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日呼吸誌●症4（6），2015

例

経気管支肺生検検体の蛍光 X 線分析が診断に有用であった超硬合金肺の 1 例
丹羽英之

髙倉晃原田真也

片桐真人

楠原政一郎
益田典幸

要旨：症例は，58 歳，女性．15 年前からドリルの先端をホイールで研磨する作業に従事していた．3 年前から咳嗽が出現し，他院で鎮咳薬を処方されていたが症状は軽快せず，当院を受診した．胸部単純 CT では小葉中心性のびまん性粒状影を認めた．気管支鏡検査を行い，経気管支肺生検（transbronchial lung biopsy：TBLB）検体を蛍光 X 線分析したところ，タングステンが検出された．職業歴と蛍光 X 線分析結果から，超硬合金肺と診断した．TBLB 検体は，胸腔鏡下肺生検検体と比較すると，はるかに微小ではあるが，蛍光X 線分析することで本疾患の診断が可能であった．
キーワード：超硬合金肺，蛍光 X 線分析
Hard-metal lung disease, X-ray fluorescence analysis

緒言

仕事終了時には鼻腔内に粉塵が付着していた．
現病歴：健診の受診歴はなかった．3 年前から白色痰

超硬合金はタングステンとコバルトを主な原料としを伴う咳嗽を認めていた．他の医療機関を受診し，処方て，約 1,500℃で焼結することにより製造される．超硬合された鎮咳薬で経過観察していたが，改善しないため，金肺は超硬合金粉末を吸入することにより発症する，職当院を受診した．

業性肺疾患である．診断には，超硬合金吸入歴と病理組

初診時現症：体温 36.0℃，pulse oximeter oxygen sat-織のほか，超硬合金構成成分の証明が必要となる．超硬uration 96％（室内気），脈拍 80/min・整，呼吸 20/min，

合金肺の成分分析には，電子線マイクロアナライザー，ばち指は認めなかった．関節痛なし，皮疹なし，表在リ

蛍光 X 線分析が行われている．今回，我々は経気管支肺ンパ節触知せず，心音純，呼吸音清，腹部軟・圧痛なし，生検検体の蛍光 X 線分析を行い，タングステンを検出し，四肢の浮腫なし，神経学的所見異常なし．

超硬合金肺の診断につながった症例を経験したので，蛍光 X 線分析の利点なども含めて報告する．

症例

症例：58 歳，女性．
主訴：咳嗽．
既往歴：胆石症（胆嚢摘出術後），脂質代謝異常症．

初診時検査所見（表 1）：血算，生化学では異常所見は認められなかった．免疫化学では surfactant protein D（SP-D）の上昇を認めた．呼吸機能検査では，拘束性換気障害と肺拡散能の低下を認めた．
胸部 X 線写真（図 1）：両側中下肺野，左肺優位に粒状影を認めた．
胸部単純 CT 所見（図 2）：両側肺の背側優位に小葉中内服歴：アトルバスタチン（2 年前から）．

心性の粒状影が認められた．肺野末梢の胸膜直下に一生活歴：喫煙歴なし，飲酒歴なし．

部，浸潤影を認めた．縦隔肺門のリンパ節腫大や胸水は職業歴：15 年前からドリルの先端をホイールで研磨認めなかった．

する作業を行っている．職場ではマスクの着用はせず，受診後経過：職場で研磨しているドリルの成分を調べたところ，タングステンとコバルトが含まれていること

連絡先：丹羽 英之〒252‑0374 神奈川県相模原市南区北里 1‑15‑1
北里大学病院呼吸器内科（E-mail: niwahide@kitasato-u.ac.jp）（Received 4 Apr 2015/Accepted 18 Jul 2015）が判明した．気管支鏡検査を施行し，左 B4a で気管支肺胞洗浄（bronchoalveolar lavage：BAL）を，左 B6b とB6c から経気管支肺生検（transbronchial lung biopsy：TBLB）を行い，2 個ずつ検体を採取した．2 個は病理標本のために固定し，残りの 2 個で蛍光 X 線分析を行うこ455

蛍光 X 線分析を行った超硬合金肺の 1 例

表 1 検査所見
Hematology
WBC
Neut
Eos
Lymph
Mono
Baso
RBC
Hb
Ht
Plt
Biochemistry
T.P.
T.Bil.
ALT
AST
AlP
LDH
BUN
Cr
Na
K
Cl
Ca
Fe
TIBC

5,100/μl
59.9％
3.7％
30.3％
5.3％
0.8％
423×104/μl
13.1 g/dl
45.5％
29.4×104/μl

Serology
CRP
KL-6
SP-D
Ferritin
IgG
IgA
IgM

＜0.03 mg/dl
257 U/ml
182 ng/ml
24 ng/ml
1,305 mg/dl
186 mg/dl
63 mg/dl

BALF
Recovery
Cell count
Macro
Lymph
Neut
Eos
CD4/8

73/100 ml
1.43×105/ml57.6％
41.2％
1.2％
0.0％
0.48

7.1 g/dl
0.8 g/dl
20 IU/L
17 IU/L
252 IU/L
198 IU/L
14.6 mg/dl Respiratory function％VC
0.57 mg/dl
FEV1
139 mEq/L
FEV1/FVC
3.8 mEq/L％DLCO
105 mEq/L
9 mg/dl
57 μg/dl
323 μg/dl

62.8％
1.53 L
87.2％
71.0％

TIBC：total iron binding capacity．

図 1 初診時の胸部 X 線写真．両側中下肺野，左肺優位に軽度の粒状影が認められる．肺野の容積は保たれている．

図 2 初診時の胸部単純 CT．両側肺の背側優位に小葉中心性粒状影を認める．肺野末梢の胸膜直下の一部に浸潤影も認めた．有意な縦隔肺門リンパ節腫大や胸水は認められなかった．

学的に肺胞壁に軽度の線維化とリンパ球の浸潤を認めとにした．蛍光 X 線分析用の組織検体は，病理用検体とた．検体の蛍光 X 線分析（堀場製作所製 XGT-1000WR，同じサイズ，約 1 mm 程度のもので，固定はせずに冷蔵検出器はエネルギー分散型検出器を使用した）では，2し，翌日，冷凍便で東京医科歯科大学に送付した．その検体ともにタングステン（W）のピークが認められた（図後，検体を真空乾燥させて蛍光 X 線分析を施行した．

4）．なお，BAL 液からは有意な沈殿物が得られず，分析

BAL 液ではリンパ球数が増加し，CD4/8 は低下していができなかった．以上より，粉塵吸入歴を有し，画像上，た（表 1）．細胞診では，内部に黒色粒子を有する多核巨間質性陰影を認め，肺組織内からタングステンが検出さ細胞（組織球）を認めた（図 3）．TBLB 検体では，組織れたことから超硬合金肺と診断した．確定診断後，仕事456

日呼吸誌

図 3 気管支肺胞洗浄液の Papanicolaou 染色．400 倍．
内部に黒色粒子を有する多核巨細胞（組織球）を認めた．

は退職した．しかし，咳嗽が持続するため，ステロイド［プレドニゾロン（prednisolone）20 mg/日］の投与を開4（6），2015

図 4 TBLB 検体の蛍光 X 線分析結果．分析は KEK-PF共同利用（課題番号：2014G017）にて行った．2 検体ともタングステン（W Lα，W Lβ，W Lγ）の蛍光 X 線ピークが認められた．

始した．その後，咳嗽は消失し，治療開始 4ヶ月後に胸部単純 CT と呼吸機能検査を行った．CT 上，両側肺内に照射すると，検体中の元素がそれぞれ特有の波長の Xの粒状影は残存するものの改善していた．また，肺活量線，蛍光 X 線を発生し，そのピークから元素を同定する

は治療前が 1.76 L であったのに対し，治療後は 2.19 L とことが可能である．蛍光 X 線分析の利点は，前処理の必増加し，拡散能も改善した．現在は，ステロイドを漸減要がないこと，厚みのある検体をそのまま分析にかけてし経過観察中である．

も損傷がなく，試料準備が簡便であることなどがあげら

考れる9）．気管支肺胞洗浄液の蛍光 X 線分析で，超硬合金察成分を検出した報告例はあるが10），蛍光 X 線分析により超硬合金肺は 1940 年にドイツの Jobs らによって，初TBLB 検体からの超硬合金成分（タングステン）を確認めて症例報告された ．超硬合金肺は，超硬合金の製造した報告は，本症例が初めてである．気管支鏡下で採取過程，製品使用時に発生する超硬合金原末や粉塵を吸入できる検体は，外科的肺生検と比較し，きわめて微小ですることで発生する職業性肺疾患である．診断には，①はあるが，侵襲性は軽度である．TBLB 検体を蛍光 X 線

超硬合金吸入歴，②臨床症状，③間質性肺疾患の画像，分析することで，超硬合金成分の検出は十分可能である④病理組織，⑤超硬合金構成成分の証明，の 5 項目が必と思われた．超硬合金における含有率はタングステンが．本症例では，①，②，③，⑤を満たして90〜95％，コバルトが 5〜10％程度でタングステンのほおり，TBLB の組織検体では，特異的な所見は得られなうが多いが，組織障害性はコバルトの影響が強いと考えかったが，BAL 液の細胞診にて多核巨細胞を認め，られている．また，コバルトとタングステンを同時に投TBLB 検体の蛍光 X 線分析によりタングステンを検出し与すると，コバルト単独と比較して，肺障害の程度が強たことから超硬合金肺と診断した．

い11）．本症例では，タングステンのみの検出であり，コ

1）

要とされる

2）
〜5）

超硬合金肺の発症には，個人の感受性が関係するといバルトは検出されなかった．これは，コバルトの含有率われ，粉塵曝露期間と，超硬合金との間には明確な因果が低いことと，コバルトが水溶性であり吸入した元素が関係がないといわれている6）．コバルトは感作物質とし体内で吸収され沈着部位から失われてしまうためと考えて知られており，過敏性肺炎を呈する超硬合金肺症例られる12）．タングステンは単独で検出されることが多く，や超硬合金肺と接触性皮膚炎が同時に発症した報告例もタングステンとコバルトが同時に検出される例は，以前あることから8），発症にアレルギーが関与している可能は 10％程度であった13）．最近の Tanaka らの報告では14），性が考えられるが，現時点では発症機序は不明である．

19 例中 5 例においてタングステンとコバルトが同時に検組織内の超硬合金構成成分の証明には，電子線マイク出されている．同時検出数の増加は，分析技術の進歩も

7）

ロアナライザー（electron probe microanalyzer：EPMA）影響していると考えられる．

が 頻 用 さ れ て い る．Nakamura ら は TBLB 検 体 か ら

診断確定時には可能なかぎり，他の職業性肺疾患同様EPMA によりタングステンを検出している8）．本症例でに配置転換・転職などの勧告を行い，曝露回避に努める

使用した蛍光 X 線分析では，高エネルギーの X 線を検体ことが重要である．有症状例，呼吸機能障害を有する例

蛍光 X 線分析を行った超硬合金肺の 1 例457

では，副腎皮質ステロイドが使用されることが多いが，

6）Auchinclos JH, et al. Health hazard of poorly regu-

治療法は確立されていない．超硬合金肺患者では肺癌併

lated exposure during manufacture of cemented

発の可能性があり，国際がん研究機関では，超硬合金はGroup 2A（probably carcinogenic to humans）とされている15）．本症例では，ステロイドを使用し，自覚症状，画像所見，呼吸機能すべて改善傾向であるが，肺内には超硬合金が今後も残存すると考えられ，注意深く経過観察する方針である．
本論文の要旨は，第 212 回日本呼吸器学会関東地方会（2014年 11 月，横浜）において報告した．
謝辞：検体分析ならびに貴重な助言をしていただいた東京医科歯科大学医歯学総合研究科先端材料評価学分野

宇尾基

弘先生に深謝いたします．

tungsten carbides and cobalt. Br J Ind Med 1992;49: 832‑6.
7）坂本理，他．慢性過敏性肺炎の病態を呈した超硬合金肺の 1 例．日呼吸会誌 2008; 46: 535‑41.
8）Nakamura Y, et al. Hard metal lung disease diagnosed on a transbronchial lung biopy following recurrent contact dermatitis. Intern Med 2014; 53:139‑43.
9）Uo M, et al. Applications of X-ray ﬂuorescence analysis（XRF）to dental and medical specimens. JpnDent Sci Rev 2015; 51: 2‑9.
10）Uo M, et al. XAFS analysis of the bronchoalveolar
lavage ﬂuid of a tungsten carbide pneumoconiosis

著者の COI（conﬂicts of interest）開示：本論文発表内容に関して特に申告なし．

引用文献
1）Jobs H, et al. Metallkeramik als Staubquelle vonärztlichen und technischen Standpunkt. Vertrauensarzt und Krankenkasse 1940; 8: 142‑8.
2）Joseph M. Hard metal pneumoconiosis. Australas
Radiol 1968; 12: 92‑5.
3）Coates EO Jr, et al. Diﬀuse interstitial lung diseasein tungsten carbide workers. Ann Intern Med 1971;
75: 709‑16.
4）Ohori NP, et al. Giant cell interstitial pneumonia
and hard-metal pneumoconiosis. A clinicopathologic
study of four cases and review of the literature. AmJ Surg Pathol 1989; 13: 581‑7.
5）Chong S, et al. Pneumoconiosis: comparison of imaging and pathologic ﬁndings. Radiographics 2006; 26:59‑77.

patient. Chem Lett, 2010; 39: 852‑3.
11）Lison D, et al. Experimental research into thepathogenesis of cobalt hard metal lung disease. Eur
Respir J 1996; 9: 1024‑8.
12）Lison D, et al. Cobalt. In: Nordberg GF, et al, ed.
Handbook on the Toxicology of Metals. 3rd ed. Amsterdam: Elsevier, 2003; 511‑28.
13）Abraham JL, et al. Development and use of a pneumoconiosis database of human pulmonary inorganic
particulate burden in over 400 lungs. Scanning Microsc 1991; 5: 95‑108.
14）Tanaka H, et al. An observational study of giant cellinterstitial pneumonia and lung fibrosis in hard
metal lung disease. BMJ Open 2014; 4: e004407.
15）IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Cobalt in hard metals andcobalt sulfate, gallium arsenide, indium phosphideand vanadium pentoxide. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum 2006; 86: 1‑294.

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日呼吸誌

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Abstract

X-ray fluoroscopy analysis of a transbronchial lung biopsy specimen
for diagnosis of hard-metal lung disease
Hideyuki Niwa, Akira Takakura, Seiichirou Kusuhara, Shinya Harada,
Masato Katagiri and Noriyuki Masuda
Department of Respiratory Medicine, Kitasato University Hospital

The patient was a 58-year-old female with a 3-year history of cough that was nonresponsive to antitussive
drugs. She consulted our hospital for further evaluation and management. Her work had involved sanding drill
ends with a wheel for the past 15 years. Thoracic computed tomography scan revealed diffuse centrilobular particle-like shadows. Furthermore, bronchoscopy with transbronchial lung biopsy（TBLB）was performed, and Xray fluoroscopy demonstrated the presence of tungsten in the TBLB specimen. A diagnosis of hard-metal lungdisease was made based on her occupational history and the results of X-ray fluoroscopy analysis. Although aTBLB specimen is markedly smaller than a thoracoscopy-guided lung biopsy specimen, diagnosis of this disease
was possible by X-ray fluoroscopy analysis.