Analyse des facteurs influençant l'erreur d'angle en plan sagittal de la prothèse fémorale après arthroplastie totale du genou chez les patients atteints d'arthrose fémoropatellaire avancée
Objectif : Étudier les facteurs influençant l'erreur d'angle en plan sagittal de la prothèse fémorale après arthroplastie totale du genou (TKA) chez les patients atteints d'arthrose fémoropatellaire avancée. Méthodes : Une collecte rétrospective de 120 patients atteints d'arthrose du genou avancée ayant subi une TKA à l'hôpital affilié n°2 de l'Université de médecine de Mongolie intérieure entre juin 2021 et juin 2024 ; les patients ont été divisés en ensemble d'entraînement (n=96) et ensemble de test (n=24) selon un échantillonnage aléatoire stratifié au ratio 4:1 ; selon l'angle de flexion sagittal de la prothèse fémorale (FPFA) sur radiographies complètes à 6 mois postopératoires, l'ensemble d'entraînement a été divisé en groupe à bonne ligne de force (n=42) et groupe à mauvaise ligne de force (n=54). Les données cliniques, les indicateurs péri-opératoires et les paramètres radiologiques à différents temps postopératoires ont été comparés entre les deux groupes. Une analyse de variance à mesures répétées a été utilisée pour évaluer la tendance d'évolution des paramètres radiologiques fémoraux postopératoires et analyser l'effet d'interaction entre le temps et le groupe. Six algorithmes d'apprentissage machine (régression logistique, K-plus proches voisins, machine à vecteurs de support, naïve Bayes, perceptron multicouche et Extreme Gradient Boosting (XGBoost)) ont été utilisés dans l'ensemble d'entraînement pour construire des modèles de prédiction de l'erreur d'angle en plan sagittal de la prothèse fémorale après TKA, leurs performances ont été évaluées et comparées. Les modèles ont été interprétés grâce à R, avec des diagrammes synthétiques SHAP et des graphiques de dépendance des caractéristiques. Une régression linéaire multiple a analysé la relation entre FPFA et les facteurs influents. Par rapport au groupe à bonne ligne de force, le groupe à mauvaise ligne de force présentait des scores plus élevés selon l'échelle visuelle analogique, une viscosité sanguine totale élevée et basse, une viscosité plasmatique accrue, un index d'agrégation des globules rouges (RBC), des taux augmentés de fibrinogène et D-dimères, une durée d'hospitalisation prolongée, des scores inférieurs selon l'hôpital spécialisé américain, une mobilité réduite, un index de déformation des RBC abaissé, un temps de prothrombine (PT) et un temps partiel de thromboplastine activée (APTT) raccourcis (P<0,05). Par rapport à 1 mois postopératoire, le groupe à mauvaise ligne de force présentait une augmentation de l'angle de flexion antérieure fémoral, de l'angle de déviation latérale du fémur et de l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral à 3 et 6 mois postopératoires (P<0,05) ; par rapport à 3 mois, ces trois indicateurs augmentaient également à 6 mois (P<0,05) ; comparé au groupe à bonne ligne de force, le groupe à mauvaise ligne de force présentait une augmentation de l'angle de flexion antérieure fémoral à 3 et 6 mois, ainsi qu'une augmentation de l'angle de déviation latérale et de l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral à 6 mois (P<0,05). La validation croisée à 5 plis avec la méthode RFE de forêt aléatoire a sélectionné 7 variables candidates principales comme facteurs de risque : mobilité, index d'agrégation des RBC, PT, APTT, angle de flexion antérieure fémoral, angle de déviation latérale fémoral et angle latéral de l'axe mécanique fémoral. Le modèle XGBoost a été finalement retenu comme le meilleur modèle prédictif des erreurs d'angle sagittal post-TKA, avec une sensibilité de 0,845 (IC 95% 0,789~0,892), une spécificité de 0,801 (IC 95% 0,754~0,863), une précision de 0,814 (IC 95% 0,762~0,885) et un AUC ROC de 0,812 (IC 95% 0,765~0,864). Les diagrammes synthétiques SHAP ont montré que les variables candidates aux facteurs de risque les plus influents sur la mauvaise ligne de force étaient, par ordre décroissant, l'angle de flexion antérieure fémoral, la mobilité, l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral, l'index d'agrégation des RBC, le PT, l'APTT et l'angle de déviation latérale fémorale. Les graphiques de dépendance des caractéristiques SHAP ont indiqué qu'avec l'augmentation de l'angle de flexion antérieure fémoral, de l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral, de l'index d'agrégation des RBC, la diminution de la mobilité, la réduction du PT et de l'APTT, le risque de mauvaise ligne de force augmentait progressivement. L'analyse de régression linéaire multiple a montré que l'angle de flexion antérieure fémoral, l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral, l'index d'agrégation des RBC et l'angle de déviation latérale fémorale étaient des facteurs de risque indépendants influençant la variation de FPFA à 6 mois post-opératoire (P<0,05), tandis que la mobilité, le PT et l'APTT étaient des facteurs protecteurs indépendants (P<0,05). Conclusion : L'angle de flexion antérieure fémoral, l'angle latéral de l'axe mécanique fémoral, l'index d'agrégation des RBC, l'angle de déviation latérale fémorale, la mobilité, le PT et l'APTT sont des facteurs influençant l'erreur d'angle en plan sagittal de la prothèse fémorale après TKA chez les patients atteints d'arthrose fémoropatellaire avancée.
关键词
arthrose fémoropatellaire avancée; arthroplastie totale du genou; prothèse fémorale; erreur d'angle en plan sagittal