StudyMed医師国家試験

旅行の翌日に膝が腫れた84歳―半月板の白い線が語る偽痛風の結晶

第107回医師国家試験 A問題 第51問

国試問題にチャレンジ

第107回 A問題 第51問

84歳の男性。左膝の痛みと発熱とを主訴に来院した。一昨日に日帰りのバス旅行に参加した。昨日から左膝の痛みと39℃の発熱とが出現した。本日は痛みのため歩行が困難になり受診した。体温37.7℃。脈拍84/分,整。血圧148/82 mmHg。呼吸数14/分。左膝に腫脹,熱感および圧痛を認める。血液所見:赤血球405万,Hb 13.0 g/dL,Ht 41%,白血球9,200,血小板32万。血液生化学所見:尿素窒素19 mg/dL,クレアチニン0.9 mg/dL,尿酸5.5 mg/dl,AST 28 IU/L,ALT 26 IU/L,LD 258 IU/L(基準176~353),Na 140 mEq/L,K 4.5 mEq/L,Cl 104 mEq/L。CRP 8.7 mg/dL。左膝関節エックス線写真を別に示す。  関節穿刺液中に認められる結晶はどれか。

第107回 A問題 第51問の問題画像
  1. a.尿酸ナトリウム
  2. b.リン酸カルシウム
  3. c.シュウ酸カルシウム
  4. d.ピロリン酸カルシウム
  5. e.ハイドロキシアパタイト

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、高齢者の膝に急に起きた発熱を伴う関節炎から、関節液中の結晶を答える問題だ。ポイントは年齢と関節の部位、そしてエックス線で関節の中に何が写っているか。まず、急性の単関節炎を見たらどんな疾患を挙げるかな。
医学生医学生
痛風と化膿性関節炎、あとは偽痛風でしょうか。
ドクタードクター
いいね、その3つが重要な鑑別だ。特に化膿性関節炎は発熱を伴う単関節炎では必ず除外しなければならない。では痛風らしさはどうだろう。
医学生医学生
尿酸値が5.5 mg/dLと正常なので、痛風は否定できると思います。
ドクタードクター
そこは少し注意が必要だ。痛風発作の最中は血清尿酸値がむしろ下がることがあるから、正常値だけで否定はできない。ただ痛風は中年男性の第1中足趾節関節に好発する病気で、84歳の膝というのは典型的ではないね。
医学生医学生
なるほど、尿酸値より年齢と部位で考えるべきなんですね。
ドクタードクター
そう。そこで鍵になるのがエックス線だ。関節裂隙の狭小化や骨棘といった変形性関節症の変化に加えて、関節裂隙の中、半月板に一致して線状の石灰化が見える。これを軟骨石灰化症、chondrocalcinosisと呼ぶ。
医学生医学生
整形外科の実習で、指導医の先生に「半月板が白く写っていたら偽痛風を考えろ」と言われたのを思い出しました。
ドクタードクター
まさにそれだ。高齢者の膝の急性単関節炎、高熱、半月板の石灰化がそろえば偽痛風、つまりピロリン酸カルシウム結晶沈着症が最も考えられる。関節液に見えるのはピロリン酸カルシウム二水和物、CPPDの結晶だ。旅行による身体的な負荷や脱水も発作の誘因になりうるよ。
医学生医学生
偏光顕微鏡での見え方も問われそうですね。CBTの勉強で覚えたはずなんですが、痛風と混ざってしまいます。
ドクタードクター
整理しよう。痛風の尿酸ナトリウム結晶は針状で強い負の複屈折性、偽痛風のCPPD結晶は菱形〜短い棒状で弱い正の複屈折性。どちらも好中球に貪食された像が見られる。「針の痛風、菱形の偽痛風」とセットで覚えるといい。
医学生医学生
リン酸カルシウムとピロリン酸カルシウムは名前がそっくりで、引っかかりそうです。
ドクタードクター
そこが出題者の狙いだね。リン酸カルシウムは骨や歯の無機成分の主体で、ハイドロキシアパタイトもその一種だ。この塩基性リン酸カルシウム結晶は、肩の腱板に沈着して急激な肩痛を起こす石灰沈着性腱板炎や、高齢女性に多い破壊性のMilwaukee肩の原因になる。結晶が小さく、通常の偏光顕微鏡では同定しにくいのも特徴だ。偽痛風の原因結晶ではないよ。
医学生医学生
シュウ酸カルシウムは尿路結石のイメージしかありません。
ドクタードクター
その理解でいい。尿路結石の成分として最も多いのがシュウ酸カルシウムで、関節への沈着は原発性高シュウ酸尿症や長期透析患者などで極めてまれに起こる程度だ。高齢者の急性膝関節炎の原因としては考えにくい。
医学生医学生
高齢・膝・半月板石灰化から偽痛風と診断して、結晶はピロリン酸カルシウム、という流れですね。
ドクタードクター
その通り。ただ実臨床では一つ注意がある。偽痛風の関節液も白血球が増えて混濁するから、見た目では化膿性関節炎と区別しにくいし、両者が合併することもある。だから関節穿刺では結晶の確認だけでなく、グラム染色と培養で感染を否定することが不可欠だ。
医学生医学生
若い人で偽痛風を見たら、何か背景を考えるべきですか。
ドクタードクター
鋭いね。最大の危険因子は加齢だけれど、若年発症や多関節例で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、低リン血症などの代謝性疾患を検索する。治療は関節液の排液、ステロイドの関節内注射、NSAIDsなどで対処し、コルヒチンを使うこともある。痛風と違って、沈着した結晶を溶かす根本的な治療は確立していない点も押さえておこう。

まとめ

高齢者の膝に発熱を伴う急性単関節炎が起こり、エックス線で半月板の線状石灰化(軟骨石灰化症)を認めれば偽痛風を考え、関節液にはピロリン酸カルシウム二水和物(CPPD)結晶が認められます。CPPD結晶は菱形〜棒状で弱い正の複屈折性、痛風の尿酸ナトリウム結晶は針状で強い負の複屈折性を示し、ハイドロキシアパタイトなどの塩基性リン酸カルシウムは石灰沈着性腱板炎の原因、シュウ酸カルシウムは主に尿路結石の成分です。痛風発作中は尿酸値が正常のこともあるため、年齢・部位・画像所見を総合して判断します。また偽痛風と化膿性関節炎は外見で区別しにくく合併もあるため、関節液のグラム染色・培養による感染の除外が欠かせません。結晶と疾患の対応を正確に整理しておくことは、日常診療で頻繁に出会う急性関節炎の適切な診断と治療につながります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

84歳と高齢の男性に、前日から突然、左膝の痛みと39℃の発熱が出現し、翌日には歩行困難となっている。左膝には腫脹・熱感・圧痛という急性炎症の徴候があり、CRP 8.7 mg/dLと炎症反応も上昇している。単関節(膝)に急性発症した関節炎である。血清尿酸値は5.5 mg/dLと正常範囲内である。 左膝関節エックス線写真では、関節裂隙の狭小化や骨棘形成といった変形性関節症の変化に加えて、関節裂隙内の半月板に一致した線状の石灰化像(軟骨石灰化症、chondrocalcinosis)を認める。

診断のプロセス

高齢者の膝に急性発症する単関節炎の鑑別として、痛風、偽痛風(ピロリン酸カルシウム結晶沈着症)、化膿性関節炎が重要である。 ・痛風:中年男性の第1中足趾節関節(足の親指の付け根)に好発する。発作中は血清尿酸値が低下することがあるため正常値でも否定はできないが、本例は年齢・部位ともに典型的でない。 ・化膿性関節炎:発熱を伴う単関節炎で必ず除外すべき疾患である。関節内注射などの医原性の要因や皮膚・他部位の感染巣がなく、画像で半月板石灰化があることから、まず結晶性関節炎を考える。ただし実臨床では関節穿刺でグラム染色・培養を行い感染を否定することが不可欠である。 ・偽痛風:高齢者の膝関節に多く、急性に痛風様の炎症発作を起こし、しばしば高熱を伴う。エックス線で半月板などの軟骨石灰化を認めることが特徴である。 以上より偽痛風が最も考えられ、関節穿刺液中にはピロリン酸カルシウム二水和物(calcium pyrophosphate dihydrate:CPPD)の結晶が認められる。なお、旅行など身体的負荷や脱水、外傷、手術、重篤な内科疾患などが発作の誘因となることがあり、本例の日帰りバス旅行も誘因となった可能性がある。

設問への考え方

結晶誘発性関節炎では、疾患と結晶の対応、そして偏光顕微鏡での結晶の形・複屈折性を整理しておくことが問われる。

選択肢考察

  1. ×a.  尿酸ナトリウム

    尿酸ナトリウム(尿酸一ナトリウム)結晶は痛風関節炎の原因結晶である。偏光顕微鏡では針状で、強い負の複屈折性を示し、好中球に貪食された像がみられる。痛風は中年男性の第1中足趾節関節に好発し、エックス線では進行例で骨の打ち抜き像(punched-out lesion)を認めるが、半月板の線状石灰化は痛風の所見ではない。本例は高齢・膝関節・半月板石灰化という点で偽痛風の特徴を備えており、尿酸値も正常である。

  2. ×b.  リン酸カルシウム

    リン酸カルシウムは骨や歯の無機成分の主体であり、ハイドロキシアパタイトもその一種である。塩基性リン酸カルシウム結晶が関節周囲に沈着すると石灰沈着性腱板炎(肩関節周囲など)などを起こすが、偽痛風の原因結晶ではない。名称が似ている「ピロリン酸カルシウム」と混同しないことが重要である。

  3. ×c.  シュウ酸カルシウム

    シュウ酸カルシウムは尿路結石の成分として最も頻度が高い。関節への沈着は、原発性高シュウ酸尿症や長期透析患者などできわめてまれに起こるのみで、本例のような高齢者の急性膝関節炎の原因としては考えにくい。

  4. ○d.  ピロリン酸カルシウム

    偽痛風はピロリン酸カルシウム二水和物(CPPD)結晶が関節軟骨(半月板などの線維軟骨や硝子軟骨)、滑膜、腱、靱帯に沈着し、それが関節腔内に遊離して急性炎症を起こす疾患である。高齢者の膝関節に最も多く、次いで手関節、肩関節などにみられ、発熱やCRPの著明な上昇を伴うことも多い。エックス線で半月板の線状石灰化を認めることが診断の手がかりとなる。関節液は混濁し、偏光顕微鏡で菱形〜短い棒状の、弱い正の複屈折性を示す結晶が好中球に貪食された像として認められる。本例の臨床像と画像所見に合致する。

  5. ×e.  ハイドロキシアパタイト

    ハイドロキシアパタイトは骨の主要な無機成分である塩基性リン酸カルシウム結晶で、関節周囲に沈着すると石灰沈着性腱板炎(肩の腱板に好発し、急激な肩痛を起こす)や、高齢女性に多い破壊性の肩関節症(Milwaukee肩)などの原因となる。結晶が非常に小さいため通常の偏光顕微鏡では同定しにくい。偽痛風の原因結晶ではない。

結晶誘発性関節炎の比較

・痛風:尿酸一ナトリウム結晶。針状、強い負の複屈折性。中年男性、第1中足趾節関節に好発。高尿酸血症が背景(発作時は尿酸値が低下することがある)。エックス線では骨びらん・打ち抜き像。 ・偽痛風(CPPD結晶沈着症):ピロリン酸カルシウム二水和物結晶。菱形〜棒状、弱い正の複屈折性。高齢者、膝関節に最多、次いで手関節など。エックス線で半月板・関節軟骨の石灰化(軟骨石灰化症)。手関節では三角線維軟骨複合体の石灰化もみられる。 ・塩基性リン酸カルシウム(ハイドロキシアパタイト)沈着症:石灰沈着性腱板炎、Milwaukee肩など。偏光顕微鏡では同定困難。

偽痛風の背景と誘因

加齢が最大の危険因子である。若年発症や多関節例では、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、低リン血症などの代謝性疾患の合併を検索する。発作の誘因として外傷、手術、脱水、脳卒中・心筋梗塞などの重篤な疾患が知られる。

治療

関節穿刺による排液、ステロイドの関節内注射、非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)の内服などで対処する。コルヒチンが用いられることもある。痛風と異なり、沈着した結晶を除去・溶解する根本的治療は確立していない。

化膿性関節炎との鑑別

偽痛風の関節液は白血球が増え混濁するため、化膿性関節炎と外見では区別しにくい。両者が合併することもあり、関節液のグラム染色・培養で感染を除外することが重要である。

POINT

・高齢者の膝の急性単関節炎+発熱+エックス線で半月板石灰化→偽痛風。 ・偽痛風の結晶はピロリン酸カルシウム二水和物(CPPD):菱形〜棒状、弱い正の複屈折性。 ・痛風の結晶は尿酸一ナトリウム:針状、強い負の複屈折性。 ・ハイドロキシアパタイト(塩基性リン酸カルシウム)は石灰沈着性腱板炎の原因。 ・発熱を伴う単関節炎では化膿性関節炎を必ず除外する(関節液のグラム染色・培養)。

※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。