StudyMed医師国家試験

繰り返す膝の発作と半月板の白い線―高齢者の急性関節炎は偽痛風を疑え

第105回医師国家試験 I問題 第40問

国試問題にチャレンジ

第105回 I問題 第40問

76歳の女性。右膝痛を主訴に来院した。以前から時々右膝の腫脹と疼痛とがあったが,1週間程度で改善していた。10日前から右膝痛が出現し,昨日から増悪し歩行困難となった。体温38.7℃。右膝関節に腫脹,発赤,局所熱感および関節水症を認める。関節穿刺液は黄色半透明である。右膝関節エックス線写真を別に示す。  右膝痛の原因として最も考えられるのはどれか。

第105回 I問題 第40問の問題画像
  1. a.痛風
  2. b.偽痛風
  3. c.特発性骨壊死
  4. d.変形性膝関節症
  5. e.化膿性膝関節炎

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、高齢者の膝に起きた急性の単関節炎の原因を考える問題だ。発熱と強い炎症所見があるから焦りやすいけれど、注目してほしいのは3つ。これまでの経過、関節液の見た目、そしてエックス線で関節の中に何が写っているか。まず、熱があって膝が赤く腫れていると聞いたら、何を思い浮かべるかな。
医学生医学生
真っ先に化膿性関節炎が浮かびます。熱もかなり高いので、感染を否定しないと怖いです。
ドクタードクター
その感覚はとても大事だよ。急性の単関節炎では、化膿性関節炎は見逃してはいけない疾患の筆頭だ。ただ、痛風や偽痛風といった結晶誘発性関節炎も、発赤・腫脹・熱感に加えて38℃台の発熱を起こしうる。症状だけでは区別が難しいから、関節液と画像が決め手になるんだ。
医学生医学生
関節液は黄色半透明とありました。膿っぽい感じではないということですか。
ドクタードクター
その通り。化膿性関節炎の関節液は黄白色で強く混濁し、白血球がしばしば5万/μLを超える。黄色半透明は炎症性ではあるけれど膿性ではない、結晶性関節炎や関節リウマチでよく見る性状だ。もう一つ、以前から膝の腫れと痛みを繰り返し、そのたびに1週間ほどで自然に治っていた点も重要だよ。
医学生医学生
自然に治る発作を繰り返すのは、感染症らしくないですね。痛風発作もそういう経過だと講義で習いました。
ドクタードクター
いいところに気づいたね。では痛風と偽痛風のどちらか。ここでエックス線が効いてくる。この写真では、半月板や関節軟骨に沿って線状の石灰化が見える。軟骨石灰化症と呼ばれる所見だ。
医学生医学生
軟骨に石灰が沈着しているということは、ピロリン酸カルシウムの結晶、つまり偽痛風でしょうか。
ドクタードクター
正解。偽痛風はピロリン酸カルシウム二水和物、いわゆるCPPD結晶が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炎症を起こす。高齢者に多く、好発部位は膝関節。繰り返す自然軽快の発作、非膿性の関節液、半月板の線状石灰化がすべてそろっている。
医学生医学生
痛風も膝に来ることはありますよね。どこで区別すればいいですか。
ドクタードクター
痛風は尿酸ナトリウム結晶による関節炎で、中年男性に圧倒的に多い。エストロゲンに尿酸排泄を促す作用があるから、閉経前の女性ではまれだ。初発は第1中足趾節関節が典型で、エックス線で見られるのは打ち抜き像のような骨びらんであって、半月板の石灰化ではない。
医学生医学生
変形性膝関節症も高齢女性に多いので、最初はそれかと思いました。
ドクタードクター
背景は確かに似ている。でも変形性膝関節症は動作開始時痛や階段昇降時の痛みが主体で、関節水症はあっても高熱や強い発赤を伴う急性炎症は普通起こさない。画像も関節裂隙の狭小化、骨棘、軟骨下骨の硬化が中心だ。ただ、偽痛風は変形性膝関節症に合併することも多いから、両者が共存している患者は珍しくないよ。
医学生医学生
特発性骨壊死はどうでしょう。これも高齢女性の膝でしたよね。
ドクタードクター
よく覚えているね。膝の特発性骨壊死は高齢女性の大腿骨内側顆の荷重部に好発し、ある日突然の膝内側の強い痛みで始まる。でも発熱や発赤などの炎症所見は乏しく、初期のエックス線は正常で、MRIが早期診断に役立つ。半月板の石灰化とは結びつかない。
医学生医学生
確定診断は、関節液を偏光顕微鏡で見るんですよね。CBTの勉強で結晶の形と複屈折を表にして覚えました。
ドクタードクター
その表がまさに役に立つ場面だ。偽痛風の結晶は菱形から短桿状で弱い正の複屈折、痛風の結晶は針状で強い負の複屈折。白血球に貪食された結晶を見つければ確定できる。そして臨床で絶対に忘れてほしくないのが、結晶性関節炎と化膿性関節炎は合併しうるということだ。
医学生医学生
結晶が見つかっても安心せず、グラム染色と培養は必ず出す、ということですね。
ドクタードクター
その通り。特に発熱があるときは必須だよ。治療は関節液の穿刺排液、関節内ステロイド注射、NSAIDsが中心で、痛風と違って沈着した結晶そのものを減らす確立した治療はない。手術や脱水、重い病気が発作の誘因になるから、入院中の高齢者が急に膝を腫らしたら偽痛風を思い出そう。若い人に起きた場合は、副甲状腺機能亢進症やヘモクロマトーシス、低マグネシウム血症などの基礎疾患も探す必要がある。
医学生医学生
首に起こるタイプもあると聞いたことがあります。
ドクタードクター
crowned dens症候群だね。軸椎の歯突起の周りにCPPDが沈着して、高齢者に発熱と強い頸部痛を起こす。髄膜炎との鑑別が問題になる疾患だから、名前とイメージを結びつけておこう。

まとめ

高齢者の膝に急性の単関節炎がみられ、自然軽快する発作を繰り返してきた経過に加え、エックス線で半月板や関節軟骨の線状石灰化(軟骨石灰化症)を認めれば、CPPD結晶による偽痛風を最も考えます。偽痛風でも38℃台の発熱や炎症反応の上昇は珍しくありませんが、関節液が膿性でない点は化膿性関節炎と区別する手がかりです。確定には偏光顕微鏡で菱形〜短桿状・弱い正の複屈折を示す結晶を証明し、針状・強い負の複屈折を示す痛風結晶と区別します。結晶性関節炎と化膿性関節炎は合併しうるため、発熱を伴う場合は関節液のグラム染色・培養を必ず行います。経過・関節液の性状・画像を組み合わせて急性単関節炎を鑑別する考え方は、高齢者を診るあらゆる場面で役立ちます。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・76歳の高齢女性 ・以前から右膝の腫脹・疼痛を繰り返し、そのたびに1週間程度で自然に軽快していた:自然寛解する発作性の関節炎の反復 ・今回は10日前から疼痛、昨日から増悪して歩行困難 ・発熱38.7℃、右膝の腫脹・発赤・熱感・関節水症:急性炎症性の単関節炎 ・関節穿刺液は黄色半透明:炎症性の関節液であるが、膿性(黄白色〜緑色で混濁・粘稠)ではない ・膝関節エックス線写真:半月板(および関節軟骨)に沿った線状の石灰化像(軟骨石灰化症)

診断のプロセス

高齢者の膝に急性の単関節炎をみた場合、まず結晶誘発性関節炎(痛風・偽痛風)と化膿性関節炎を鑑別する。3者はいずれも発赤・腫脹・熱感・発熱をきたしうるため、臨床症状だけでは区別が難しく、関節液検査と画像が決め手となる。 本例では、自然軽快する膝関節炎発作を繰り返してきた経過、高齢女性という背景、そしてエックス線で半月板の線状石灰化を認めることから、ピロリン酸カルシウム(calcium pyrophosphate dihydrate:CPPD)結晶が関節内に沈着して起こる偽痛風(急性CPP結晶性関節炎)が最も考えられる。偽痛風の発作では38℃台の発熱や白血球・CRPの上昇を伴うことも珍しくない。

確定診断と注意点

確定には関節液の偏光顕微鏡検査で、白血球に貪食された菱形〜短桿状で弱い正の複屈折を示すCPPD結晶を証明する。ただし、結晶性関節炎と化膿性関節炎は合併しうるため、発熱を伴う場合は関節液のグラム染色・培養も必ず提出し、感染を否定しておくことが重要である。

選択肢考察

  1. ×a.  痛風

    痛風は尿酸ナトリウム結晶による関節炎で、中年男性に圧倒的に多く、閉経前女性ではまれである(エストロゲンに尿酸排泄促進作用があるため)。初発部位は第1中足趾節関節(足の親指の付け根)が典型的で、膝が侵されることもあるが、エックス線で半月板の線状石灰化はみられない。関節液中の結晶は針状で強い負の複屈折を示す。高齢女性で半月板石灰化を伴う本例には合致しない。

  2. ○b.  偽痛風

    偽痛風はCPPD結晶の沈着によって起こる急性関節炎で、高齢者に多く、膝関節が最も好発部位である(手関節、肩関節なども侵される)。痛風に似た急性発作(腫脹・発赤・熱感・関節液貯留、しばしば発熱)を起こし、数日〜数週で自然に軽快することを繰り返す。エックス線で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)を認めるのが特徴で、本例の画像所見・反復する経過・非膿性の関節液とよく一致する。

  3. ×c.  特発性骨壊死

    膝の特発性骨壊死は60歳以上の女性に多く、大腿骨内側顆の荷重部に好発する。ある日突然の膝内側の強い痛みで発症するが、発熱や関節の発赤・熱感といった炎症所見は乏しい。エックス線では初期には異常がなく、進行すると内側顆の荷重面に扁平化や骨透亮像(骨吸収像)とその周囲の硬化像を認め、やがて変形性膝関節症様の変化に移行する。MRIが早期診断に有用である。半月板の石灰化はみられない。

  4. ×d.  変形性膝関節症

    変形性膝関節症は関節軟骨の退行性変化による疾患で、高齢女性に多く、動作開始時痛や階段昇降時の痛みが主体である。関節水症をきたすことはあるが、38℃台の発熱や強い発赤・熱感を伴う急性炎症は通常起こさない。エックス線では関節裂隙の狭小化(特に内側)、骨棘形成、軟骨下骨の硬化を認める。なお、偽痛風は変形性膝関節症に合併することも多いが、本例の急性炎症と半月板石灰化を説明する主たる原因は偽痛風である。

  5. ×e.  化膿性膝関節炎

    化膿性膝関節炎は細菌(黄色ブドウ球菌が最多)が関節内に感染して起こり、激しい疼痛・腫脹・発赤・熱感と高熱をきたす。関節液は膿性で混濁し、白血球数が著増(しばしば5万/μL以上)する。本例の関節液は黄色半透明で膿性ではなく、また自然軽快する発作を以前から繰り返している経過も感染症には合わない。ただし偽痛風と合併することがあるため、実臨床では関節液のグラム染色・培養で感染を否定しておく必要がある。

偽痛風(CPPD沈着症)の概要

・病態:ピロリン酸カルシウム二水和物(CPPD)結晶が関節軟骨・半月板などに沈着し、これが関節腔内に遊離して好中球に貪食されることで急性炎症を起こす。 ・疫学:高齢者に多く、加齢とともに頻度が増す。性差は目立たない。 ・好発部位:膝関節が最多。次いで手関節(三角線維軟骨複合体の石灰化)、肩、足関節など。 ・誘因:手術、外傷、脱水、重症疾患など。 ・関連疾患: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、低リン血症など。若年発症例ではこれらの基礎疾患を検索する。 ・特殊型:環軸関節周囲の歯突起周囲にCPPDが沈着するcrowned dens症候群は、高齢者の発熱と頸部痛の原因となり、髄膜炎との鑑別が必要である。 ・治療:関節液の穿刺排液、関節内ステロイド注射、NSAIDs。痛風と異なり、結晶沈着そのものを減らす確立した治療はない。

痛風と偽痛風の比較

・原因結晶:痛風は尿酸ナトリウム、偽痛風はピロリン酸カルシウム ・結晶の形:痛風は針状、偽痛風は菱形〜短桿状 ・偏光顕微鏡:痛風は強い負の複屈折、偽痛風は弱い正の複屈折 ・好発:痛風は中年男性、偽痛風は高齢者(性差少ない) ・好発部位:痛風は第1中足趾節関節、偽痛風は膝関節 ・エックス線:痛風は骨びらん(打ち抜き像)、偽痛風は軟骨・半月板の石灰化 ・血清尿酸値:痛風は高値のことが多い(発作中は正常のこともある)、偽痛風は関係しない

関節液の性状による鑑別の目安

・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(結晶性関節炎、関節リウマチなど):黄色半透明〜混濁、白血球2,000〜50,000/μL程度 ・化膿性:黄白色〜膿性で混濁、白血球しばしば50,000/μL以上、グラム染色・培養で菌を証明

POINT

・高齢者の膝の急性単関節炎+半月板の線状石灰化 → 偽痛風(CPPD結晶沈着症)。 ・偽痛風の結晶:菱形〜短桿状、弱い正の複屈折。痛風の結晶:針状、強い負の複屈折。 ・偽痛風でも発熱・炎症反応上昇を伴いうる。 ・急性単関節炎では必ず化膿性関節炎を鑑別し、関節液のグラム染色・培養を行う(結晶性関節炎との合併もある)。 ・痛風は中年男性の第1中足趾節関節、偽痛風は高齢者の膝関節が好発。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。