2,000/μL未満。 ・炎症性（偽痛風、痛風、関節リウマチなど）：黄色混濁、粘稠度低下、白血球2,000〜5万/μL程度（偽痛風・痛風ではさらに高値になることもある）。 ・化膿性：黄白色〜膿性、高度混濁、白血球5万/μL以上で好中球が大部分を占めることが多い。グラム染色・培養で細菌を検出。 ・血性：外傷（骨折、靱帯損傷）、血友病などの出血性素因、色素性絨毛結節性滑膜炎など。脂肪滴の混入は関節内骨折を示唆する。 注意点として、結晶が見つかっても化膿性関節炎が合併していることがあるため、結晶の存在だけで感染を否定しない。
化膿性関節炎
・起炎菌は黄色ブドウ球菌が最多。若年の性活動期では淋菌も考慮する。 ・危険因子：高齢、関節リウマチ、糖尿病、人工関節、ステロイド・免疫抑制薬、関節内注射の既往、皮膚感染など。 ・治療：関節液・血液培養採取後に抗菌薬を開始し、関節内の排膿（反復穿刺、関節鏡下または切開による洗浄・デブリドマン）を行う。
偽痛風（CPPD結晶沈着症）
・高齢者の膝関節に好発し、手関節、肩、足関節にもみられる。 ・X線で半月板や関節軟骨の線状石灰化（軟骨石灰化症）を認めることがある。 ・関節液中に、偏光顕微鏡で弱い正の複屈折を示す菱形〜棒状のピロリン酸カルシウム結晶をみる（尿酸ナトリウム結晶は針状で強い負の複屈折）。 ・治療：NSAIDs、関節穿刺排液、感染除外後のステロイド関節内注射。
POINT
・発熱を伴う急性単関節炎では、化膿性関節炎を否定するまで緊急疾患として扱う。 ・まず関節穿刺による関節液検査（外観、白血球数、グラム染色・培養、結晶）を行う。 ・抗菌薬は関節液と血液の培養を採取してから開始する。 ・感染が否定されるまでステロイドの関節内注射は禁忌である。 ・高齢者の膝の急性関節炎では偽痛風との鑑別が重要で、X線で石灰化がなくても偽痛風は否定できない。