20240718: 骨盤底筋・解剖・正常機能

女性の骨盤の解剖学は、空間的および機能的に複雑です。解剖学の理解は、機能的および外科的な概念をよりよく理解するのに役立ちます。この研究は、筋肉や靭帯などの支持構造から、それらの協調を担う神経に至るまで、関連する解剖学的構造の概要を示すことを目的としています。

歴史 – 解剖室からの知識

紀元前1550年頃のエジプト時代には、エーベルス・パピルスという最も古い医学文書の一つに、怪我、寄生虫、歯の問題などが記載されていました。このパピルスには、病気の説明、症状、診断、当時使用されていた治療法が幅広く含まれています。さまざまな婦人科領域、避妊のヒント、そして子宮下垂も取り上げられていました。子宮下垂は、さまよう動物として描かれていました。

紀元100年頃、エフェソスのソラヌスは、遺体を解剖して得た知識を記録した最初のギリシャの医師でした。彼は、2000年後の今日でも似た形で教えられている構造を説明しました。「子宮は、前方に膀胱、下方に直腸、側方および後方に腸骨と仙骨の一部と薄い膜で結ばれています。」エフェソスのソラヌスは、靭帯の弛緩が脱垂の原因であることを初めて結びつけ、運命的な動物の形態の神話的誤解を払拭しました。支持構造が弱くなると、下垂や機能不全が生じることを認識していました。

彼の時代には、女性を足で梯子に吊るして脱垂を整復しようとする実践を非難しました。今日でも、骨盤底の弱さを修正するための治療は、解剖学に基づいて最良の形で修正されるべきという最高の指針が残されています。解剖学から機能性、すなわち最良の修復が導かれます。

解剖室での解剖学

解剖室での作業や標本は、マクロおよびミクロの構造に関する詳細な情報を提供します。リヨン出身の解剖学者レオ・テストゥの包括的な解剖学研究は、19世紀末に骨盤底の器官の正確な記述につながりました。テストゥは、異なる構造間の角度、軸、距離を計測し、解剖学を定量化しました。彼は骨盤底の最初の地図製作者の一人と呼べるでしょう。数年後、ウィーンの解剖学者ハルバンとタンラーは、脱垂を持つ若くして亡くなった40人の女性の正常および病理学的解剖を研究し、正確な図像および板図を残しました。
初期の解剖学者の図には、通常、後屈位の子宮が見られますが、これは主に死後の人工物です。

Visible Human Project – チューリッヒ大学のオンライン解剖学プログラム

百年前にマクロ標本で研究されていたものは、今日ではミクロの薄切片で研究することができます。それは解剖学書のような二次元の表現だけでなく、人間の体の三次元モデルとしても可能です。1990年代には、一人の女性と男性が「Visible Human Project」のために自分の体を科学に提供しました。
59歳で亡くなった女性の体は、まずホルマリン溶液に浸され、その後ゼラチンに埋め込まれて冷凍されました（-106℃）。この硬いゼラチンブロックから、特別なコンピューター制御の切断機で各層を0.33mmの厚さで削り取り、写真を撮り、デジタル化しました。これにより、従来の画像診断方法では不可能な最大限の高解像度とリアリティを持つセグメンテーションが可能になりました。このデータセットは合計5189枚の画像から成り、ワシントンD.C.のアメリカ国立医学図書館で無料でオンラインで提供されており、さまざまな形式でリクエストすることができます。

Visible Human Projectの3Dセグメンテーション

Visible Human Projectの女性解剖学の3Dセグメンテーションは、チューリッヒ大学でのAdrian Singerの博士論文で研究されました。セグメンテーションを行うために、骨盤のデータセットをDICOMファイルに変換し、3D-Slicerコンピュータプログラムにインポートしました。その後、横断面、矢状面、および前額面を使用して表示される各臓器を描き、平滑化のためにガウスフィルタを適用し、3Dビューアで表示しました。女性骨盤底解剖学の全セグメンテーションは98個の個別セグメントで構成されており、これには10個の骨、22個の筋肉、28個の神経、7個の静脈、20個の動脈、11個の内部器官セグメントが含まれます。

シンボルバーのさまざまな選択モジュールを有効にすると、個々の筋肉の経路、神経、臓器、血管を追加または削除し、相互の空間的な拡がりを研究することができます。

骨盤底の筋肉

骨盤底の筋肉は、支持、トーニング、リラックス、引き上げの機能を持っています。小骨盤を覆う最大の筋肉は内閉鎖筋（Musculus obturatorius internus）です。この筋肉は上恥骨枝の内側および閉鎖膜に起始し、閉鎖孔を覆い、閉鎖窩を裏打ちし、坐骨小孔を通って骨盤から出て、大腿骨の転子窩に挿入します。内閉鎖筋は梨状筋（Musculus piriformis）のように大腿骨の外旋筋として機能します。ウロギネコロジーの観点から非常に重要なのは、内閉鎖筋が骨盤底の最重要筋肉である肛門挙筋（Musculus levator ani）の起始部であることです。

内閉鎖筋の腱弓と骨盤底の支持構造

内閉鎖筋の筋膜の肥厚部である、いわゆる肛門挙筋腱弓（Arcus tendineus musculus levator ani）は、坐骨棘から恥骨後壁にかけて引かれています。これは肛門挙筋（Musculus levator ani）の起始腱です。肛門挙筋の筋膜は次の深層の弓である骨盤筋膜腱弓（Arcus tendineus fascia pelvis）に密接します。この腱弓は、坐骨棘から前方および内側に向かって恥骨に引かれ、骨盤内筋膜の挿入部です。この筋膜は小骨盤を覆い、重要な支持構造を形成します。この腱弓は骨盤内筋膜の起始部であり、小骨盤をハンモックのように覆い、膣の中部三分の一を安定させます。肛門挙筋は、排尿・排便のコントロールおよび臓器の位置保持に重要な役割を果たします。

肛門挙筋の下位分類

肛門挙筋（Levator ani、LA）は、恥骨膣筋（Musculus pubovaginalis）、恥骨会陰筋（Musculus puboperinealis）、および恥骨肛門筋（Musculus puboanalis）で構成され、筋線維は恥骨後壁に起始し、膣の遠位部、会陰、および内肛門括約筋と外肛門括約筋の間に挿入されます。これらの筋肉は比較的垂直方向に走行しており、収縮時に骨盤底や臓器を引き上げることができます。肛門挙筋内には骨盤筋膜腱弓が固定されており、これは骨盤内筋膜の起始部です。恥骨直腸筋（Musculus puborectalis）または「恥骨直腸スリング」は裂孔を狭くし、直腸後角を形成します。これはS字状の膣の経路にも寄与し、排便および便失禁に影響を与えます。平坦な腸骨尾骨筋（Musculus iliococcygeus）は肛門挙筋腱弓に挿入され、骨盤底を引き上げます。これは後方部分の骨盤閉鎖を形成します。

骨盤底の靭帯

筋肉や筋膜と同様に、靭帯も骨盤臓器の安定に重要な役割を果たします。仙骨のS2/S4の高さから仙骨子宮靭帯（Ligamenta sacrouterina）が子宮頸部に引かれ、膣の上部三分の一を後方に保持します。仙骨子宮靭帯は骨盤内でほぼ水平に前方に走行し、尿管の1～2センチ下方を通ります。尿管は常に外側および仙骨子宮靭帯の上方にあり、前方および膀胱に向かって靭帯に接近します。側方からは、マッケンロート靭帯（Ligamenta cardinalia Mackenrodt）が子宮頸部および膣の上部三分の一を頭側に引き上げます。
これら二つの主要靭帯、すなわち仙骨子宮靭帯とマッケンロート靭帯は、ほぼ90度の角度で相互に位置しており、異なる引き方向と持ち上げ方向をもたらします。膣の上部三分の一と子宮頸部の懸垂全体は、パラメトリウムまたはパラサーヴィクスと呼ばれます。この懸垂の障害は、子宮の下垂や子宮摘出後の膣断端の下垂を説明します。

Tensegrity概念による筋肉と筋膜のシステム

この筋肉と筋膜のシステムは、建築から借用した「テンセグリティ（Tensegrity）」という概念で最もよく説明できます。この言葉は「整合性（Integrity）」と「安定性（Stability）」の組み合わせであり、動的な緊張によって自己安定化するシステムを指します。構造に弱点が生じると、隣接する構造にも影響が及び、最終的にはシステム全体が損傷を受けることになります。

神経支配

骨盤の自律神経と体性神経の支配は、複数の複雑な機能を維持しています。主な神経叢は下腹神経叢（Plexus hypogastricus inferior）で、これは子宮に向かってマッケンロート靭帯と仙骨子宮靭帯に沿って走行します。上腹神経叢（Plexus hypogastricus superior）はプロモントリウムの高さで左右の下腹神経（nervi hypogastrici dexter et sinister）に分かれ、これらは自律神経線維を尾側に向かって下腹神経叢に導きます。上腹神経叢と下腹神経は交感神経線維のみを含み、下腹神経叢は仙髄からの骨盤内臓神経（nervi splanchnici pelvici）を介して副交感神経線維も受け取り、これが排尿・排便のコントロールに重要な役割を果たします。これらの骨盤内臓神経は仙髄のS2、3、4の神経根から出ており、「勃起神経（nervi erregentes）」とも呼ばれます。

骨盤内の神経支配の可視化は依然として大きな課題です。「Visible Human Project」のデータセットでも、末端器官の細かい神経分枝のセグメンテーションは非常に困難であり、部分的に不可能でした。これには組織の染色が必要であり、写真画像では実現できません。染色は死後の組織でしか行えず、それによってアーティファクトが生じます。

もう一つの主に体性神経である陰部神経（nervus pudendus）は、小骨盤を梨状筋下孔（foramen infrapiriforme）を通って出て、仙棘靭帯（ligamentum sacrospinale）を外側から回り、再び小骨盤に坐骨小孔（foramen ischiadicum minus）を通って戻ります。その後、肛門挙筋の下を、すなわちその外側を内閉鎖筋の筋膜二重構造の中を前方に走行します。この部分は「アルコックス管（Alcock's canal）」と呼ばれます。陰部神経は複数の枝に分かれ、小骨盤を運動および感覚的に支配します。

同名の動脈と静脈がこれに随伴します。機能的な解剖学は、泌尿器婦人科の疾患の病因と手術的再建を理解するための不可欠な基盤です。かつて解剖室で困難な状況下で取得された知識は、現代の画像技術のおかげで、誰でもどこからでも利用できる生体解剖学として提供されるようになりました。
また、画像技術は生きた人体の解剖学の利点を持ち、機能や相互作用を調査することが可能になります。3Dセグメンテーションは、日常臨床でCTやMRIの所見の解釈に役立つ空間的な理解をサポートします。

まとめ

骨盤底の解剖学的構造の複雑な相互作用は、進化の過程で膀胱および腸の失禁防止、性的感覚、そして生殖機能をもたらしました。これらの機能はすべて重要な個人的および社会的役割を果たしており、それにより高度な社会的相互作用が可能となっています。これらの機能をよりよく理解するためには、基礎となる解剖学的概念が不可欠です。過去の世紀において遺体の解剖を通じて得られた知識は、今日では現代の画像技術および画像処理によって拡張されています。