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ピロリン酸カルシウム結晶
Calcium pyrophosphate crystals
- 別名
- CPP結晶CPPD結晶
- 臓器系
- 運動器
- 科目
- Internal Medicine
- トピック
- 内科学 R-15:関節炎の鑑別診断
🧠 全体像:ピロリン酸 pyrophosphate ピロリン酸(pyrophosphate) pyrophosphate(ピロリン酸) カルシウム(CPP)結晶の読み方は、尿酸ナトリウム(MSU)結晶との対比に尽きる——形(菱形・長方形 squared-off方形(squared-off) squared-off(方形) vs 針状)、複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) の強さと向き(弱い正 vs 強い負)が鏡検の核心である。もう一つの実務上の要点は、CPP結晶は小さく複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱いため見落とされやすい(感度が低い)ことと、結晶が見つかっても化膿性関節炎 septic arthritis 化膿性関節炎(septic arthritis) septic arthritis(化膿性関節炎) を否定できないことの2つで、いずれも「結晶が見えた/見えない」だけで診療を止めないための注意になる。
何を見ているか
関節穿刺arthrocentesis 関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺) で得た関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) (または痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) に相当する石灰化沈着物)を、補正偏光顕微鏡compensated polarized light microscopy 補正偏光顕微鏡(compensated polarized light microscopy)compensated polarized light microscopy(補正偏光顕微鏡) で観察し、結晶の形、複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) の有無・強さ、遅相軸に対する向きを判定する。CPP結晶は関節軟骨 articular cartilage関節軟骨(articular cartilage) articular cartilage(関節軟骨)・線維軟骨fibrocartilage 線維軟骨(fibrocartilage)fibrocartilage(線維軟骨) 基質にまず沈着し、そこから関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) 中へ脱落したものを検出する。
基準値と単位
CPP結晶検査は定量値ではなく定性所見(陽性/陰性)であり、施設差・年齢差・性差という基準値 baseline / reference value 基準値(baseline / reference value) baseline / reference value(基準値) の概念は当てはまらない。ただし加齢は結晶沈着 crystal deposition 結晶沈着(crystal deposition) crystal deposition(結晶沈着) (軟骨石灰化chondrocalcinosis軟骨石灰化(chondrocalcinosis)chondrocalcinosis(軟骨石灰化))の有病率 prevalence 有病率(prevalence) prevalence(有病率) を強く左右し、80歳以上では無症候の軟骨石灰化 chondrocalcinosis 軟骨石灰化(chondrocalcinosis) chondrocalcinosis(軟骨石灰化) がまれではない。
陽性の意味:MSU結晶との対比
CPP結晶は菱形または平行六面体で複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱いのに対し、痛風のMSU結晶 monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) は針状で複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が強いという対比がまず基本になる1。
| 所見 | CPP結晶 | MSU結晶monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶) (痛風) |
|---|---|---|
| 形 | 菱形・長方形 squared-off方形(squared-off) squared-off(方形)(平行六面体) | 針状 |
| 複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) の強さ | 弱い | 強い |
| 複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) の符号 | 正 | 負 |
| 補償板compensator plate 補償板(compensator plate)compensator plate(補償板) の遅相軸に平行なときの色 | 青 | 黄 |
| 対応する疾患 | ピロリン酸カルシウム結晶calcium pyrophosphate crystal ピロリン酸カルシウム結晶(calcium pyrophosphate crystal)calcium pyrophosphate crystal(ピロリン酸カルシウム結晶) 沈着症(CPPD、偽痛風pseudogout偽痛風(pseudogout)pseudogout(偽痛風)) | 痛風 |
💡 覚え方として、英語圏では「ABC」(Aligned=補償板 compensator plate 補償板(compensator plate) compensator plate(補償板) の遅相軸に平行、Blue=青、Calcium=カルシウム)という語呂合わせが使われる。CPP結晶は遅相軸に平行に置いたとき青く見え、直交させると黄色くなる——痛風のMSU結晶 monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) はちょうど逆(平行で黄、直交で青)になる。
CPP結晶が確認された場合でも、偽痛風pseudogout偽痛風(pseudogout)pseudogout(偽痛風)の急性発作か、無症候の軟骨石灰化 chondrocalcinosis 軟骨石灰化(chondrocalcinosis) chondrocalcinosis(軟骨石灰化) に伴う偶然 chance 偶然(chance) chance(偶然) の混入かは、関節の急性炎症 acute inflammation 急性炎症(acute inflammation) acute inflammation(急性炎症) 所見(発赤・熱感・腫脹)の有無と合わせて判断する。画像上の軟骨石灰化 chondrocalcinosis 軟骨石灰化(chondrocalcinosis) chondrocalcinosis(軟骨石灰化) (半月板menisci半月板(menisci)menisci(半月板)・三角線維軟骨複合体triangular fibrocartilage complex 三角線維軟骨複合体(triangular fibrocartilage complex)triangular fibrocartilage complex(三角線維軟骨複合体) など)は結晶沈着 crystal deposition 結晶沈着(crystal deposition) crystal deposition(結晶沈着) を支持する所見だが、感度は高くない。
陰性の意味
CPP結晶が陰性でもCPPD・偽痛風pseudogout 偽痛風(pseudogout)pseudogout(偽痛風) を除外できない。結晶が小さく複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱いため見落とされやすいこと(後述)に加え、関節穿刺arthrocentesis 関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺) の部位・採取量、発作の時期によっても検出率は変わる。2023年のACR/EULAR分類基準 ACR/EULAR classification criteria ACR/EULAR分類基準(ACR/EULAR classification criteria) ACR/EULAR classification criteria(ACR/EULAR分類基準) は、この偽陰性の多さを踏まえ、関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) 結晶陽性またはcrowned dens syndrome(歯突起冠状石灰化症候群crowned dens syndrome歯突起冠状石灰化症候群(crowned dens syndrome)crowned dens syndrome(歯突起冠状石灰化症候群))を十分条件とする一方、これらを欠く場合には年齢・代謝性/遺伝性危険因子・画像所見などを組み合わせた重み付けスコア(56点超)で分類する経路を用意している2。
測定上の注意
⚠️ CPP結晶は小さく(しばしば2μm未満)複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱いため、通常の偏光顕微鏡 polarization microscope 偏光顕微鏡(polarization microscope) polarization microscope(偏光顕微鏡) 検査では見落とされやすい。 マゼンタ色の背景とのコントラスト contrast コントラスト(contrast) contrast(コントラスト) が乏しく、結晶の向きがわずかにずれるだけでさらに複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱まり検出が難しくなる。結晶に精通したリウマチ医の間でも同定の誤りが半数を超えるとする報告があり、観察者の熟練度に検出感度が強く依存する3。
- 検体は採取後速やかに検鏡する。放置・冷却により人工的な結晶が析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) したり、逆に脆弱な結晶が壊れて見えなくなったりする。
- 抗炎症治療anti-inflammatory therapy 抗炎症治療(anti-inflammatory therapy)anti-inflammatory therapy(抗炎症治療) 後や少量の検体では結晶量が減り、検出率がさらに下がる。
- ⭐ 結晶(CPPでもMSUでも)が確認できても化膿性関節炎 septic arthritis 化膿性関節炎(septic arthritis) septic arthritis(化膿性関節炎) の併存は否定できない。 結晶誘発性関節炎crystal-induced arthritis 結晶誘発性関節炎(crystal-induced arthritis)crystal-induced arthritis(結晶誘発性関節炎) と細菌感染は同一関節に併存しうるため、結晶検索と並行して必ず細胞数・分画、グラム染色、培養を提出する。発熱、免疫不全、人工関節、多関節の急性腫脹があれば特に警戒する。
- CPP結晶とMSU結晶 monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) が同一検体で混在することもあり、片方を確認しても他方の検索を打ち切らない。
経時変化とモニタリング
CPP結晶検査は急性発作の診断に使う単回の定性検査 qualitative test定性検査(qualitative test) qualitative test(定性検査)であり、経時的serial 経時的(serial)serial(経時的) な数値モニタリングの対象ではない。反復する発作の管理は臨床経過と画像(軟骨石灰化chondrocalcinosis 軟骨石灰化(chondrocalcinosis)chondrocalcinosis(軟骨石灰化) の分布)で追い、結晶検査を繰り返し施行して治療効果を追跡する使い方はしない。
まとめ
- CPP結晶は菱形・弱い正の複屈折 positive birefringence正の複屈折(positive birefringence) positive birefringence(正の複屈折)、MSU結晶monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶) は針状・強い負の複屈折 negative birefringence 負の複屈折(negative birefringence) negative birefringence(負の複屈折) という対比が鏡検の核心で、遅相軸に平行なときの色(CPPは青、MSUは黄)が「ABC」の語呂合わせで覚えられる。
- CPP結晶は小さく複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が弱いため見落とされやすく、検体は速やかに検鏡する。陰性でもCPPDを除外できない。
- 結晶が確認できても化膿性関節炎 septic arthritis 化膿性関節炎(septic arthritis) septic arthritis(化膿性関節炎) の併存は否定できず、グラム染色・培養を結晶検索と並行して必ず提出する。
- 2023年のACR/EULAR分類基準 ACR/EULAR classification criteria ACR/EULAR分類基準(ACR/EULAR classification criteria) ACR/EULAR classification criteria(ACR/EULAR分類基準) は、結晶検出の偽陰性の多さを踏まえ、結晶陽性を十分条件としつつ重み付けスコアによる代替経路 alternative pathway 代替経路(alternative pathway) alternative pathway(代替経路) を用意している。
出典
- 1.Calcium Pyrophosphate Deposition Disease(StatPearls (NCBI Bookshelf)・2025)CPP結晶は菱形または平行六面体(rhomboid or parallelepipedal)で弱い複屈折を示すのに対し、痛風のMSU結晶は強い負の複屈折を示す針状であるという対比を確認した閲覧 2026-08-11
- 2.The 2023 American College of Rheumatology/European Alliance of Associations for Rheumatology Classification Criteria for Calcium Pyrophosphate Deposition (CPPD) Disease(American College of Rheumatology / European Alliance of Associations for Rheumatology(Abhishek A, et al.)・2023)関節液の偏光顕微鏡によるCPP結晶陽性所見は特異度が高い一方で偽陰性率が高く観察者間variabilityも大きいため実務上の「実行可能な gold standard」が存在しないこと、この限界のため結晶同定を欠く場合の代替経路として重み付けスコアによる分類を用意したことを確認した閲覧 2026-08-11
- 3.A Novel Polarized Light Microscope for the Examination of Birefringent Crystals in Synovial Fluid(Gout, Urate, and Crystal Deposition Disease(FitzGerald JD, et al.)・2024)CPP結晶はしばしば2μm未満と小さく複屈折も弱いため、従来の偏光顕微鏡(CPLM)検査ではマゼンタ色の背景とのコントラストが乏しく同定が難しいこと、結晶に精通したリウマチ医の間でもCPP結晶の同定誤りの頻度が50%を超えるという報告があることを確認した閲覧 2026-08-11