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尿酸結晶
Urate crystals
🧠 全体像:尿酸結晶 urate crystals 尿酸結晶(urate crystals) urate crystals(尿酸結晶) という言葉は、関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) 中の尿酸一ナトリウム結晶 monosodium urate, MSU 尿酸一ナトリウム結晶(monosodium urate, MSU) monosodium urate, MSU(尿酸一ナトリウム結晶) と、尿沈渣中の尿酸・尿酸塩結晶urate crystals 尿酸塩結晶(urate crystals)urate crystals(尿酸塩結晶) を指し得るが、両者は検体・化学形・臨床的意味が違う。急性関節炎ではMSU結晶 monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) が痛風の確定根拠となる一方、尿中結晶は尿pH・濃縮・保存条件にも左右され、単独では痛風や尿路結石症urolithiasis尿路結石症(urolithiasis)urolithiasis(尿路結石症)を確定しない。
何を見ているか
関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) では、穿刺液または痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) の吸引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、細胞内外の位置、複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) の向きを判定する。尿では尿沈渣として、尿酸結晶urate crystals尿酸結晶(urate crystals)urate crystals(尿酸結晶)、無定形尿酸塩amorphous urate 無定形尿酸塩(amorphous urate)amorphous urate(無定形尿酸塩) などを形態と尿pHから読む。
| 検体・結晶 | 主な形態 | 複屈折birefringence複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) | 主な意味 |
|---|---|---|---|
| 関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) のMSU結晶 monosodium urate crystalMSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) | 細長い針状、好中球内外 | 強い負1 | 症候性関節・滑液包bursa 滑液包(bursa)bursa(滑液包) または痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) で確認すれば痛風の確定根拠2 |
| 関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) のピロリン酸Ca結晶 calcium pyrophosphate crystalピロリン酸Ca結晶(calcium pyrophosphate crystal) calcium pyrophosphate crystal(ピロリン酸Ca結晶) | 平行六面体(菱形)・短い棒状 rod-shaped棒状(rod-shaped) rod-shaped(棒状)。細胞内に多い | 弱い正、または複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) がほとんど見えない3 | ピロリン酸Ca結晶沈着症calcium pyrophosphate deposition disease ピロリン酸Ca結晶沈着症(calcium pyrophosphate deposition disease)calcium pyrophosphate deposition disease(ピロリン酸Ca結晶沈着症) の確定根拠(関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) のCPP結晶の同定が基準標準) |
| 尿中尿酸結晶 urate crystals尿酸結晶(urate crystals) urate crystals(尿酸結晶) | 菱形、樽状、ロゼット状rosette-shaped ロゼット状(rosette-shaped)rosette-shaped(ロゼット状) など多形性 pleomorphism多形性(pleomorphism) pleomorphism(多形性) | 弱い〜明瞭 | 酸性尿acidic urine酸性尿(acidic urine)acidic urine(酸性尿)・高尿酸濃度・結石リスクを背景とする |
| 尿中無定形尿酸塩 amorphous urate無定形尿酸塩(amorphous urate) amorphous urate(無定形尿酸塩) | 微細顆粒の集簇 clustering (aggregation)集簇(clustering (aggregation)) clustering (aggregation)(集簇) | 形態だけでは不明瞭 | 濃縮・酸性・冷却後の尿でも析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) する |
関節内のMSUは尿酸のナトリウム塩であり、尿中で析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) する尿酸二水和物 uric acid dihydrate 尿酸二水和物(uric acid dihydrate) uric acid dihydrate(尿酸二水和物) や無定形尿酸塩 amorphous urate 無定形尿酸塩(amorphous urate) amorphous urate(無定形尿酸塩) と同じ所見として扱わない。血清尿酸も結晶の存在を直接測る検査ではない。
関節液MSU結晶の読み方
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) では、MSU結晶monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶) は補償板 compensator plate 補償板(compensator plate) compensator plate(補償板) の遅軸 slow axis 遅軸(slow axis) slow axis(遅軸) と平行なとき黄色、直交すると青色に見える強い負の複屈折 negative birefringence 負の複屈折(negative birefringence) negative birefringence(負の複屈折) を示す1。ピロリン酸Ca結晶calcium pyrophosphate crystal ピロリン酸Ca結晶(calcium pyrophosphate crystal)calcium pyrophosphate crystal(ピロリン酸Ca結晶) は原則として逆の色関係(弱い正の複屈折 positive birefringence正の複屈折(positive birefringence) positive birefringence(正の複屈折))を示すが、複屈折birefringence 複屈折(birefringence)birefringence(複屈折) が弱いかほとんど見えないこともあり見落としやすいため、色だけでなく形態と向きを合わせる3。
| 所見 | 解釈 |
|---|---|
| 症候性関節・滑液包bursa 滑液包(bursa)bursa(滑液包) または痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) でMSUを確認 | 痛風の確定診断を可能にする2。2015年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) でも、採点せずに痛風と分類できる十分条件に置かれている4 |
| MSUが見つからない | 採取部位、結晶量、処理、観察者の熟練度により偽陰性があり、痛風を完全には除外しない |
| MSUと高い白血球数 white blood cell count白血球数(white blood cell count) white blood cell count(白血球数) | 結晶誘発性炎症crystal-induced inflammation 結晶誘発性炎症(crystal-induced inflammation)crystal-induced inflammation(結晶誘発性炎症) を支持するが、感染との併存を除外できない |
| MSUとピロリン酸Ca結晶 calcium pyrophosphate crystal ピロリン酸Ca結晶(calcium pyrophosphate crystal) calcium pyrophosphate crystal(ピロリン酸Ca結晶) が混在 | 複数の結晶沈着 crystal deposition 結晶沈着(crystal deposition) crystal deposition(結晶沈着) 症が併存し得るため、各結晶を別々に同定する |
⚠️ 分類基準と診断を混同しない。 ACR/EULAR 2015の点数表は、研究や試験に登録する患者集団をそろえるための分類基準で、臨床現場の診断に当てはめるためのものではない。入口基準を満たす患者の最終的な診断は、疑う全例で関節液 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) の吸引物に結晶を探すことが基本で、高尿酸血症hyperuricemia 高尿酸血症(hyperuricemia)hyperuricemia(高尿酸血症) があるだけでは診断しない42。結晶同定ができないときは、超音波の二重輪郭徴候 double-contour sign 二重輪郭徴候(double-contour sign) double-contour sign(二重輪郭徴候) や痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) などの画像を補助にする2。
⚠️ MSU結晶monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶) が見えても化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎(septic arthritis)septic arthritis(化膿性関節炎)は否定できない。結晶性関節炎crystal arthritis 結晶性関節炎(crystal arthritis)crystal arthritis(結晶性関節炎) の関節の5%(MSU結晶monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal)monosodium urate crystal(MSU結晶) の穿刺液に限っても4%)に感染が併存していたという報告がある5。発熱、菌血症リスク、免疫不全、人工関節、初回の非典型発作では、関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) の細胞数・分画、グラム染色、培養を並行し、培養結果blood/culture results 培養結果(blood/culture results)blood/culture results(培養結果) を待つ間の治療要否を臨床的に判断する。
関節液検査の進め方
flowchart TD
A["急性の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mono- or oligoarthritis'>単関節・少関節炎</span>"] --> B["無菌的に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='arthrocentesis'>関節穿刺</span>"]
B --> C["細胞数・分画、グラム染色・培養"]
B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='compensated polarized light microscopy'>補正偏光顕微鏡</span>で結晶を検索"]
D --> E{"針状・強い<span class='jp-term jp-term-diagram' title='negative birefringence'>負の複屈折</span>か"}
E -->|"はい"| F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monosodium urate crystal'>MSU結晶</span>:痛風を確定"]
E -->|"いいえ"| G{"菱形・弱い<span class='jp-term jp-term-diagram' title='positive birefringence'>正の複屈折</span>か"}
G -->|"はい"| H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='calcium pyrophosphate crystal'>ピロリン酸Ca結晶</span>を考える"]
G -->|"不明・陰性"| I["再観察、別部位、画像・他疾患を検討"]
C --> J["感染の併存を別軸で判定"]
F --> J
穿刺液は結晶検索だけに使い切らず、感染評価に必要な量を確保する。細胞内結晶intracellular crystal 細胞内結晶(intracellular crystal)intracellular crystal(細胞内結晶) は活発な炎症を支持するが、細胞外結晶extracellular crystal 細胞外結晶(extracellular crystal)extracellular crystal(細胞外結晶) だけでも診断的価値がある。
尿中の尿酸・尿酸塩結晶
尿中結晶は酸性尿 acidic urine 酸性尿(acidic urine) acidic urine(酸性尿) と高い尿酸濃度で析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) しやすい。尿酸結石uric acid stone 尿酸結石(uric acid stone)uric acid stone(尿酸結石) は尿pHの低さが重要で、血清尿酸が正常でも起こり得る。反対に、結晶尿crystalluria 結晶尿(crystalluria)crystalluria(結晶尿) が一度見つかっただけでは結石の存在や将来の発症を確定できない。
| 状況 | 読み方・次の確認 |
|---|---|
| 新鮮fresh 新鮮(fresh)fresh(新鮮) な酸性尿 acidic urine 酸性尿(acidic urine) acidic urine(酸性尿) に尿酸結晶 urate crystals 尿酸結晶(urate crystals) urate crystals(尿酸結晶) が反復 | 尿pH、尿量、食事・下痢、代謝性疾患、結石歴を評価 |
| 冷蔵・放置後だけ無定形尿酸塩 amorphous urate 無定形尿酸塩(amorphous urate) amorphous urate(無定形尿酸塩) が多い | 試験管内析出in vitro precipitation 試験管内析出(in vitro precipitation)in vitro precipitation(試験管内析出) を疑い、新鮮fresh 新鮮(fresh)fresh(新鮮) 尿を速やかに再検 |
| 疝痛・血尿を伴う | 画像、腎機能、感染、結石分析stone analysis結石分析(stone analysis)stone analysis(結石分析)・24時間尿を状況に応じ追加 |
| 結晶なし | 間欠的排泄や溶解があり、尿酸結石uric acid stone 尿酸結石(uric acid stone)uric acid stone(尿酸結石) を除外しない |
尿中結晶の評価は、形態だけでなく尿pH、比重、採取から分析までの時間を記録する。自動分析装置automated analyzer 自動分析装置(automated analyzer)automated analyzer(自動分析装置) は非典型形態を分類できないことがあり、疑わしい場合は手作業の顕微鏡確認を行う。
測定上の注意
- 結晶は小さく、好中球内に隠れるため、通常光だけでは見逃しやすい。
- 結晶同定は観察者依存性があり、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) の調整と訓練が必要である。
- 関節穿刺arthrocentesis 関節穿刺(arthrocentesis)arthrocentesis(関節穿刺) 前の抗炎症治療 anti-inflammatory therapy 抗炎症治療(anti-inflammatory therapy) anti-inflammatory therapy(抗炎症治療) や採取部位の違いも、結晶量と検出感度に影響し得る。
- 関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) 中の結晶は保存後も確認できることがあるが、感染培養を含め新鮮 fresh 新鮮(fresh) fresh(新鮮) 検体を早く処理する。
- 尿は冷却、蒸発evaporation蒸発(evaporation)evaporation(蒸発)、pH変化で試験管内 in vitro 試験管内(in vitro) in vitro(試験管内) 結晶が増える。採取条件の分からない結晶尿 crystalluria 結晶尿(crystalluria) crystalluria(結晶尿) を過大評価しない。
- 血清尿酸正常、関節液joint fluid 関節液(joint fluid)joint fluid(関節液) 結晶陰性、画像陰性のいずれも、単独では臨床的に強く疑う痛風を完全には除外しない。
まとめ
- 痛風を確定するのは、症候性関節・滑液包bursa 滑液包(bursa)bursa(滑液包) または痛風結節 Tophi 痛風結節(Tophi) Tophi(痛風結節) のMSU結晶 monosodium urate crystal MSU結晶(monosodium urate crystal) monosodium urate crystal(MSU結晶) である。ACR/EULAR 2015の点数表は研究用の分類基準で、臨床の診断は結晶の同定が軸になる。
- MSU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)、ピロリン酸pyrophosphate ピロリン酸(pyrophosphate)pyrophosphate(ピロリン酸) Caは平行六面体(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) (ほとんど見えないこともある)が基本である。
- 結晶が見えても感染性関節炎 septic (infectious) arthritis 感染性関節炎(septic (infectious) arthritis) septic (infectious) arthritis(感染性関節炎) は併存し得るため、グラム染色・培養を別軸で行う。
- 尿中の尿酸・尿酸塩結晶urate crystals 尿酸塩結晶(urate crystals)urate crystals(尿酸塩結晶) は関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) MSUと分け、尿pH、濃縮、保存、結石症状と統合する。
- 結晶の陰性・陽性だけで病名を機械的に決めず、検体品質と臨床像を確認する。
出典
- 1.Wide-field imaging of birefringent synovial fluid crystals using lens-free polarized microscopy for gout diagnosis(Scientific Reports・2016)Europe PMC の全文(PMC4928089)の序論で、補正偏光顕微鏡(直交偏光子と全波長板)ではMSU結晶が針状で強い負の複屈折を示し、結晶軸が全波長板の遅軸と平行なら黄色、垂直なら青に見えると説明していること、偏光顕微鏡による結晶同定が痛風診断のゴールドスタンダードとされていることを確認した。結晶の光学的性質の説明は工学論文の序論の記述であり、診断ガイドラインの根拠ではない。閲覧 2026-11-04
- 2.2018 updated European League Against Rheumatism evidence-based recommendations for the diagnosis of gout(EULAR・2020)Europe PMC の抄録(PMID 31167758)で、痛風が疑われる全例で関節液または痛風結節の吸引物に結晶を探すことを推奨し、MSU結晶の証明が痛風の確定診断を可能にすること、結晶同定ができないときの非典型例は超音波(二重輪郭徴候・痛風結節)を含む画像で調べること、診断を高尿酸血症の存在だけで下してはならないという合意があることを確認した。抄録のみを根拠にしており、推奨文の逐語は読んでいない。閲覧 2026-11-04
- 3.Calcium pyrophosphate crystal deposition disease: diagnosis and treatment(Open Access Rheumatology: Research and Reviews・2014)Europe PMC の全文(PMC5045115)で、関節液中のCPP結晶を光学顕微鏡・補正偏光顕微鏡・位相差顕微鏡で同定することがCPPD診断の基準標準であること、CPP結晶は特徴的に平行六面体(菱形)の形で主に細胞内に存在し、複屈折はないか弱い正であること(補正偏光顕微鏡の図で弱い正の複屈折を示す)を確認した。総説であり、ガイドラインの推奨ではない。閲覧 2026-11-04
- 4.2015 Gout classification criteria: an American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative(ACR / EULAR(Annals of the Rheumatic Diseases 誌)・2015)Europe PMC の全文(PMC4602275)で、必須の入口基準が末梢関節または滑液包の腫脹・疼痛・圧痛を少なくとも1回経験していること、症候性の関節・滑液包(関節液)または痛風結節でMSU結晶が見つかれば追加の採点なしに痛風と分類できる十分条件であること、MSU結晶の判定は訓練された観察者が行うこと、分類基準は臨床現場での診断に用いるためのものではなく、臨床では関節または痛風結節の穿刺が診断確立に不可欠なままであること、分類基準の目的が観察研究や臨床試験に登録する均質な患者集団の標準化された組み入れであることを確認した。閲覧 2026-11-04
- 5.Concomitant Septic Arthritis in Crystal Monoarthritis(The Journal of Rheumatology・2012)発行元の全文で、結晶性関節炎の関節の5%に感染が併存していたこと(結晶の種類別ではMSU結晶の穿刺液の4%)、急性単関節炎の関節液に結晶があるだけでは化膿性関節炎を除外できず、結晶があっても化膿性関節炎を考えて血液培養を採るべきとしていることを確認した。閲覧 2026-09-29