陣痛における子宮収縮の調整に関する臨床的および生物物理学的証拠

臨床観察のみに基づいて分娩中の子宮運動機能障害の初期症状を認識し、分娩異常の治療の有効性を比較評価することは非常に困難であるため、現在、妊娠中、さらには自宅での分娩中のモニタリング方法（外部および内部子宮造影、心電図陣痛造影）がますます重要になっています。

近年、子宮収縮を記録する外用多チャンネル子宮造影法、カプセルシステムの無線テレメトリー装置を用いた内用子宮造影法（陣痛記録法）、オープンポリエチレンカテーテル法を用いた経頸管子宮内圧測定法、経腹腔子宮内圧測定法などが産科診療において広く普及しています。Steerらは、オープンカテーテルの欠点を克服した、トランスデューサー型子宮内圧測定用カテーテルを開発しました。1986年には、SvenningsenとJensenが子宮内圧測定用の光ファイバーカテーテルを開発しました。現在、Utah Medical Systems社はIntran 2カテーテルを開発しています。

この問題とその解決に大きな注目が集まっているのは、複雑な症例における分娩の診断と予後のために子宮の収縮活動を研究することが極めて重要であるためです。

分娩中の子宮収縮の強さの測定を初めて試みたのは、ロシアの科学者NF・トロチノフ（1870年）でした。彼は円筒形の膣鏡にバネ式マノメーターを取り付けることを提案しました。このマノメーターを胎児の膀胱に当て、その圧力を測定しました。1913年から1914年にかけて、フランスの産科医ファーブルは、外子宮収縮と内子宮収縮の同時記録を初めて実施し、両方の方法で記録した収縮の曲線が互いに一致することを結論付けました。1872年には、シャッツが内子宮収縮を用いており、これは今日でも広く用いられています。

注目すべきは、腹壁と経頸管からカテーテルを挿入し、同時に羊水圧を記録した際に得られたデータが、得られた曲線と完全に一致したことです。Moslerによれば、基礎圧は15 mmHg、分娩第1期の子宮内圧は60 mmHg、第2期は105 mmHgでした。Alvarez、Caldeyro-Barciaによれば、これらの指標はそれぞれ8 mm、35～100 mmHg、100～180 mmHgでした。Williams、Stallwoithyによれば、子宮収縮力の指標はそれぞれ8 mmHg、40～90 mmHg、120～180 mmHgでした。ウィリアムズとストールワーシーは、内部子宮造影法には静水圧腔内の圧力を反映するという利点があり、流体力学的計算に基づく指標は子宮の収縮機能の実際の活動を反映すると指摘しています。

一部の研究者は、子宮内圧を測定するために、センサー1個と圧力センサー1個を備えた密閉型ポリエチレンチューブを用いています。この圧力センサーは、子宮壁と胎児頭の間に、胎児頭の最大周径に沿って配置されています。しかしながら、産科の臨床経過と子宮造影検査の指標との間に必ずしも一致しない例が、産科の現場では数多く見られます。

過去50年間、子宮に影響を及ぼす数多くの因子（ホルモン）と様々な薬理物質が研究されてきました。機械的な因子についても、かなり長い歴史があります。1872年には既にシャッツが、子宮容積の急激な増加が子宮収縮を引き起こすことを示しました。レイノルズは1936年に子宮張力理論（「子宮膨張理論」）を提唱し、1963年にはチャポが「プロゲステロン阻害」理論を提唱しました。これは著者が妊娠における機械的な因子とみなしたものです。

同時に、流体力学の物理法則は、子宮収縮活動の研究に間違いなく適用可能であり、また適用すべきである。1913年、セルハイムは著書『人間の出産』の中で初めて流体力学的根拠に基づいた数々の計算を行い、これらの研究は国内外の多くの産科医の教科書に反映された。子宮生理学を専門とするレイノルズ（1965年）の著書では、ラプラスとフックの法則に基づく流体力学的根拠に基づき、子宮活動における物理的要因の役割を示す詳細な計算が示されている。 1873年に行われたホートンの研究によると、子宮底と子宮下部の曲率半径の比率は7:4、つまり子宮上部と下部の張力の差は2:1であることが示され、したがって通常の分娩の過程では子宮底部と子宮下部の領域で筋線維の張力に明らかな差があり、同様にこれは指定された部分の子宮筋層の厚さにも当てはまり、2:1の関係にあります。したがって、ホートンによれば、力は子宮組織の厚さに比例します。著者は、ホートンの計算とアイデア、および1948年にレイノルズが開発した3チャンネル外部子宮造影法に基づく彼自身のデータに基づき、子宮底の律動活動が他の領域よりも優勢になった場合にのみ子宮頸管の開口が観察されると考えています。この場合、子宮底部（体部）の中間領域では、子宮収縮の強さは弱く、持続時間も通常は短く、分娩が進むにつれて収縮頻度は減少します。子宮下部は分娩第1期を通して活動しません。したがって、分娩中の子宮頸管の開大は、子宮底部から子宮下部への生理学的活動の勾配の低下の結果です。この活動の機能的要素は、子宮収縮の強さと持続時間です。この場合、子宮底部の収縮は子宮体部よりも30秒長く、いわゆる「三重下降勾配」が観察されます。これらの著者の判断は、Alvarez、Caldeyro-Barcia（1980）の研究によって裏付けられました。彼らは、複雑なマイクロバルーン装置を用いて、妊娠および分娩の様々な段階における子宮内圧および子宮筋内圧を測定・評価しました。この方法を用いることで、正常分娩の特徴である「三重下降勾配」の概念を確認することができました。さらに、子宮収縮波が子宮卵管角の一つから始まることが示され、子宮底の優位性と三重下降勾配の存在という理論が裏付けられました。

子宮の動態の研究における流体力学の法則の適用に関する同様の判断は、Mosier（1968）のモノグラフでも示されています。著者の考えでは、2つの相反する力、つまり張力と弾性力が分娩プロセスを制御して完了させます。しかし著者は、Csapoら（1964）の研究で示されているように、動物は双角子宮を持ち、ヒトは単核子宮であるため、子宮収縮の研究結果を動物やヒトの子宮に無条件に転用することは不可能であると強調しています。したがって、ヒトの子宮に関する研究と、流体力学の法則と臨床観察との間のいくつかの矛盾を考慮することの両方が必要です。したがって、子宮壁が最大張力になると、子宮頸壁の抵抗の減少が同時に観察されます。この場合、分娩中の子宮収縮活動は子宮内圧の上昇によるものではなく、子宮腔の総容積（直径）の増加に対する反応として生じる子宮壁の張力の増大によるものです。ここで注目すべきは、妊娠中に起こる子宮容積の増加は、子宮内圧の顕著な上昇を伴わずに起こるということです。子宮内圧は0～20mmHgの範囲で変動し、妊娠末期にのみ上昇が認められます。ベングトソン（1962）は、妊娠中の安静時の子宮内圧の平均値が6～10mmHgであると記録しています。この「安静時圧」（モスラーによれば残留圧または基礎圧）の性質は詳細には明らかではありませんが、セルハイムが1913年に指摘したように、子宮内圧自体と腹腔内圧に因果関係があることは明らかです。

モスラー氏は、子宮内圧の測定は、子宮筋の収縮によって引き起こされる子宮壁の張力、そして子宮腔の半径にも依存する張力を間接的に測定するものであることを強調しています。子宮壁の張力はラプラス方程式で記述できます。同時に、マイクロバルーン技術（体積1～15mm）を使用する場合、ゴムバルーンを長時間記録すると、弾性の変化に基づいて比較的不正確な圧力データが得られるという事実にも留意する必要があります。

我々の観点から、同一データを得るための重要な点は、カテーテルを子宮腔内に挿入する深さを正確に決定することです。しかし残念ながら、内子宮造影検査を行う際にはこの点が考慮されていません。著者らは、パスカルの法則に基づけば、分娩中の子宮腔内の圧力は一定であるという誤った考えに基づいているからです。妊娠外子宮内圧の研究においてのみ、ハルトマンの研究において、すべてのカテーテルに5cm間隔でリングが取り付けられており、カテーテルが子宮腔内に挿入されている深さを示していることが示されています。しかし、以下に示すように、子宮内圧指標を決定する際には、流体力学的柱の高さ、つまり子宮の高さと水平線に対する子宮の傾斜角度を考慮する必要があり、子宮の傾斜角度によっては、子宮下部の圧力が子宮上部（子宮底）の圧力よりも高くなります。

5チャンネル外子宮造影法を用いて正常分娩中の子宮収縮活動を研究した結果、痛みを伴う収縮を伴っても、分娩の不協調がないことが明らかになりました。子宮の片側（片側）における収縮の持続時間と強度のわずかな差は重要ではありません。なぜなら、収縮は協調性を保ち、記録された子宮のすべての部分で収縮の振幅が同時に最高値に達するからです。これにより、子宮底、体部、下半身の各領域にセンサーを適切に配置し、3チャンネル外子宮造影法に移行できました。

得られたデータの分析は、10分ごとの子宮収縮図を定量的に処理することで実施しました。子宮収縮活動の主なパラメータ（収縮の持続時間と強度、収縮間の休止期間と頻度、子宮の各部位間の協調性など）が研究されました。現在、この目的のために電子積分器が使用されており、子宮内圧曲線下の活動圧面積の測定、特に内子宮造影検査の際に用いられています。

計算を合理化し、時間を節約するために、ヒステログラムを分析するための特別な定規を提案しました。

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