Ziel: Untersuchung der Einflussfaktoren auf den sagittalen Winkelabweichungsfehler der Oberschenkelprothese nach Kniegelenkteilersatz (TKA) bei Patienten mit fortgeschrittener Kniegelenksarthrose. Methoden: Retrospektive Erfassung von 120 Patienten mit fortgeschrittener Kniearthrose, die zwischen Juni 2021 und Juni 2024 am Zweiten Klinikum der Inneren Mongolei Universität der Medizin TKA erhielten; nach einer geschichteten Zufallsstichprobe im Verhältnis 4:1 wurden die Patienten in Trainingsdatensatz (n=96) und Testdatensatz (n=24) unterteilt; im Trainingsdatensatz wurden die Patienten basierend auf dem sagittalen Beugungswinkel der Oberschenkelprothese (FPFA) auf Vollkörper-Röntgenaufnahmen 6 Monate postoperativ in eine gute Kraftlinien-Gruppe (n=42) und eine schlechte Kraftlinien-Gruppe (n=54) eingeteilt. Klinische Daten, perioperative Indikatoren und radiologische Parameter zu verschiedenen Zeitpunkten postoperativ wurden zwischen den beiden Gruppen verglichen. Eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen bewertete die Veränderungstrends der postoperativen femoralen radiologischen Parameter und analysierte die Interaktion zwischen Zeit und Gruppe. Im Trainingsdatensatz wurden sechs maschinelle Lernalgorithmen (logistische Regression, k-nächste Nachbarn, Support Vector Machine, Naive Bayes, Multi-Layer Perceptron und Extreme Gradient Boosting (XGBoost)) verwendet, um Vorhersagemodelle für den sagittalen Winkelabweichungsfehler der Oberschenkelprothese nach TKA zu erstellen; die Leistung der Modelle wurde bewertet und verglichen. Die Modelle wurden mit R-Software durch SHAP-Zusammenfassungsdiagramme und Merkmalsabhängigkeitsdiagramme interpretiert. Eine multiple lineare Regression analysierte die Beziehung zwischen FPFA und Einflussfaktoren. Im Vergleich zur guten Kraftlinien-Gruppe zeigten Patienten der schlechten Kraftlinien-Gruppe erhöhte visuelle Analogskala-Werte, höhere Hoch- und Niedergedicktheiten des Vollbluts, erhöhte Plasmaviskosität, Erythrozytenaggregationsindex (RBC), Fibrinogen- und D-Dimer-Spiegel, verlängerte Krankenhausaufenthaltsdauer, niedrigere Scores des US-Spezialkrankenhauses, verminderte Beweglichkeit, niedrigeren RBC-Deformationsindex sowie verkürzte Prothrombinzeit (PT) und aktivierte partielle Thromboplastinzeit (APTT) (P<0,05). Im Vergleich zum ersten Monat nach der Operation vergrößerten sich im schlechten Kraftlinien-Gruppe die femorale Vorbogenwinkel, femorale Lateralisationswinkel und laterale Winkel der mechanischen Femurachse nach 3 und 6 Monaten (P<0,05); im Vergleich zum dritten Monat waren diese drei Parameter auch nach 6 Monaten vergrößert (P<0,05); im Vergleich zur guten Kraftlinien-Gruppe zeigten die Patienten der schlechten Gruppe nach 3 und 6 Monaten erhöhte femorale Vorbogenwinkel und nach 6 Monaten erhöhte femorale Lateralisationswinkel sowie laterale Winkel der mechanischen Femurachse (P<0,05). Die 5-fache Kreuzvalidierung mit rekursiver Merkmalseliminierung des Random Forest identifizierte sieben optimale Risikofaktoren: Beweglichkeit, RBC-Aggregationsindex, PT, APTT, femoraler Vorbogenwinkel, femoraler Lateralisationswinkel und lateraler Winkel der mechanischen Femurachse. Das XGBoost-Modell wurde als bestes maschinelles Lernmodell zur Vorhersage des sagittalen Winkelabweichungsfehlers der Oberschenkelprothese nach der TKA bestimmt, mit einer Sensitivität von 0,845 (95%CI 0,789~0,892), Spezifität von 0,801 (95%CI 0,754~0,863), Genauigkeit von 0,814 (95%CI 0,762~0,885) und ROC-AUC von 0,812 (95%CI 0,765~0,864). SHAP-Zusammenfassungsdiagramme zeigten, dass die wichtigsten Risikofaktoren für schlechte Kraftlinien in absteigender Reihenfolge femoraler Vorbogenwinkel, Beweglichkeit, lateraler Winkel der mechanischen Femurachse, RBC-Aggregationsindex, PT, APTT und femoraler Lateralisationswinkel sind. SHAP-Merkmalsabhängigkeitsdiagramme zeigten, dass mit zunehmendem femoralen Vorbogenwinkel, lateralem Winkel der mechanischen Femurachse, RBC-Aggregationsindex, abnehmender Beweglichkeit und verkürzten PT und APTT der Trend zum Risiko einer schlechten Kraftlinie ansteigt. Die multiple lineare Regressionsanalyse ergab, dass femoraler Vorbogenwinkel, lateraler Winkel der mechanischen Femurachse, RBC-Aggregationsindex und femoraler Lateralisationswinkel unabhängige Risikofaktoren für die Veränderung des FPFA nach 6 Monaten postoperativ sind (P<0,05), während Beweglichkeit, PT und APTT unabhängige Schutzfaktoren sind (P<0,05). Schlussfolgerung: Femoralvorbogenwinkel, lateraler Winkel der mechanischen Femurachse, RBC-Aggregationsindex, femoraler Lateralisationswinkel, Beweglichkeit, PT und APTT sind Einflussfaktoren auf den sagittalen Winkelabweichungsfehler der Oberschenkelprothese nach TKA bei Patienten mit fortgeschrittener Kniegelenksarthrose.

fortgeschrittene Kniegelenksarthrose; totale Knieendoprothetik; Oberschenkelprothese; sagittaler Winkelabweichungsfehler