20240317　： 解剖学・腸骨大腿靭帯・関節包複合体

腸骨大腿靱帯は股関節の安定性に重要な役割を果たしています。腸骨大腿靱帯の起源は、下前腸骨棘の下にある被膜付着部の起源と同じであり、その骨印象、付着幅、および組織学的特徴に基づいて、その被膜付着部は機械的ストレスに高度に適応します（Tsutsumi et ） al. 2019b )。遠位側では、腸骨大腿靱帯は 2 つの部分で構成されます。1 つは転子間線の上外側端で大腿骨結節まで伸びる横部分、もう 1 つは転子間線の下内側端まで伸びる下降部分です (Schäfer & Thane、1894 年; ノイマン、2016 年)。

以前の報告によると、小臀筋と腸腰筋は関節包の前上領域のすぐ表面に位置し、腱と深部腱膜は部分的に関節包に接続されています（Ward et al. 2000; Walters et al. 2001 ;堤ら、2019b）。しかし、関節包と腱および深部腱膜との接続の正確な位置についての知識が不足しているため、腸骨大腿靱帯と腱および深部腱膜との関係は依然として不明瞭である。接続の正確な位置は、腸骨大腿靱帯が、関節包複合体を介して筋力を関節に伝達する能力を備えた動的スタビライザーとみなせるかどうかを明らかにする可能性があります。

本研究では、肉眼的所見、局所的な厚さの分析、および組織学的特徴に基づいて、股関節包の前上領域と腱との接続および小臀筋および腸腰筋の深部腱膜の形態的特徴を調査した。我々は、小殿筋と腸腰筋の腱と深部腱膜が、腸骨大腿靱帯と同一の関節包の部分に接続されていると仮説を立てました。

股関節包の外表面を露出させる肉眼的方法。腸腰筋 (Ip)、小殿筋 (GMi)、大腿直筋 (RF)、上双子筋 (GS)、下双子筋 (GI)、内閉鎖筋 (OI)、および外閉鎖筋 (OE) を含む嚢周囲の筋肉が前方から反映されました。 (A ～ C) および後面 (D ～ F)。関節包周囲筋 (A および D) の表面を露出させた後、これらの筋肉を反転して深層腱膜 (B および E) を特定しました。さらに、関節包の外面と大腿直筋につながっていない深部腱膜を切除しました（CとF）。破線は、ラベル付けされた筋肉の剥離領域を示します。円は転子間線の下内側端を示します。短剣は転子間線の上外側端を示します。星印は、前下腸骨棘の下部領域を示します。ASIS、上前腸骨棘。GMe、中殿筋。Ic、腸莢膜。IT、坐骨結節。緯度、横方向。Med、内側。Pi、梨状筋。RFd、RF の直頭。RFr、RF の反転頭。TFL、大腿筋膜張筋。VL、外側広筋

股関節包の外観

関節包の前面では、小殿筋の深部腱膜、腸腰筋、大腿直筋の近位腱膜が関節包表面に接続されていました。小臀筋は深部腱膜を介して関節包に隣接していました。小臀筋と関節包の正確な関係を明らかにするために、小臀筋の筋肉部分を除去しました 。小臀筋の深層腱膜は小臀筋腱と融合し、大転子の前面に挿入されました。小臀筋腱の挿入部を剥離して上方に反転することにより、関節包も小臀筋腱と一体化し、この接続基部を切断することが明らかになった。この接続の外側端は、転子間線の上外側端で大腿骨結節に隣接していた。対照的に、腸腰筋はその深部腱膜および小転子から完全に分離することができた。腸腰筋の深部腱膜の下内側端は、その前縁で転子間線の下内側端と一致していた。

股関節包の外観（前面）。骨盤の骨が除去されました。(A) 小臀筋 (GMi) と腸腰筋 (Ip) が遠位に反映されています。GMi (GMi-a)、Ip (Ip-a)、および大腿直筋の近位腱膜 (RF-a) の深部腱膜は関節包に接続されています。(B) GMi の筋肉部分を除去して、腱部分 (GMi-t) を明らかにしました。腸腰筋 (Ip) がその挿入部から切り離されました (黒い破線)。外側広筋 (VL) も除去され、転子間線 (白い破線) 上の関節包の遠位縁が示されました。(C) 大腿骨上の挿入部から切り離された後 (黒破線)、GMi-t が上方に反射されました。(D) GMi-t と関節包の間の接続が切断されました。矢印はカットラインを示します。接続部の外側端は、転子間線 (ダガー) の上外側端で大腿骨結節に隣接していました。Ip-a の前縁の下内側端は、転子間線 (円) の下内側端に対応します。星印は、下前腸骨棘の下部領域、Ic、腸莢嚢、Med、内側を示します。

関節包の後面では、小殿筋の深部腱膜、内閉鎖筋と上下双子筋の複合体、外閉鎖筋もその表面に接続されていました。しかしながら、上双子筋と下双子筋、および内閉鎖筋と外閉鎖筋は転子窩から完全に分離することができた。
股関節包の外観（後面）(A) 小殿筋 (GMi)、上殿筋 (GS)、下殿筋 (GI)、内閉鎖筋 (OI)、および外閉鎖筋 (OE) が遠位に反映されています。GMi (GMi-a)、GS、GI、OI の複合体 (OI-a)、および OE (OE-a) の深部腱膜は関節包に接続されていました。(B) GMi、OI、および OE の筋腱単位を除去して、それらの挿入 (黒い破線領域) を明らかにしました。星印は、下前腸骨棘の下部領域に対応する近位剥離領域を示します。Ip、腸腰筋。

股関節包の外観と厚み分布

関節包の全体的な外観を観察するために、関節包を大腿骨から完全に取り外しました 。関節包の内側から、下前腸骨棘の下部領域と転子間線（上外側端と下内側端の間）で囲まれた前上領域が確認されました。輪帯はこの前上領域の後方で結合しています。関節包の外側からは、関節包につながっている深部腱膜間の境界が明確に確認できました。マイクロ CT を用いた厚さ分布解析に基づいて、これらの境界は比較的厚い領域であることが特定されました 。関節包の前上領域では、小臀筋腱への接続基部と腸腰筋の深部腱膜の前縁の 2 つの領域が比較的厚かった。これら 2 つの厚い領域を含む前上領域の平均厚さは、関節唇の遠位端と大腿骨付着部の近位端の間の関節包全体の厚さよりも有意に大きかった ( P < 0.001; )

股関節包全体の外観とその厚さの分布。(A) 大腿骨の前内側の側面。関節包が大腿骨から剥離し、内側に反転します。白い破線は関節包の遠位結合を示します。星印は、下前腸骨棘の下部領域を示します。短剣は、転子間線の上外側端にある大腿骨結節を示します。円は転子間線の下内側端を示します。(B) 関節包の内側。寛骨臼側の白い破線は関節唇の遠位縁を示します。大腿骨側の白い破線は、被膜付着部の近位縁を示します。黒い破線の領域は、星、円、短剣で囲まれた関節包の前上領域に対応します。(C) 関節包の外側。(D) マイクロコンピュータ断層撮影法を使用して分析され、ImageJ で着色された同じ関節包の局所的な厚さ。カラーバーは、さまざまな色に対応するおおよその厚さを表します。白と黒の破線の領域は (B) の領域に対応します。GMi、小殿筋。GMi-a、GMi の深い腱膜。頭、大腿骨頭。Ip、腸腰筋の深部腱膜。Med、内側。OE-a、外閉鎖筋の深部腱膜。OI、内閉鎖筋。OI-a、OI の深部腱膜、上双子筋と下双子筋。RF-a、大腿直筋の深部腱膜。ZO、輪帯。

股関節包の断面の組織学的特徴

我々は、それぞれ寛骨臼縁と転子間線に平行な関節包の近位部分と遠位部分の断面の組織学的分析を実行しました。近位関節包では大腿直筋と腸腰筋の深部腱膜が関節包と連続しており、これらの構造は緻密な結合組織で構成されていた。さらに、腸骨嚢は腸腰筋の深部腱膜に囲まれ、それに接続されていました。遠位関節包では、腸腰筋の深部腱膜も関節包と連続しており、密な結合組織で構成されていた。小殿筋腱は関節包から分離できませんでした。

股関節包の近位部と遠位部の断面の組織学的分析（マッソン三色染色）。
(A) 右股関節前面のマイクロコンピュータ断層撮影画像。星印は、下前腸骨棘 (AIIS) の下部領域を示します。短剣は、転子間線の上外側端にある大腿骨結節を示します。円は線の下内側端を示します。(B) (A) の線 B に沿った断面図。(C) (B) のボックス領域の組織切片。白い矢印は、腸骨嚢の筋肉部分 (Ic) と関節包の密な結合組織 (Cap) の間の接続を示します。(D) (A) の線 D に沿った断面図。(E) (D) のボックス領域の組織切片。黒い矢印は、小臀筋の筋肉部分 (GMi) と関節包の密な結合組織 (Cap) の間の接続を示します。(C) および (E) のスケール バー = 5 mm。ASIS、上前腸骨棘。GMe、中殿筋。GT、大転子。Ip、腸腰筋。緯度、横方向。LT、小転子。Med、内側。RF、大腿直筋。RFd、RF の直頭。RFr、RF の反転頭。TFL、大腿筋膜張筋。

小臀筋腱が股関節包に接続されており、この接続基部の外側端が転子間線の上外側端で大腿骨結節に隣接していることが明らかになりました。さらに、腸腰筋の深部腱膜も関節包に接続されており、その前縁の下内側端は転子間線の下内側端と一致していました。小殿筋腱への接続基部および腸腰筋の深部腱膜の前縁で被膜の肥厚が観察された。これら 2 つの領域を含む関節包の前上領域の平均厚さは、関節包全体の厚さよりも有意に厚かった。組織学的研究により、小殿筋腱と腸腰筋の深部腱膜が関節包と連続していることが示されました。

これまでの研究は、小臀筋と関節包との関係に焦点を当ててきました。Waltersらによると、( 2001 )、小臀筋腱は関節包に付着していました。堤ら。( 2019) は、小臀筋の深部腱膜が関節包に接続されていることを示しました。今回の研究により、小殿筋の深部腱膜が関節包と結合しており、この腱膜と関節包の複合体が小殿筋腱と融合していることが明らかになりました。さらに、いくつかの解剖学的教科書には、小臀筋腱が腸骨大腿靱帯の横部分に接続されていると記載されています (Henle, 1855 ; Fick, 1904 )。私たちの研究は、小殿筋腱への接続基部の外側端が、転子間線の上外側端で結節に隣接していること、すなわち、腸骨大腿靱帯の横方向部分の挿入であることを示しました（Schäfer & Thane、1894） ; ノイマン、2016）。したがって、腸骨大腿靱帯の横部分は関節包そのものであり、小殿筋腱との結合に応じて線維が配置されていると推測されました。

Ward et al. によって記載されているように、腸骨嚢は関節包に付着していました。( 2000 )。本研究は、腸腰筋の深部腱膜が関節包の前上領域に接続していることを示しました。腸骨包は腸腰筋の最深部を占めているため、腸腰筋の深部腱膜を介して腸骨包の筋肉部分が関節包に付着していると考えられました。Henle ( 1855 ) は、腸骨嚢の一部は腸骨嚢筋と同じであり、腸骨大腿靱帯の下降部分から生じていると述べました。本研究は、その深部腱膜の前縁の下内側端が転子間線の下内側端、すなわち腸骨大腿靱帯の下降部分の挿入に対応していることを示した（Neumann、2016 ）。Henle ( 1855 )の記述と本研究に基づくと、腸骨大腿靱帯の下行部分は、腸腰筋の深部腱膜との結合に従って配置された線維を備えた関節包そのものであった。

股関節包の厚さを測定した研究はほとんどありません。フィリポンら( 2015 ) は、腸骨大腿靱帯の位置に対応する領域の関節包が比較的厚かったと述べています。しかし、彼らの研究では、関節包全体の厚さではなく、関節包のいくつかの点で厚さが測定されました。マイクロ CT を使用して、関節包全体の厚さの分布に基づいて、腸骨大腿靱帯の近位および遠位の付着によって画定される前上領域が関節包全体よりも著しく厚いことを示すことができました。さらに、関節包の前上領域は、小臀筋腱への接続基部と腸腰筋の深部腱膜の前縁の２つの領域で比較的厚かった。被膜靱帯は線維性関節包の局所的な肥厚として定義されているため (Adams, 2016 )、これら 2 つの領域はその厚さから被膜靱帯とみなすことができます。

関節包の組織学的特徴は、軸方向、冠状矢状面、および軸方向斜平面を含む多くの平面で研究されているが（Wagner et al., 2012）、近位および遠位の水平断面における関節包の層構造は、寛骨臼縁と転子間線への影響は、これまでの研究では示されていませんでした。関節包周囲の筋肉と関節包の間の組織学的接続については、Walters et al. ( 2001 ) は、小殿筋腱と関節包の間の接続のみを示しました。小殿筋腱と腸腰筋の深部腱膜から分離できない関節包の層構造を示しました。さらに、結合構造を含む被膜複合体は、靱帯の組織学的特徴と同一の高密度の結合組織を含んでいた（Fawcett & Bloom, 1986 ; Wigley, 2016）。

本研究は、股関節の安定性に関する有用な情報を提供するため、臨床的に重要である。一般に、腸骨大腿靱帯は主な静的安定装置として股関節の安定性に寄与していると考えられています（Myers et al. 2011 ; Walters et al. 2014 ; van Arkel et al. 2015a、2015b）。堤ら( 2019b ) は、腸骨大腿靱帯の起始部が下前腸骨棘より下の被膜付着部の起始部と同一であることを示しました。われわれは、腸骨大腿靱帯の横部と下行部が関節包であり、それぞれ小殿筋腱と腸腰筋の深部腱膜との結合に従って線維が配置されていることを示した。したがって、いわゆる腸骨大腿靱帯は、関節包複合体を介して筋力を関節に伝達できる動的スタビライザーとみなすことができます。つまり、腸骨大腿靱帯は、緩みやすいと思われる股関節の姿勢においても、小臀筋や腸腰筋の収縮力によってある程度の張力を維持できる可能性があります。

腱および腱膜結合の形態、局所的な被膜の肥厚および組織学的連続性に基づいて、腸骨大腿靱帯の横および下行部分は股関節包自体を構成し、線維は小臀筋腱との接続に従って配置され、股関節包自体を構成しました。それぞれ腸腰筋の深部腱膜。したがって、いわゆる腸骨大腿靱帯は動的スタビライザーとみなすことができます。この解剖学的知識は、股関節の安定化メカニズムをより深く理解するのに役立ちます。

まとめ

腸骨大腿靱帯は股関節の安定性に重要な役割を果たしており、股関節包の前上領域に形成されています。小臀筋および腸腰筋の腱と深部腱膜は部分的に関節包の同じ領域に接続されていますが、関節包と腱および深部腱膜との接続の正確な位置は不明のままです。関節包との腱および腱膜の接続の位置は、腸骨大腿靱帯が動的スタビライザーとみなせるかどうかを明らかにする可能性があります。この研究では、関節包の前上領域と、小殿筋および腸腰筋の腱および深部腱膜との関係を調査しました。
小殿筋腱は関節包に接続されており、この接続の外側端は転子間線の上外側端で大腿骨結節に隣接していた。腸腰筋の深部腱膜も関節包に接続されており、その前縁の下内側端は転子間線の下内側端と一致していました。マイクロ CT 分析では、小殿筋腱への接続の基部と腸腰筋の深部腱膜の前縁で被膜の肥厚が観察されました。組織学的研究により、小臀筋腱と腸腰筋の深部腱膜が股関節包と連続していることが示されました。腱と腱膜の接続の形態、局所的な被膜の肥厚および組織学的連続性に基づいて、腸骨大腿靱帯の横および下行部分は関節包であり、線維は小殿筋腱および深部腱膜との接続に従って配置されていました。それぞれ腸腰筋。したがって、いわゆる腸骨大腿靱帯は、関節包複合体を介して筋力を関節に伝達する能力を備えた動的スタビライザーとみなすことができます。この解剖学的知識は、股関節の安定化メカニズムをより深く理解するのに役立ちます。