２０２４０３１１：　TFCC・解剖・遠位橈尺靭帯・尺骨茎状突起

遠位橈尺靱帯は、動的荷重下における遠位橈尺関節の主要な安定機構です。

しかし、尺骨の茎状突起の中央および遠位 3 分の 1 におけるそれらの取り付けに関する解剖学的詳細は依然として不明です。以前の解剖学的研究には高齢の死体のみが含まれていたため、その解剖学的所見は若くて健康な標本の形態学的特徴を反映していない可能性があります。この研究では、遠位尺骨の解剖学的特徴、特に茎状突起の解剖学的特徴を調査して、橈尺骨靱帯の茎状突起への付着を決定し、磁気共鳴画像法（MRI）を使用して若くて健康なドナーの橈尺骨靱帯の茎状突起への方向と付着を検証しました。 。マイクロコンピュータ断層撮影法（マイクロCT）を使用して、12人の死体手関節の遠位尺骨の形態学的特徴を調査しました。また、皮質骨の厚さの分布を可視化して計測しました。橈尺靱帯の茎状突起への付着を調べるために、軸平面で 3 つの標本を組織学的に分析し、7 つの標本を肉眼的に分析しました。さらに、3.0 テスラ MRI を使用して、生存ボランティアの 5 つの手関節を評価しました。遠位尺骨には、橈尺骨靱帯の付着に対応する茎状突起の背橈骨面に隆起があります。データ処理後のマイクロ CT 画像により、背橈骨四分円の皮質の厚さは、茎状突起の近位スライスで他の四分円の皮質よりも厚く ( p < 0.01)、背尺骨 ( p = 0.021) および尺手掌 の皮質の厚さが明らかになりました。 ( p < 0.01) 中央スライスの象限。組織学的分析により、橈尺靱帯が軟骨骨端付着部を介して茎状突起の中間および遠位3分の1に付着していることが示されました。線維の方向は、茎状突起の中央 3 分の 1 では背側であり、茎状突起の遠位 3 分の 1 では掌側に変わりました。若くて健康な参加者を対象に、MRI を使用して、茎状突起上の橈尺靱帯の方向と付着を確認しました。橈尺靱帯は茎状突起の背橈骨隆起に付着しており、これは皮質骨の肥厚、付着部位の組織学、および生体内MR画像によって確認された。橈尺靱帯の方向が立体的に交差しており、滑り安定性と回転運動性を両立していると考えられる。これらの解剖学的所見は、遠位橈尺関節の安定化に関する生体力学的考察の基礎を提供する可能性がある。

三角形の線維軟骨複合体は遠位橈尺関節を安定させます (Palmer and Werner、1981 )。特に、正円板と遠位尺骨を接続する橈尺骨靱帯は、動的荷重下で遠位橈尺関節の主要な安定化装置であると考えられている（Bain et al., 2015 ; Haugstvedt et al. , 2006 ; nakamura and Makita , 2000 ） ; Rein et al .、2015）。中心窩は、遠位尺骨上の橈尺靱帯の付着に重要です。それは、深橈尺靱帯（Hagert、 1994）または三角靱帯（中村およびマキタ、2000 ; ナカムラら、2001 ; ナカムラおよびヤベ、2000 ; ナカムラら、1996 ）のいずれかと呼ばれます。しかし、橈尺靱帯の茎状突起の中間および遠位3分の1への付着に関する解剖学的詳細は依然として不明である(Hagert, 1994 ; 中村および矢部, 2000 ; 石井ら, 1998 )。さらに、これまでの解剖学的研究には、高齢の死体（af Ekenstam and Hagert, 1985 ; ナカムラおよびマキタ, 2000; ナカムラら、1996 ; ナカムラら、2001 ; Semischら、2016）または標本のいずれかが含まれていたため、年齢は不明であるため(Ishii et al ., 1998 ; Palmer and Werner, 1981 )、これらの解剖学的所見は若くて健康な標本の形態学的特徴を反映していない可能性があります。

骨は、機械的ストレス負荷を受けたとき、高度に適応します (Wolff、1892 )。これまでの報告では、腱、靱帯、腱膜などの高密度の結合組織を介した高い引張応力が、付着部の形態や皮質骨の厚さに影響を与えると報告されています（Tamaki et al 2014 ; Nozaki et al 2015 ; Norman et al 2014）。ら、2017 ;佐藤ら、2018）。遠位尺骨は、軟骨表面、中心窩、尺骨伸筋の溝、および茎状突起によって形成されることが知られています。しかし、尺骨遠位部の形態学的特徴、特に橈尺骨靱帯の引張応力に関する茎状突起については、ほとんど議論されていない。これらの形態学的特徴は、橈尺靱帯の茎状突起への付着の機械的に活動する部分を特定する可能性があります。

この研究の最初の目的は、骨の形態学的、組織学的、および肉眼的な方法を使用して、尺骨遠位の解剖学的特徴を特徴付けることでした。2 番目の目的は、磁気共鳴画像法 (MRI) を使用して、若くて健康なドナーの橈尺靭帯の方向と茎状突起への付着を検証することでした。私たちは、遠位尺骨、特に茎状突起は橈尺靱帯の付着に対応する解剖学的特徴を有しており、その所見は MRI を使用して生体内で視覚化できるのではないかと仮説を立てました。

尺骨遠位部の骨構成

マイクロCTを使用して、すべての標本で茎状突起の背橈骨面の隆起と尺骨窩の掌側部分の窪みを特定しました。マイクロCTデータの皮質厚さマッピングを使用して、茎状突起の中央の明るい色の領域は、より厚い皮質領域を示し、茎状突起の背橈状隆起に対応していることがわかりました。尺骨茎状突起の近位スライスでは、背橈骨四分円の皮質の厚さは他の四分円の皮質厚よりも厚かった（ｐ ＜０．０１）。中央のスライスでは、背橈骨四分円の厚さは背尺四分円（p = 0.021）および尺手掌四分円（p < 0.01）の厚さより厚かった。遠位スライスでは、四分円に違いはありませんでした 。
測定値の観察者間および観察者内の一致は良好でした（観察者間: ICC、0.84; 95% CI、0.78-0.88; 観察者内: ICC、0.92; 95% CI、0.89-0.94)。

マイクロ CT を使用して取得した 3 次元画像による遠位尺骨の骨形態。右尺骨の遠位端の掌橈骨（a）、橈骨（b）、背橈骨（c）の図。茎状突起の背橈骨面の隆起 (黄色の矢印) と遠位尺骨の手掌側のくぼみ (星印) が確認できます。

尺骨の茎状突起における皮質骨の肥厚の評価。画像処理後に視覚化された左尺骨の茎状突起の皮質肥厚マップ。三次元再構成は、茎状突起の (a) 背橈骨面、(b) 橈骨面、および (c) 橈骨掌骨面を示します。ポイントの皮質骨が厚ければ厚いほど、ポイントの色は明るくなります。(d、e、f) 茎状突起の軸方向の 2 次元画像を厚さに応じて色付けします。近位 3 分の 1 (d)、中間 3 分の 1 (e)、および遠位 3 分の 1 (f) のスライスが示されています。各茎状突起は、橈骨背 (1)、背尺 (2)、橈骨掌 (3)、および尺手掌 (4) の 4 等分に分割されました。カラーバーは厚さを示します。

橈尺靱帯の組織学的観察

茎状突起の背橈骨面における隆起の組織学的重要性を理解するために、橈尺靱帯に関連して連続切片の軸方向標本を検査しました。橈尺靱帯の線維は、軟骨骨端付着部を介して尺骨に付着しており、濃く染色されていた。
茎状突起の中央 3 分の 1 で、橈尺靱帯が椎間板の掌側部分から生じ、背側方向に茎状突起に付着しました 。さらに遠位側で観察すると、橈尺靱帯の方向が背側から掌側に徐々に変化していました。茎状突起の遠位 3 分の 1 で、橈尺靱帯が椎間板本体の背側部分から生じ、手のひら方向に茎状突起に付着していました 。

マッソントリクローム染色を使用した橈尺靱帯の組織学的分析。セクションの位置は青い線 (a) で示されます。(bi) 椎間板固有 (アスタリスク) から茎状突起 (SP) までの橈尺靱帯は、赤い点線の矢印で示されています。緩い結合組織はオレンジ色の矢印で示されています。ECU、尺側手根伸筋腱。L、月状骨。P、豆状骨。R、半径; T、三角骨。距離、遠位。ドース、背側。尺骨、尺骨。スケールバー、5 mm

橈尺靱帯の尺骨付着部の肉眼的解剖

背側では、伸筋腱鞘の床を含む、円板本体の背側縁と背側関節包を明確に分離することができました。橈尺靱帯は茎状突起に付着しており、最も表面にある線維は掌関節包に向けられていました。手掌側では、手掌と滑膜の関節包と円板本体が混在しており、明確に分離することができませんでした。最も表面にある線維は、円板本体から接続され、手掌関節包につながり、手掌関節包は月状骨および三角骨の手掌側に取り付けられ、橈骨茎状関節を含んでいた。

橈尺靱帯の肉眼観察。(a) 月状骨と三角骨を除去した後の右手首の橈骨の遠位面と板本体。(b) 背側および掌側の関節包が、円板本体の橈骨および周縁から剥離しました。短剣とアスタリスクは、切り離す前の同じポイントを示します。(c) (b) の背面図。橈尺靱帯（深緑色、薄緑色、薄ピンクの点線矢印）が茎状突起（SP）に付着しており、最表層の線維が掌関節包（ピンク点線の矢印）に向いていることに注目してください

生体内イメージング

組織学的データを検証するために、橈尺靱帯の茎状突起への方向と付着を観察しました 。橈尺靱帯は低強度の索状構造として視覚化されました。
茎状突起の近位半分では、橈尺靱帯が椎間板本体の掌側部分から生じ、背側方向に茎状突起の背橈骨面に付着していました。より遠位のスライスでは、橈尺靱帯が椎間板本体の背側部分から生じ、手のひら方向に茎状突起に付着していました 。

若くて健康な参加者の茎状突起における橈尺靱帯の付着の in vivo MR イメージング。スライスの位置は青い線 (a) で示されます。手関節の尺骨部分の軸方向のスライスが示されています (bg)。橈尺靱帯は赤い点線の矢印で示されています。ECU、尺側手根伸筋腱。

橈尺靱帯の向きと付着の模式図の比較。これらの図は、橈骨の尺骨部分、椎間板本体、および尺骨の遠位面を示しています。(a) 橈尺靱帯の対称的な分布についての事前の理解。(b) 本研究に基づく橈尺靱帯の非対称分布の現在の理解。カラーバーは、橈尺靱帯の深さを緑色（深い）からピンク（浅い）まで示します。

死体標本のマイクロ CT イメージングを使用して、茎状突起の背橈骨面上の隆起が皮質骨の肥厚に対応していることを明らかにしました。さらに、組織学的および肉眼的観察により、橈尺靱帯は軟骨骨端付着部を介して茎状突起の背橈骨隆起に付着しており、より遠位で観察すると背側から掌方向に徐々に変化していることが示されました。さらに、MRI により、若年かつ生存している参加者でもこれらの構造が確認されました。したがって、これらの発見は、茎状突起には橈尺靱帯の付着に対応する解剖学的特徴があり、MRI を使用して生体内で視覚化できるという我々の仮説を裏付けました。

尺骨の遠位端の形態は、頭、茎状突起、および中心窩と呼ばれるそれらを分離する窪みを有すると説明されています (Quain and Thane, 1896 ; Standring, 2016 )。尺骨伸筋の骨溝を除いて、尺骨遠位部の背側部分と掌側部分を区別する違いに関するこれまでの記述はありません。本研究では、マイクロ CT を使用して得られた 3 次元画像により、茎状突起の背橈骨面上の隆起と中心窩の手掌部分の窪みが明らかになりました。これらの所見は、皮質骨の肥厚が茎状突起の中央の背橈骨部分で制限されているという事実によって検証されました。前述のように、これらの骨の形態学的特徴、特に皮質骨の肥厚は、密な結合組織からの高い引張応力に対応している可能性があります（Tamaki et al., 2014 ; Nozaki et al . , 2015 ; Norman et al . , 2017 ;Sato et al., 2017）アル、2018）。

橈尺靱帯の付着に関しては、次の 2 つの領域の解剖学的知識が別々に議論されています: (a) 中心窩と茎状突起の基部、および (b) 茎状突起の中間と先端。橈尺靱帯の中心窩への付着は確認されており、橈尺靱帯の深部または三角靱帯と呼ばれる（ナカムラおよびマキタ、２０００年；ナカムラら、２００１年；ナカムラおよびヤベ、２０００年；ナカムラら）アル、1996）。しかし、茎状突起の中間と先端への付着については議論の余地があります。橈尺靱帯の表層部分は、茎状突起の遠位部分に付着していると報告されている(Hagert, 1994 ; Ishii et al ., 1998 )。逆に、円板本体と茎状突起の中央との間に緩い結合組織が介在していることが報告されている(nakamura and Yabe, 2000 )。今回我々は、橈尺靱帯が軟骨骨端付着部を介して茎状突起に付着しており、茎状突起の中央3分の1の背側から遠位3分の1の手掌方向へ徐々に変化していることを発見した。これらの結果は Semischらによって裏付けられています。橈尺靱帯と骨の間の尺骨茎状突起挿入部に線維軟骨が見つかったと報告しました。
橈尺靱帯の茎状突起への付着に関する論争には 2 つの説明が考えられます。第 1 に、これまでの組織学的分析は主に前頭切片に焦点を当てており、軸方向切片はほとんど含まれていませんでした。本研究の組織学的結果に基づくと、茎状突起の中間および先端に付着する橈尺靱帯の線維は、層状構造を含んでいた。したがって、線維の徐々に変化を観察するには、正面切片よりも連続した軸方向切片、特に薄いスライスの方が効果的である可能性があります。

第二に、以前の研究では、Henle ( 1856 )によって以前に述べられているように、橈尺靱帯が下靱帯に基づいて深部と表層の部分に明確に分離されているという解剖学的概念が主張されていた可能性があります。靱帯下靱帯は、茎状突起の中央に放射状にあり、茎状突起に付着した橈尺靱帯の層の間に介在する緩い結合組織であると解釈できます 。肉眼所見から、橈尺靱帯は表層部と深部に分離できず、茎状突起に付着した連続構造であることが判明した。これまでの研究では、三角線維軟骨複合体の深部と表層を明確に分けることができないことが報告されており（ナカムラおよびマキタ、２０００年；ナカムラおよびヤベ、２０００年）、これは我々の発見を裏付けるものである。

我々の結果は、遠位橈尺関節の安定化に関する生体力学的考察に、臨床的に関連性のある新しい解剖学的基礎を提供した。以前の研究では、締め付けが起こる方向に関して矛盾した結果が報告されています。Ekenstam & Hagert ( 1985 ) は、掌橈尺靱帯が回内で緊張していると報告しました。( 1991 ) 背側橈尺靱帯が回内で緊張すると主張しました。その後、Hagert ( 1994 ) は、橈尺靱帯の表層と深層が異なる方向に緊張すると説明しました。重要なことは、橈尺靱帯の方向は以前は対称で交差しない構造であると考えられていたが、我々はそれらが非対称で立体的に交差していることを発見したことである。これらの構造は、爬虫類以来系統発生的に保存されてきた膝の前十字靱帯と後十字靱帯に類似していると解釈できます (Bolk et al ., 1938 )。滑り安定性と回転可動性の両方を満たすという点では、交差構造の方が優れていると考えられています。この場合、関節はより安定しますが、回転は悪くなります (Castaing and Burdin、1979 )。これらの交差する構造は、橈尺靱帯の高度に神経支配された特性に基づいて（Rein et al ., 2015）、靱帯の張力と関節圧縮力の相乗効果による安定性を必要とする「テンセグリティ」の概念にとって合理的であるように思われます（Hagert & Hagert 2010 ）。 ）。我々は、解剖学的所見に基づいて、遠位橈尺関節の主要な固有スタビライザーが再検討されることを望んでいます。
結論として、尺骨遠位の茎状突起には、橈尺骨靱帯の軟骨骨端付着部に対応する背橈骨側面に隆起があることが観察されました。橈尺靱帯の方向は立体的に交差しており、滑り安定性と回転運動性の両方をよりよく満たしている可能性があります。