乳房の筋膜および靭帯支持構造を可視化するための、新鮮なヒト乳房切除標本のマイクロサージカル解剖

サマリー

本研究では、予防的乳房切除術で摘出された乳腺組織における、筋膜および靭帯の支持構造のマイクロサージカルな解剖について述べる。これらの知見は、ヒト女性の乳房解剖学を研究する外科医や解剖学者にとって貴重なリソースとなる。

要約

クーパー靭帯や浅層筋膜系などの靭帯および筋膜支持構造は、女性の乳房における重要な構造的構成要素であり、乳房の形状、機械的支持、および乳房手術中の外科的剥離層の決定に寄与している。これまでの研究では、遺体解剖、術中観察、およびバイオメカニクス解析を通じてこれらの構造が調査されてきたが、新鮮なヒト乳房組織のマイクロサージカル解剖を用いてその関係性を記述した報告はなかった。本研究では、予防的乳房切除術を受ける患者から新鮮な非固定乳房組織検体を採取し、乳腺病理医によって厚さ2 cmの矢状断スライスに切断した。各スライスのマイクロサージカル解剖を、約5倍の×–10× クーパー靭帯、および浅層筋膜の浅層（SLSF）と深層（DLSF）を可視化して検討するための倍率。本プロトコルを用いて24例の乳腺組織検体で顕微鏡下解剖を行った結果、クーパー靭帯、SLSF、真皮、DLSF、および胸筋膜の間に認められる構造的な連続性を可視化することが可能となった。具体的には、クーパー靭帯がSLSFを貫いて真皮まで延び、後方にはDLSFを貫いて大胸筋を覆う筋膜に向かって延びていることが観察された。本プロトコルにより、直接的な 乳房の筋膜・靭帯支持ネットワークを可視化し、これらの構造物間の関係についての解剖学的理解を促進します。本研究およびそのプロトコルは、乳房の筋膜・靭帯支持構造のより深い理解を目指す乳腺外科医、形成外科医、および学際的な研究者にとって、価値ある教育的および研究的リソースとなる可能性があります。

概要

乳房の解剖学的構造は、特に乳房の形成外科手術や乳がん治療への影響から、臨床現場と解剖学的研究の両方において長らく関心の対象となってきました。乳房解剖において最も重要でありながら、十分に研究されていない構成要素の一つにクーパー靭帯があります。これは乳房内を走行し、構造的な支持を提供する繊維性結合組織のネットワークです。もともとは19世紀にSir Astley Cooperがその著書の中で記述したものであり、 乳房の解剖学についてクーパー靭帯は、皮膚をその下の大胸筋筋膜に固定することで、乳房の形状と位置を維持する重要な役割を果たしている。¹外科的処置および美容的処置の両方におけるそれらの重要性は、特に乳房外科が進化し続ける中で高まっています。190年代にTed Lockwoodは、特に乳房およびボディコンツーリング手術の文脈において、浅筋膜系の重要性を強調しました。彼の研究では、乳房の形態維持、手術中の機械的な力の分散、および乳房挙上術（乳房固定術）や乳房再建術などの処置における手術平面の提供における、この筋膜層の重要性が強調されました。^2,3それ以来、乳房の解剖学的構造への注目が高まっており、遺体解剖を通じてクーパー靭帯および浅層筋膜系を調査する様々な研究が行われています。^4,5,6，組織学的特性評価⁷, イメージング⁸, 内視鏡検査⁹ 術中所見⁴、および生体力学的研究^7,10,11総じて、これらの研究によって乳房筋膜系の構造的組織に関する現在の理解が深まり、文献に報告されている解剖学的観察結果の多様性が浮き彫りになった。

これらの研究により、乳房の構造的ダイナミクスと、生理学的および病理学的条件下でそれらがどのように変化するかについての理解が深まりました。しかしながら、顕微鏡下手術による解剖時に見られるような、組織間の関係を完全に理解するために必要な詳細かつ微細な観察が不足しています。マクロ解剖や臨床手順から得られる豊富な情報があるにもかかわらず、ヒト乳房組織におけるこれらの構造の顕微鏡下手術による解剖報告はありませんでした。乳房の構築を維持するために、これらの解剖学的系がどのように連携して機能しているかをより深く理解するためには、そのような観察が極めて重要です。したがって、クーパー靭帯（Cooper’s ligaments）および浅層筋膜系の特徴に関しては、依然として大きな知識の空白が存在します。外科医、特に乳腺腫瘍外科や形成外科の医師にとって、乳房再建、乳房切除術、豊胸術などの術中における手術計画や解剖学的方向の把握において、これらの系を詳細に理解しておくことは重要です¹²。

本研究は、予防的乳房切除術の検体から得られた乳腺組織におけるクーパー靭帯および浅層筋膜系の詳細な顕微鏡的手術観察を行うことで、この空白を埋めることを目的としています。組織切片を用い、以下に記載する顕微鏡的手術解剖の手技を用いて、これらの構造の解剖を行いました。従来の遺体を用いた研究や肉眼的観察とは異なり、本プロトコルでは、新鮮なヒト乳腺組織におけるクーパー靭帯および浅層筋膜系の顕微鏡的な可視化が可能となります。

本研究は、クーパー靭帯、浅層筋膜系、および周囲の乳腺組織との関係について、マイクロサージェリーレベルでの明確かつ視覚的に記録された証拠を提示するものである。これらの解剖学的知見は、今後の解剖学的および外科的研究を促進する可能性がある。乳がん患者の検体を用いた、乳がん外科手術におけるこれらの知見の潜在的な応用については、さらなる検証が必要である。若手の乳腺外科医や形成外科医、および分野横断的な研究者にとって、本研究で提示された知見は、乳腺の筋膜および靭帯解剖の複雑な詳細への理解を深める教育的ツールとなるであろう。

プロトコル

本プロトコルは、2016年5月6日にテキサス大学MDアンダーソンがんセンターの施設審査委員会（IRB）によって承認されました（記録番号：PA16-0364）。施設のガイドラインに従い、予防的乳房切除術による乳腺組織サンプルを提供したすべての患者から、書面によるインフォームドコンセントを得ました。

注：本プロトコルでは、乳房の構造支持系の靭帯および筋膜を可視化して研究するための、乳腺組織の顕微外科的解剖の詳細な手順について説明します。本研究が実施された施設の乳腺外科医は、皮膚温存乳房切除術または乳頭温存乳房切除術において、胸壁から乳房切除標本を摘出する際、通常 電気焼灼器を用いて大胸筋膜（胸筋膜）を剥離します。標本の調製、方向付け、および顕微外科的解剖の詳細については、以降のセクションで説明します。

1. 乳房切除標本からの組織切片の作製

1. 乳房切除検体の採取。
   1. 施設内のIRBによるプロトコルの承認後、予防的乳房切除術を受ける患者から乳腺組織を取得する。インフォームドコンセントを得て、倫理的および臨床的ガイドラインに従って組織を採取する。
2. 乳房切除検体の切片作成。
   1. 乳房切除術の直後に肉眼的な検査を行い、検体の処理を開始する。これは乳腺病理医によって行われる。検体の切断戦略を示す概略図を図 1に示す。
   2. 切断前に、標準化された病理学的なカラースキーム（赤：上方、オレンジ：下方、緑：前方、黒：後方）に従って、無傷の乳房切除検体の方向付けを行い、インクで印を付ける。
   3. #20の病理用メス刃を使用し、元の解剖学的方向を維持しながら、検体を約2 cm厚の矢状切片に切断する。その後、以降の取り扱いおよびマイクロダイセクション中に組織切片の解剖学的方向を保持するために、付けられたインクの印を利用する。
   4. 乳頭または乳頭の一部を含む中心部の切片は通常、ルーチンの臨床病理学的評価のために保持されるため、乳腺病理医から提供された代表的な末梢組織切片1枚をマイクロサージカルダイセクションに使用する。
3. 乳腺組織の搬送および保存。
   1. 各組織切片を生理食塩水で湿らせたペーパータオルで包み、プラスチック製のバイオハザードバッグに密封する。包んだ切片を施設内の組織バンク（ITB）に搬送し、マイクロサージカルダイセクションを行うまで4 °Cで冷蔵保存する。
      注：検体はダイセクション前に凍結または再加熱しない。乳房切除から冷蔵保存までの時間は通常2～3 hである。マイクロサージカルダイセクションは通常、乳房切除後6～24 h以内に実施される。保存期間が組織の品質に及ぼす影響については、本研究では正式に評価していない。

2. マイクロサージャリーのセットアップ

1. 顕微鏡の配置。
   1. 手術用顕微鏡を配置し、精密な顕微外科的剥離に向けて組織構造を最適に可視化できるよう、倍率を5×–10×に設定する。アダプターを使用してスマートフォンを顕微鏡に接続し（図 2）、視野が適切に調整されていることを確認する。
      注：スマートフォンのセットアップにより、剥離の可視化、記録、およびビデオ撮影に十分な画質が得られる。あるいは、統合カメラを備えた手術用顕微鏡が利用可能な場合は、それを使用してもよい。
2. 剥離器具の準備。
   1. ピンセットや剪刀を含むすべての剥離器具を、手技中に容易に取り出せるよう剥離プラットフォーム上に配置する。
3. 吸引装置および溶液の準備。
   1. 剥離中の組織除去を補助するために、3-mmの Frazier吸引チップを備えた真空システムを使用する。真空圧を180 mmHgから20 mmHgの間に設定する。
   2. 生理食塩水を用いて組織切片を湿潤状態に保ち、手技全体を通じて組織の乾燥を防ぐ。
      注：より強い吸引が必要な場合は、一時的に親指で Frazier吸引チップのベント穴を塞ぎ、吸引力を高める。靭帯の両側にある脂肪組織に優しく吸引をかけ、靭帯を露出させるのに十分な量の脂肪組織のみを除去する。靭帯や筋膜構造への直接的な吸引は避ける。吸引チップが詰まった場合や吸引力が弱まった場合に洗浄できるよう、追加の生理食塩水を用意しておく。これにより、継続的な吸引が確保され、剥離中の中断を防ぐことができる。

3. 解剖手順

注意：新鮮なヒト乳腺組織は、施設内のバイオセーフティ手順に従って取り扱ってください。検体の取り扱いおよび顕微鏡下解剖の間は、使い捨て手袋、白衣、およびサージカルマスクを常に着用してください。吸引物は、壁面吸引システムへの液体や吸引残渣の誤流入を防ぐためのオーバーフロー防止機構を備えた使い捨て吸引回収キャニスターを使用し、施設内の壁面吸引システムを通じて回収してください。鋭利物、組織検体、吸引物、およびその他のバイオハザード物質は、施設内のバイオセーフティ手順に従って廃棄してください。

1. 組織の方向を確認する。
   1. 病理医によってラベル付けされた方向に従う(Figure 3)。
   2. 顕微鏡下剥離を行う前に、ルーチンとして、組織切片の後面（黒色インクで標識された面）を剥離者側に向かせ、皮膚面を助手側に向けて配置する。
      注：この標準的な方向付けにより、大胸筋膜が剥離者に最も近い位置に配置され、剥離中にDLSF、クーパー靭帯、SLSFを一定の解剖学的順序で体系的に特定することが可能になる。
   3. 低倍率で、表皮、真皮、皮下組織、大胸筋膜などの主要な解剖学的ランドマークを特定し、方向を再確認する。
2. 浅層筋膜系を特定する。
   1. 浅層筋膜系を特定して観察し、それがどのように皮膚と連結し、皮下脂肪組織および深層と統合しているかに注目する。
   2. 浅層筋膜の浅層（SLSF）を特定する：
      1. 通常、皮膚と皮下脂肪組織の下に、明確で薄い、やや半透明の筋膜層として現れるSLSF層を特定する。
      2. 5×–10×の倍率では、真皮に平行に走る、ある程度連続した線状の膜として現れ、周囲の脂肪組織と区別できる。筋膜には、脂肪小葉が筋膜を「横断」して「穴」を形成していることがよくある。剥離中は、この面を慎重に辿ることで、筋膜の正体を確認し、周囲構造への付着を可視化する(Figure 4A,A’)。
   3. 浅層筋膜の深層（DLSF）を特定する：
      1. 大胸筋膜の直上（浅層）に位置し、胸壁を横方向に延びる、やや半透明の筋膜層としてDLSFを特定する。これは大胸筋膜に平行に走り、緩やかな剥離を行うことで連続した筋膜面を形成する。
      2. 剥離中にこの構造を慎重に辿ることで、筋膜の正体を確認し、隣接する解剖学的構造を可視化する(Figure 5A,A’)。
         注：DLSFは大胸筋膜に近接しているため、すべての検体で容易に区別できるとは限らない。浅層と比較して深層の特定はより困難であり、通常、位置を特定して確認するには追加の時間と慎重な剥離が必要である。期待される連続した筋膜面を確信を持って特定できない場合は、剥離を続行する前に低倍率に戻って筋膜面を再特定する。
3. クーパー靭帯を追跡し、脂肪ポケットを剥離する。
   1. クーパー靭帯を、通常厚さ 1 mm 未満の滑らかで半透明の繊維束として認識する。これらは真皮、SLSF、DLSF、および大胸筋膜に対してほぼ垂直に延びている。また、周囲の脂肪小葉や乳管に密接に付着している。緩やかな牽引を行いながら、靭帯を連続的に追跡する。
   2. （例外）腺組織が密な検体では、クーパー靭帯の剥離が困難な場合がある。靭帯構造の候補を慎重に特定し、周囲組織との関係を維持しながら、浅層および深層の両方向に向かって追跡する。
      1. 剥離中に、靭帯が終端するか、分岐するか、隣接する筋膜構造と統合するか、あるいは断裂するかを含め、観察された解剖学的走行を記録する。
      2. 筋膜への損傷を防ぐため、マイクロピンセットを用いて靭帯組織を優しく操作する。クーパー靭帯は主に一方向に向いたコラーゲン繊維で構成されているが、通常の線維性中隔は多方向に配列したコラーゲン繊維束を含んでいる。
   3. 剥離が進むにつれて、隣接する脂肪ポケットの靭帯被膜を切開し、剥離のための脂肪組織を露出させる。
      1. 脂肪組織が露出している切除検体の場合、標的となる靭帯の両側の脂肪組織に緩やかに吸引をかけ、マイクロサージャリーによる剥離（鋏による剥離）を容易にするために、靭帯の端が露出する分だけの脂肪組織を除去する。靭帯や筋膜構造への直接的な吸引は避ける。脂肪組織は小葉状に構成されており、周囲のクーパー靭帯に付着したままである。
      2. 脂肪組織を慎重に除去して靭帯フレームワークを露出し、クーパー靭帯、浅層筋膜系、および周囲の脂肪組織の間の解剖学的関係の可視化を容易にする(Figure 6)。
   4. 生理食塩水による灌流で水分を維持する。
      1. 組織の乾燥を防ぐため、手順全体を通して生理食塩水による灌流を行う。
      2. あらかじめ決められた流量や総量ではなく、組織の外観に基づいて、必要に応じて灌流を行う。
      3. 剥離視野に過剰な液体や破片が溜まらないよう、必要に応じて吸引量を調整し、各靭帯の絶え間ない観察と精密な剥離を確実にする。

4. ビデオドキュメンテーション

1. 解剖の全過程を記録する。
   1. 顕微鏡の内蔵カメラシステムを使用して、参照およびレビューのために解剖プロセス全体をリアルタイムでキャプチャし、手順に漏れがないようにする。手術用顕微鏡を用い、5×–10×の光学倍率下で解剖を行う。
2. 主要な解剖学的構造に焦点を当てる。
   1. 解剖および記録中、クーパー靭帯や表在筋膜系との構造的関係を含む重要な構造を低倍率から高倍率へとズームアップし、周囲組織との関係を強調する詳細な視点を提供する。
3. 所見に注釈を付ける。
   1. 解剖中に口頭でナレーションを記録する。ビデオ取得後、記録されたビデオとオーディオを確認し、ポストプロダクションでテキスト注釈を追加する。
      注：これらの注釈は、主要な解剖学的構造、手順、および重要な観察事項を強調し、最終的なビデオの教育的価値と明快さを向上させる。

結果

1年間にわたり、24名の患者から得られた24例の片側予防的乳房切除術検体を用いて、マイクロサージャリーによる解剖が行われた。個々の筋膜および靱帯構造の視認性は検体によって異なっていたため、本プロトコル、筋膜および靱帯構造の解剖学的外観、ならびにクーパー靱帯、深層乳腺筋膜（DLSF）、浅層乳腺筋膜（SLSF）、および周囲の脂肪組織の間で観察された解剖学的関係を例示するために、代表的な画像を選択して提示した。本プロトコルを用いて記録された代表的な解剖学的観察結果の要約を表2に示す。代表的な例を以下に記述する。

クーパー靭帯はSLSFおよび真皮まで延びている:
クーパー靭帯はSLSFを横切り、真皮まで延びていることが観察され、乳房の浅層構造の構造的完全性を強化していると考えられます。これらの伸展部は、以前に報告されたもの¹³よりも複雑なネットワークであることを示唆しており、これらの伸展セグメントを区別するためのさらなる探索や、潜在的な命名法の更新が必要である可能性が...

ディスカッション

本研究で概説した解剖プロセスでは、クーパー靭帯および浅層筋膜系の最適な視覚化を達成するために必要な、いくつかの重要なステップを強調している。病理医の指導の下で乳腺組織を2 cm厚のスライスに適切に矢状断することは、目的とする構造の解剖学的方向性と完全性を維持するために不可欠である。さらに、5×–10×倍率の手術用顕微鏡を使用することで、繊細な構造の精密な解剖と観察が可能となる。組織スライスへの生理食塩水による灌流と吸引システムの使用は、組織の水和状態を維持し、解剖中の視認性を確保するために不可欠である。

解剖中に直面した技術的な課題に対処し、解剖学的視覚化の整合性と明瞭性を高めるために、いくつかの手順上の改良が導入されました。手術用顕微鏡による光学倍率の向上と、先端の細いマイクロサージカル器具 の使用により、組織の取り扱いを改善し、筋膜および靭帯構造の同定を容易にしました。また、手術用顕微鏡に接続したスマートフォンアダプターを使用することで、リアルタイムでのモニタリングと高解像度録画を可能にしました。代替案として、ビデオ出力機能を内蔵した顕微鏡を使用することも可能です。吸...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
0.9% NaCl溶液	汎用	N/A	組織の灌流および剥離中のFrazier吸引チップの定期的な洗浄に使用。
アダプター（スマートフォンおよび顕微鏡用）	GOSKY	Standard	手術用顕微鏡にカメラを取り付けるためのスマートフォンアダプター。
カメラ	Apple	iPhone SE (2nd generation)	手術用顕微鏡を介したビデオ録画に使用。
CDI組織マーキング染料	Cancer Diagnostics, Inc.	#0727-1, #0727-3, #0727-4, #0727-6	方向確認のための切断前に、無切除乳房切除検体にインクを塗布するために使用（赤＝上、オレンジ＝下、緑＝前、黒＝後）。
ピンセット	Precision Medical Devices	N/A	顕微外科的な組織操作に使用。
Frazier吸引チップ	Integra Miltex	モデル指定なし	剥離中の組織吸引に使用する3-mm Frazier吸引チップ器具。
院内壁吸引装置	N/A	N/A	手術室の真空源に接続された院内壁吸引システム。
マイクロ scissors	Precision Medical Devices	S1059 1575	微細な顕微外科的組織剥離に使用。
No.20メス刃	Swann-Morton	Example	検体の粗トリミングに使用。
非吸収性縫合糸（シルク）	Ethicon	Mersilk 4-0	写真およびビデオ記録のために解剖学的構造をマークするために使用。
メスハンドル	一般外科用品	N/A	No.20メス刃に対応。
手術用顕微鏡	Med Link	Z80	顕微外科的剥離に使用する手術用顕微鏡
組織培養皿	Corning	430167	Frazier吸引チップの定期的な洗浄用生理食塩水を保持するために使用。