StudyMed医師国家試験

液晶パネル工場で働く若者の咳―職業歴が解き明かすインジウム肺

第112回医師国家試験 C問題 第43問

国試問題にチャレンジ

第112回 C問題 第43問

27歳の男性。1か月前に乾性咳嗽と呼吸困難が出現し,軽快しないため受診した。4年前から液晶パネル製造工場に勤務している。胸部エックス線写真で両肺野にすりガラス陰影を認める。胸腔鏡下肺生検で直径1μm前後の微細粒子を認める。  この患者が曝露した物質として考えられるのはどれか。

  1. a.鉛
  2. b.ヒ素
  3. c.水銀
  4. d.クロム
  5. e.インジウム

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、若い人の間質性肺疾患の原因を、職業歴から突き止める問題だ。手がかりは3つ。どんな職場で働いていたか、画像が何を示しているか、そして肺生検で見つかった微細粒子が何を意味するか。これらをつなげて考えてみよう。
医学生医学生
27歳でこの症状というのは珍しい気がします。感染症ではないんでしょうか。
ドクタードクター
いい疑問だね。発熱など感染を示す記載はなく、1か月続いている。若い人で原因のはっきりしない呼吸器症状を見たら、職業歴や粉じん曝露歴を必ず確認する、というのが鉄則なんだ。では、両肺のすりガラス陰影は何を示すだろう。
医学生医学生
肺胞壁の肥厚や肺胞内の部分的な充填を反映するので、間質性肺疾患を考える所見ですね。
ドクタードクター
その通り。そこに肺生検で1μm前後の微細粒子が見つかった。これは何を意味すると思う?
医学生医学生
外から吸い込んだ粒子が肺に沈着しているということなので、じん肺のような粉じんによる肺障害でしょうか。
ドクタードクター
まさにそう。数μm以下の小さな粒子は、鼻や気道の線毛による防御をすり抜けて肺胞まで届く。そこで肺胞マクロファージに取り込まれて沈着し、慢性の炎症や線維化を起こすんだ。では、液晶パネル工場で吸い込みうる微細な金属粒子といえば何かな。
医学生医学生
衛生学の講義で聞いた気がします……液晶の透明電極に使われるインジウムですか。
ドクタードクター
正解。液晶パネルやタッチパネルの透明電極には、インジウム・スズ酸化物、略してITOが使われている。その製造や研削・研磨の工程で微細なインジウム粒子が飛び散り、吸入した労働者に間質性肺炎や肺気腫、肺胞蛋白症が起こる。これがインジウム肺だ。かつては毒性の低い金属と考えられていたけれど、2000年代初めに日本で作業者の間質性肺炎が報告されて、有害性が明らかになったんだ。
医学生医学生
職業歴、すりガラス陰影、肺内の微細粒子の3つがきれいにそろうわけですね。他の金属も念のため確認したいです。鉛はたしか貧血でしたよね。
ドクタードクター
そう。鉛はヘム合成の酵素を阻害して、好塩基性斑点を伴う貧血を起こす。ほかに腹部の疝痛、橈骨神経麻痺による下垂手、腎障害が有名だ。蓄電池製造やはんだ付けで曝露しやすいけれど、間質性肺炎の代表的な原因ではない。
医学生医学生
ヒ素は、皮膚の病変や皮膚癌のイメージがあります。
ドクタードクター
よく覚えているね。慢性ヒ素中毒では色素沈着や角化症、Bowen病などの皮膚癌、末梢神経障害、肺癌が問題になる。半導体材料として使われることはあるけれど、微細粒子の沈着による間質性肺炎の病像とは合わない。
医学生医学生
水銀は水俣病ですね。病理の講義で小脳の萎縮の写真を見ました。
ドクタードクター
それはメチル水銀などの有機水銀で、求心性視野狭窄や小脳性運動失調などのHunter-Russell症候群を起こす。金属水銀の蒸気を大量に吸えば急性の化学性肺炎になることもあるが、慢性曝露では振戦や精神症状、歯肉炎が中心だ。本例のように慢性に微細粒子が肺に沈着する経過とは違う。
医学生医学生
クロムは鼻中隔穿孔でしたっけ。
ドクタードクター
その通り。六価クロムはめっきや顔料の職場で曝露し、皮膚潰瘍や鼻中隔穿孔、晩発障害として肺癌や鼻腔・副鼻腔癌が重要だ。これも液晶パネル製造とは結びつかない。
医学生医学生
金属ごとに「どこの職場で」「どの臓器が」障害されるかをセットで覚えるのがコツですね。CBTでも頻出だった気がします。
ドクタードクター
まさにそう。発展として、ベリリウムはサルコイドーシスに似た肉芽腫性肺疾患、超硬合金のコバルトやタングステンは巨細胞性間質性肺炎を起こす硬金属肺、カドミウムは腎尿細管障害と骨軟化症、マンガンはParkinson症候群、と整理しておくといい。
医学生医学生
インジウム肺は、曝露をやめれば治るんでしょうか。
ドクタードクター
そこが厄介な点だ。インジウムは肺から排出されにくく、曝露をやめた後も病変が進むことがある。だから予防が何より大切で、現在はインジウム化合物が特定化学物質として作業環境管理や特殊健康診断の対象になっている。健診では血清インジウム濃度や、間質性肺炎のマーカーであるKL-6・SP-Dが参考にされる。臨床では、原因不明の間質性肺炎を見たら、最初の問診で仕事の内容を具体的に聞くことを習慣にしてほしい。

まとめ

若年者に原因のはっきりしない間質性肺疾患を見たときは、職業歴・粉じん曝露歴の聴取が診断の鍵になります。液晶パネルやタッチパネルの透明電極に使われるインジウム・スズ酸化物(ITO)の微細粒子を吸入すると、肺胞に沈着して間質性肺炎や肺気腫、肺胞蛋白症を起こすインジウム肺となり、職業歴・両側すりガラス陰影・肺内の微細粒子という組み合わせが典型像です。鉛は貧血・腹痛・下垂手、ヒ素は皮膚病変と皮膚癌・肺癌、有機水銀はHunter-Russell症候群、六価クロムは鼻中隔穿孔と肺癌というように、金属ごとの曝露職場と標的臓器を整理しておくと鑑別が容易になります。インジウムは肺から排出されにくく曝露中止後も進行しうるため、作業環境管理と特殊健康診断による予防が重要です。職業性肺疾患の理解は、問診の大切さと産業保健の意義を実感させてくれるテーマです。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・27歳の若年男性。1か月前から乾性咳嗽(痰を伴わない咳)と呼吸困難が続いている。発熱など感染症を示す記載はない。 ・4年前から液晶パネル製造工場で働いている。若年者で原因の見当たらない呼吸器症状をみたら、職業歴・粉じん曝露歴を必ず確認する。 ・胸部エックス線写真で両肺野にすりガラス陰影がある。すりガラス陰影は、肺胞壁(間質)の肥厚や肺胞内の部分的な充填を反映し、間質性肺疾患を示唆する所見である。 ・胸腔鏡下肺生検で直径1μm前後の微細粒子が見つかっている。肺組織内に外来性の不溶性粒子が沈着していることを意味し、粉じん吸入による肺障害(じん肺の一型)を強く示唆する。

診断へのプロセス

粒径が数μm以下の粒子は気道の防御機構をすり抜けて肺胞まで到達し、肺胞マクロファージに取り込まれて沈着し、慢性の炎症や線維化を引き起こす。そこで「液晶パネル製造工場で吸入しうる微細な金属粒子」を考えると、液晶パネルの透明電極に使われるインジウム・スズ酸化物(ITO:indium tin oxide)が思い浮かぶ。ITOの製造・研削・研磨工程では微細なインジウム粒子が飛散し、これを吸入した労働者に間質性肺炎、肺気腫、肺胞蛋白症などを生じることが知られており、インジウム肺と呼ばれる。 本例は、職業歴(液晶パネル製造)、画像所見(両側すりガラス陰影=間質性病変)、病理所見(肺内の1μm前後の微細粒子)の三つがそろっており、インジウム曝露による間質性肺炎(インジウム肺)と考えられる。他の選択肢の金属は、いずれも典型的な曝露職場や主な障害臓器が本例と合わない。

選択肢考察

  1. ×a.  鉛

    鉛は蓄電池製造、はんだ付け、鉛精錬、古い塗料の除去作業などで曝露される。無機鉛中毒ではヘム合成酵素(δ-アミノレブリン酸脱水酵素など)が阻害され、貧血(赤血球の好塩基性斑点を伴う)、尿中δ-アミノレブリン酸やコプロポルフィリンの増加をきたす。ほかに腹部疝痛(鉛疝痛)、橈骨神経麻痺による下垂手などの末梢神経障害、腎障害がみられる。四エチル鉛などの有機鉛では精神神経症状が主体となる。間質性肺炎を起こす代表的な物質ではなく、液晶パネル製造との関連も乏しい。

  2. ×b.  ヒ素

    ヒ素は鉱山・金属精錬、農薬、半導体材料(ヒ化ガリウム)などで曝露しうる。急性中毒では嘔吐・下痢などの激しい消化器症状や循環不全をきたす。慢性中毒では皮膚の色素沈着・脱色素斑や角化症、Bowen病などの皮膚癌、多発性神経炎、鼻中隔穿孔、肺癌などが問題となる。微細粒子の沈着による間質性肺炎の原因としては典型的でなく、本例の経過とは合わない。

  3. ×c.  水銀

    水銀は形態によって障害の現れ方が異なる。金属水銀の蒸気を高濃度で吸入すると急性の化学性肺炎(間質性肺炎)を起こすことがあるが、加熱などによる大量曝露の場合に限られる。慢性の水銀蒸気曝露では振戦、精神症状(易刺激性など)、歯肉炎がみられる。無機水銀は消化管障害や腎尿細管障害を、メチル水銀などの有機水銀はHunter-Russell症候群(求心性視野狭窄、小脳性運動失調、構音障害、感覚障害など)を起こし、水俣病の原因となった。本例のような慢性経過で肺組織に微細粒子が沈着する病像とは合わず、液晶パネル製造とも結びつかない。

  4. ×d.  クロム

    六価クロム(クロム酸塩・重クロム酸塩)は強い酸化力をもち、クロムめっき、顔料、クロム酸塩製造などの職場で曝露される。皮膚に触れると接触皮膚炎や痛みの少ない深い潰瘍(クロム潰瘍)を生じ、ミストや粉じんを吸入すると鼻粘膜の潰瘍や鼻中隔穿孔、気管支炎を起こす。晩発障害としては肺癌や鼻腔・副鼻腔癌が重要である。間質性肺炎の原因としては典型的でなく、液晶パネル製造の作業とも合わない。

  5. ○e.  インジウム

    インジウムはITO(インジウム・スズ酸化物)として液晶パネルやタッチパネルの透明電極に広く使われる。ITOターゲットの製造・研削・研磨作業などで生じる微細なインジウム粒子を吸入すると、粒子が肺胞に沈着して間質性肺炎や肺気腫、肺胞蛋白症を起こす(インジウム肺)。かつては毒性の低い金属と考えられていたが、日本で2000年代初めに作業者の間質性肺炎が報告されて有害性が明らかになった。液晶パネル製造工場での4年間の勤務、両側のすりガラス陰影、肺生検での1μm前後の微細粒子という本例の特徴はインジウム肺に合致する。

インジウム肺の概要

・原因:インジウム・スズ酸化物(ITO)などのインジウム化合物の粉じん吸入。ITOは液晶・有機ELディスプレイ、タッチパネル、太陽電池などの透明電極材料である。 ・病態:吸入された微細粒子が肺胞や間質に沈着し、マクロファージを介した慢性炎症と線維化を起こす。病理ではコレステリン結晶を伴う肉芽腫や、肺胞蛋白症様の所見を呈することがある。 ・臨床像:乾性咳嗽、労作時呼吸困難。画像では両側のすりガラス陰影、網状影、小葉中心性の粒状影、気腫性変化などを示す。 ・検査:血清インジウム濃度(体内への蓄積の指標)や、間質性肺炎のマーカーであるKL-6・SP-Dの上昇が参考になり、作業者の健康診断でも用いられる。 ・経過:インジウムは肺から排出されにくく、曝露を止めた後も病変が進行することがある。予防(曝露防止)が最も重要である。 ・規制:2012年の特定化学物質障害予防規則の改正(2013年施行)により、インジウム化合物は特定化学物質として作業環境管理や特殊健康診断の対象となった。

職業性の金属曝露と主な健康障害

・鉛:貧血、腹部疝痛、下垂手(橈骨神経麻痺)、腎障害 ・ヒ素:皮膚の色素異常・角化症、Bowen病・皮膚癌、肺癌、末梢神経障害 ・水銀:金属水銀蒸気→振戦・精神症状・歯肉炎(大量で化学性肺炎)、無機水銀→腎障害、有機水銀→Hunter-Russell症候群(水俣病) ・六価クロム:皮膚潰瘍、鼻中隔穿孔、肺癌、鼻腔・副鼻腔癌 ・カドミウム:腎尿細管障害、骨軟化症(イタイイタイ病)、急性吸入で化学性肺炎 ・ベリリウム:慢性ベリリウム症(サルコイドーシスに似た肉芽腫性肺疾患) ・コバルト・タングステン(超硬合金):硬金属肺(巨細胞性間質性肺炎) ・マンガン:Parkinson症候群 ・ニッケル:肺癌、鼻腔癌、接触皮膚炎 ・アスベスト(金属ではないが重要):石綿肺、胸膜プラーク、悪性中皮腫、肺癌

POINT

・若年者の原因不明の間質性肺疾患では、職業歴・粉じん曝露歴を必ず確認する。 ・液晶パネル(ITO透明電極)製造+間質性肺炎+肺内の微細粒子ならインジウム肺を考える。 ・クロム:鼻中隔穿孔・肺癌、ヒ素:皮膚癌・肺癌、鉛:貧血・腹痛・下垂手、有機水銀:Hunter-Russell症候群、と金属ごとの代表的障害を整理しておく。

※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。