сканирование посмертных образцов образцов женской тазовой ткани на основе синхротрона
Стефани Бот (Stephanie Both), Джудит А.Ф. Уирне (Judith AF Huirne), Бернадетт С. де Баккер (Bernadette S de Bakker), Медицинский центр Амстердамского университета, "Нейроанатомия клитора", bioRxiv, 20 марта, 2026.
Введение Клитор — уникальный орган женского тела, отвечающий за сексуальное удовольствие. Ранние упоминания о клиторе можно проследить до древних времен, примером чему служат труды Аристотеля. Однако культурное табу вокруг женской сексуальности препятствовало его научному исследованию на протяжении веков. В XVI веке французский анатом описал клитор как «позорный член (membre honteux)». Стандартный учебник анатомии не включал клитор до XX века. Когда он был представлен в 38-м издании «Анатомии Грея», его ошибочно назвали «уменьшенной версией пениса».
С помощью магнитно-резонансной томографии стало возможным оценить внутреннюю структуру женских половых органов в 3D, включая эректильные ткани. Эректильная ткань женских половых органов состоит из пещеристых и губчатых тел, подобно мужским половым органам. Вместо того чтобы окружать уретру, как губчатое тело пениса, женское губчатое тело разделено на две луковицы и латерально прилегает к стенке влагалища. Эти работы также показали, что размер клитора как минимум в два раза больше, чем изображено в анатомических учебниках. Клиническая значимость этого исследования высока, поскольку оно дает врачам представление о том, как лучше сохранить клитор во время операций на органах таза.
В недавних исследованиях использовались методы, начиная от макроскопического препарирования и заканчивая микроскопической визуализацией, для изучения нервов клитора. Макроскопическое препарирование трупов продемонстрировало основной сенсорный путь, дорсальный нерв клитора (DNC), который выходит из промежностной мембраны с обеих сторон. Гистологические исследования показали, что плотность иннервации клитора в несколько раз выше, чем у пениса, причем в отчетах она варьируется от 6 до 15 раз. Однако полная трехмерная траектория клиторального нерва еще не описана, поскольку нервы в основном расположены глубоко внутри тела и поэтому их препарирование представляет собой более сложную задачу по сравнению с пенисом.
Для решения сложных нейроанатомических задач, связанных с клитором, необходим неинвазивный метод визуализации с разрешением в микрометровом масштабе. В данном исследовании мы использовали иерархическую фазово-контрастную томографию (HiP-CT), метод рентгеновской фазово-контрастной микротомографии на основе синхротрона. Синхротрон — это циклический ускоритель частиц, генерирующий высокоэнергетические когерентные рентгеновские лучи. Источники синхротронного света могут использоваться для сканирования трехмерных изображений с размерами вокселей до микрометрового масштаба. Когерентные рентгеновские лучи позволяют использовать фазово-контрастную технику, обеспечивающую достаточный контраст для определения биологических компартментов в мягких тканях.
Мы провели сканирование двух посмертных образцов женской тазовой ткани. Трехмерная траектория нервов, иннервирующих клитор, продемонстрирована с беспрецедентной детализацией. Наши результаты характеризуют сложную древовидную структуру ветвления DNC в головке клитора и идентифицируют его дополнительную иннервацию капюшона клитора и лобка. Кроме того, мы представляем трехмерную траекторию задних губных нервов (PLN), проецирующихся на капюшон клитора и половые губы. Эти данные помогут врачам при проведении операций в области вульвы, таких как роды, операции по смене пола и реконструктивные операции после калечащих операций на половых органах.
Подготовка образцов Два посмертных образца тазовой ткани (возраст = 59, 69 лет) получены в рамках программы донорства тел Амстердамского университетского медицинского центра. Тела законсервированы 10%-ным раствором формалина. Для выделения тазовой области сделаны разрезы непосредственно над подвздошным гребнем и на уровне проксимальной трети бедренной кости. Чтобы сохранить весь клитор и как можно больше окружающей анатомии, большой образец был тщательно отделен от костей. Спереди образец состоял из всех мягких тканей в пределах костного тазового треугольника, ограниченного лобковым симфизом сверху и нижней лобковой ветвью сбоку. Сзади образец простирался до воображаемой корональной плоскости через срединную линию прямой кишки. Сбоку удалялась вся избыточная ткань. Сверху образец следовал по воображаемой поперечной плоскости через матку и мочевой пузырь.
Получение изображений HiP-КТ проводилась на линии BM18 Европейского центра синхротронного излучения в соответствии с установленными протоколами. Визуализация осуществлялась с использованием полихроматического рентгеновского пучка, фильтрованного сапфиром и серебром, что приводило к средней энергии фотонов приблизительно 100 кэВ.
Образцы сканировались с двумя настройками размера вокселя: 20 мкм и 2 мкм. Поле зрения (FOV) для вокселя размером 20 мкм охватывало весь образец, а поле зрения для вокселя размером 2 мкм охватывало головку клитора. Детектирование проводилось с использованием сцинтиллятора на основе гадолиний-алюминий-галлиевого граната с отражающим покрытием, соединенного с камерой IRIS 15.
Реконструкция изображений 3D-реконструкция выполнена с использованием Nabu, программного обеспечения с открытым исходным кодом для томографической реконструкции, в сочетании с фреймворком night_rail. Реконструкция выполнялась на высокопроизводительном вычислительном кластере ESRF с использованием полностью автоматизированного рабочего процесса. Томографическая реконструкция выполнялась с использованием фильтрованной обратной проекции. Пост-реконструкционная обработка включала 16-битные реконструированные объемы размером от 38 ГБ до 1730 ГБ.
Сегментация изображений нервов
Для изображений с размером вокселя 20 мкм использовались 2 алгоритма машинного обучения. Во-первых, мы использовали предварительно обученную сеть no-new-U-net (nnU-Net). Модель обучена на данных синхротронного излучения легких человека, полученных с той же линии пучка с использованием того же протокола. Для адаптации nnU-Net к набору данных клитора использовано 4 дополнительных итерации аннотирования и обучения. Для дополнительной аннотации потребовалось около 50 часов ручного аннотирования. В качестве этапа постобработки отфильтрованы изолированные островковые компоненты. В результате показаны крупные нервы DNC.
Кроме того, небольшие ветви нервов DNC и PLN сегментированы с использованием модели Segment Anything. Визуально идентифицированные неполные нервы расширены с помощью инструментов быстрого выбора и интерполяции с платформы Webknossos.
Из изображений с размером вокселя 2 мкм сегментированы нервные стволы головки. Данные уменьшены в 4 раза. Уменьшение разрешения не привело к потере нервных ветвей, поскольку ветви толщиной менее 70 мкм было трудно визуально отследить в исходном масштабе. Аналогично вышеописанному, в рамках платформы Webknossos использовалась модель Segment Anything Model.
Печеночное тело, венозная сеть и губчатое тело сегментированы из изображений с вокселями размером 20 мкм с использованием следующего подхода. Сначала область интереса была уменьшена в 4 раза. Затем вручную была создана приблизительная 3D бинарная маска с помощью инструмента 3D-кисти с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом ITK-SNAP. Бинарная маска применялась для выбора каждой структуры, после чего проводилось пороговое значение.
Количественный анализ Количественный анализ проведен на нервных стволах внутри головки. Используя максимальный вписанный шар с плагином MorphlibJ в программном обеспечении Fiji, рассчитан максимальный диаметр для каждого нервного ствола. Для каждого субъекта рассчитаны среднее значение и стандартное отклонение.
Результаты 1) Дорсальный нерв клитора, DNC, в области тела клитора
DNC является ветвью полового нерва, иннервирующего тазовую область. Он повторяет форму пещеристого тела, от ножек, двуногой структуры, до тела клитора, где две ножки сливаются. Нервы от левой ножки располагаются в положениях от 1 до 2 часов, а нервы от правой ножки — в положениях от 10 до 11 часов, что согласуется с предыдущими исследованиями. DNC распространяется до головки клитора, которая является наружной частью клитора, густо населенной сенсорными рецепторами.
2) Дорсальный нерв клитора на головке клитора
DNC простирается за дистальный конец пещеристого тела в головку клитора. В то время как традиционное макроскопическое препарирование обычно ограничивается проксимальной границей головки клитора, изображения HiP-CT выявили внутренние нервные траектории головки клитора с обширным ветвлением, проецирующимся к поверхности головки. У обоих субъектов идентифицировано 5 нервных стволов. Нервные стволы проецировались от медиальной к латеральной поверхности головки, аналогично схеме ветвления в головке полового члена. Нервные стволы слева и справа не пересекали срединную линию, сохраняя латеральную траекторию для иннервации каждого полушария головки клитора. Максимальный диаметр каждого нервного ствола варьировался от 230 мкм до 700 мкм (среднее значение = 423,46 мкм, стандартное отклонение = 159,64 мкм.
3) Дорсальный нерв клитора в капюшоне клитора
В дополнение к иннервации головки клитора, мы выявили ветви дорсального нервного ствола, которые разветвляются вверх в углу пещеристого тела. Эти ветви направляются к лобковому симфизу и поворачивают обратно вентрально, образуя перевернутую U-образную траекторию, если смотреть на нее в сагиттальной плоскости. Это согласуется с предыдущими исследованиями, в которых описывался дорсальный нервный ствол в пределах поддерживающей связки, соединительной ткани между телом клитора и лобковым симфизом. Ветви заканчиваются в разных местах в пределах лобка и капюшона клитора.
4) Задний губной нерв (PLN) иннервирует половые губы и окрестности тела клитора.
PLN проходит ниже губчатого тела и проецируется в несколько областей. Хотя известно, что PLN иннервирует большие и малые половые губы, мы обнаружили, что PLN также обеспечивает иннервацию латеральных отделов тела клитора.
Обсуждение Это исследование восполняет пробел в знаниях о нейроанатомии женских половых органов. Хотя иннервация головки полового члена документирована уже несколько десятилетий, головка клитора остается сравнительно малоизученной по сравнению с головкой полового члена в научной литературе. Это несоответствие частично объясняется техническими трудностями исследования головки клитора из-за ее меньшего размера.
Предыдущие исследования показали, что DNC «постепенно уменьшается» по мере приближения к головке. Однако это наблюдение, вероятно, связано с трудностями отслеживания DNC вглубь головки с помощью макроскопического препарирования. В результате медицинские иллюстрации часто изображают головку клитора как имеющую скудное нервное снабжение. Используя 3D-изображение с размерами вокселей в микрометровом масштабе, мы продемонстрировали, что DNC не уменьшается, а вместо этого демонстрирует сложную древовидную структуру ветвления внутри головки клитора.
Данное исследование имеет большое значение для ведения женщин, переживших калечащие операции на женских гениталиях (FGM), от которых страдают более 230 миллионов женщин во всем мире. Наиболее распространенными процедурами FGM являются операция 1-го типа, при которой удаляется головка клитора и капюшон клитора, и операция 2-го типа, при которой удаляется головка клитора и малые половые губы. Для врачей, выполняющих реконструктивные операции, крайне важно всестороннее понимание нервных путей головки клитора. Продольные данные показывают, что примерно у 22% женщин, перенесших реконструкцию клитора, наблюдается послеоперационное снижение оргазмических ощущений. Наше исследование предоставляет анатомическую основу, необходимую для изучения физиологического механизма этих сенсорных изменений и потенциального совершенствования хирургической техники.
Результаты также указывают на необходимость пересмотра определения «опасной зоны» в косметических операциях на женских гениталиях. В последние годы популярность таких операций резко возросла, о чем свидетельствует увеличение числа лабиопластик на 70% с 2015 по 2020 год. Лабиопластика — это процедура по изменению формы половых губ, которая часто включает разрезы в области клиторального капюшона. Предполагается, что «опасная зона» помогает хирургам избежать повреждения нервов во время операции. Хотя в современной литературе клиторальный капюшон рассматривается как зона риска, наше исследование показывает, что некоторые ветви дистального нервного пучка выходят за пределы определенной опасной зоны, разветвляясь и иннервируя лобок. Распознавание этих дистальных ветвей нерва может помочь хирургам в совершенствовании оперативных методов.
В заключение, данное исследование предоставляет трехмерную нейроанатомическую карту клитора, используя изображения высокого разрешения для преодоления предыдущих методологических ограничений. Прослеживая полную траекторию DNC в головку клитора и выявляя обширную иннервацию в клиторальном капюшоне и лобке, эти результаты заполняют давний пробел в информации в научной литературе. Детальное картирование этих нейронных путей предлагает важную основу для клиницистов, особенно при совершенствовании хирургических подходов к реконструкции FGM и косметическим процедурам на половых органах.
22.04.2026
Комментарий:
Шнобелевская премия - 1997 - астрономия
Изучив фотографии, Ричард Хогланд из Нью-Джерси опубликовал книгу - Памятники на Марсе: город на краю вечности. Там говорится, что на Марсе существует целый город. В городе есть пирамида высотой 1 километр и взлетно-посадочная полоса для летающих тарелок подробнее
Шнобелевская премия 2024 по химии
Если вы покажете химикам длинный, тонкий движущийся объект, они могут увидеть его как полимер. Биолог увидит червя или змею, которая движется, потому что ищет пищу. Как физик, вы задаетесь вопросом: а в чем же различие между этими двумя точками зрения? подробнее