Precise Three-Dimensional Morphology of the Male Anterior Anorectum Reconstructed From Large Serial Histologic Sections: A Cadaveric Study
Authors: Okada Tomoaki , Hasegawa Suguru , Nakamura Tatsuro , Hida Koya , Kawada Kenji , Takai Akihiro , Shimokawa Tetsuya , Matsuda Seiji , Shinohara Hisashi , Sakai Yoshiharu 
Published: September 2019

BACKGROUND:
Deep anatomic knowledge of the male anterior anorectum is important to avoid urethral injury and rectal perforation in intersphincteric resection or abdominoperineal resection for very low rectal cancer. However, its structure is difficult to understand, because the anorectum, muscles, and urogenital organs are complicatedly and 3-dimensionally arranged.

OBJECTIVE:
The purpose of this study was to revisit the anatomic information of the male anterior anorectum for intersphincteric resection and abdominoperineal resection with a focus on the spatial muscular morphology.

DESIGN:
This was a descriptive cadaveric study.

SETTINGS:
The study was conducted at Ehime and Kyoto universities.

PATIENTS:
Tissue specimens from 9 male cadavers were included.

MAIN OUTCOME MEASURES:
Specimens around the anterior anorectum were serially sectioned in the horizontal, sagittal, or frontal plane; large semiserial histologic sections were created at 250-μm intervals. The series were stained with Elastica van Gieson, and some sections from the series were studied by immunohistochemistry to detect smooth and striated muscles. Two series were digitalized and reconstructed 3-dimensionally.

RESULTS:
Two regions without a clear anatomic border were elucidated: 1) the anterior region of the external anal sphincter, where the external anal sphincter, bulbospongiosus muscle, and superficial transverse perineal muscle were intertwined; and 2) the rectourethralis muscle, where the smooth muscle of the longitudinal muscle continuously extended to the posteroinferior area of the urethra, which became closest to the anorectum at the prostatic apex level. A tight connection between the striated and smooth muscles was identified at the anterior part of the upper external anal sphincter and anterolateral part of the puborectalis muscle level.

LIMITATIONS:
This study involved a small sample size of elderly cadavers.

CONCLUSIONS:
This study clarified the precise spatial relationship between smooth and striated muscles. The detailed anatomic findings will contribute more accurate step-by-step anterior dissection in intersphincteric resection and abdominoperineal resection, especially with the transanal approach, which can magnify the muscle fiber direction and contraction of striated muscle by electrostimulation.

MORFOLOGÍA TRIDIMENSIONAL PRECISA DEL ANORRECTO ANTERIOR MASCULINO RECONSTRUIDO A TRAVÉS DE SECCIONES MAYORES HISTOLÓGICAS EN SERIE: UN ESTUDIO CADAVÉRICO

ANTECEDENTES:

El conocimiento anatómico amplio del anorrecto anterior masculino es importante para evitar lesiones de uretra y perforación de recto en la resección interesfinterica o la resección abdominoperineal para cáncer de recto bajo. Sin embargo, su estructura es difícil de entender porque el anorrecto, los músculos y los órganos urogenitales están aliñados en forma complexa tridimensional.

OBJETIVO:
Revisar de nuevo el conocimiento anatómico del anorrecto anterior masculino relevante a la resección interesfinterica y la resección abdominoperineal con un enfoque en la morfología muscular espacial.

DISEÑO:
Estudio descriptivo cadavérico.

ENTORNO:
Ehime y la Universidad de Kyoto.

SUJETOS:
Tejido especímenes de nueve cadáveres masculinos.

PUNTOS FINALES DE VALORACIÓN:
Las muestras alrededor del anorrecto anterior se seccionaron en serie en planos horizontal, sagital y coronal. Se crearon mayores secciones histológicas en serie a intervalos de 250 μm. Los especímenes fueron teñidos con Elástica van Gieson, y algunas secciones de la serie se estudiaron mediante inmunohistoquímica para detectar músculos lisos y estriados. Dos series fueron digitalizadas y reconstruidas tridimensionalmente.

RESULTADOS:
Se demostraron dos regiones sin un borde anatómico definido: (i) la región anterior del esfínter anal externo, donde se entrelazaron el esfínter anal externo, el músculo bulbospongoso y el músculo perineal transverso superficial; y (ii) músculo rectouretral, donde el músculo liso del músculo longitudinal se extiende continuamente a la zona posteroinferior de la uretra, que se acerca más al anorrecto a nivel del ápice prostático. La conexión estrecha entre los músculos estriados y lisos se identificó en la parte anterior del esfínter anal externo superior y la parte anterolateral del nivel del músculo puborrectal.

LIMITACIÓN:
Este estudio incluyó una muestra pequeña de cadáveres ancianos.

CONCLUSIÓN:
Este estudio aclaró la relación espacial precisa entre los músculos lisos y estriados. Los hallazgos anatómicos detallados ayudarán para una disección anterior paso a paso más precisa en la resección interesfintérica y la resección abdominoperineal, especialmente con el abordaje transanal, que puede magnificar la dirección de las fibras musculares y la contracción del músculo estriado utilizando electroestimulación.