Five-Year Outcomes of UKA Versus TKA in Elderly Patients With Severe Varus Deformity in Knee Osteoarthritis: The Modifying Effect of Preoperative Extensor Muscle Radiomics Quality

技術的要約：重度内反変形を有する高齢患者におけるUKAとTKAの5年間の転帰

問題提起
重度の内反変形（>15°）を伴う高齢患者における単顆型人工膝関節置換術（UKA）の役割については、依然として議論がある。UKAは骨や靭帯の温存という潜在的な利点を持つ一方で、従来の適応基準では、残留するアライメント不良、ベアリングの摩耗、および外側コンパートメントの変性のリスクから、重度の内反変形に対する使用には注意が促されている。既存の文献は主にアライメントの補正とインプラントの生存率に焦点を当てており、患者固有の軟部組織因子については見落とされてきた。具体的には、術前の伸展筋の質が、この特定の層におけるUKAの早期の機能的優位性を修飾するかどうかは明らかになっていない。

方法論
本研究は、2016年2月から2019年4月の間に手術を受けた、内側コンパートメントの膝変形性関節症および重度の内反変形（>15°かつ≤20°）を有する176名の高齢患者（≥60歳）を対象とした、単施設レトロスペクティブ・コホート研究である。患者はTKA群（n=95）とUKA群（n=81）に分けられた。

• 手術プロトコル： すべての手術は、経験豊富な単一の外科チームによって行われた。TKAは標準的な前方正中切開と全関節置換術を用いた。UKAは、前十字靭帯および外側コンパートメントを温存した内側パラパテラーミニ切開（10–12 cm）を用いた。
• 筋質評価： 術前のMRIを用いて、伸展筋の質を評価した。
  • 従来指標： 膝蓋骨上極において、断面積（CSA）、筋内脂肪組織（intra-MAT）CSA、および脂肪浸潤率を測定した。
  • ラジオミクス解析： 146名のサブセットに対してMRIラジオミクス解析を実施した。画像はリサンプリング、正規化、およびバイアスフィールド補正が行われた。形態学的、一次統計的、およびテクスチャ特徴量（例：GLCM、GLRLM）を含む特徴量を抽出した。mRMRおよびLASSO回帰を用いて、安定した特徴量（ICC >0.80）を選択し、伸展筋Rad-scoreを構築した。Rad-scoreが高いほど、筋の質が低いことを示す。
• アウトカム： 周術期指標、合併症、および臨床スコア（VAS、HSS、WOMAC、ROM）を、術後1ヶ月、1年、5年時点で評価した。放射線学的アライメント（HKA、mLDFA、MPTA、JLCA）は5年時点で測定した。
• 統計解析： 多変量線形回帰モデルを用い、年齢、性別、BMI、術前アライメント、およびベースラインスコアを調整してアウトカムを評価した。決定的な点として、手術法と伸展筋Rad-scoreの間の交互作用項をテストし、筋の質が治療効果を修飾するかどうかを検証した。

主な結果

• 周術期アウトカム： TKAと比較して、UKAは有意に少ない術中出血量、短い手術時間、より小さな切開創、および低い術後ドレナージ量を示した（すべて P < 0.001）。入院期間は同等であった。
• 臨床アウトカム：
  • 早期回復： UKA群は、1ヶ月および1年時点で優れた回復を示し、より高いHSSおよびROMスコア、およびより低いWOMOCおよびVASスコアを示した。
  • 5年間のアウトカム： 5年時点でのVAS、HSS、およびROMスコアは両群間で同等であった。しかし、UKA群はわずかに低い（良好な）WOMACスコアを維持した（9.4 ± 1.9 vs. 10.1 ± 1.6, P = 0.010）。
• 放射線学的アライメント： TKAは、UKAと比較して、機械軸のアライメント（HKA、mLDFA、MPTA）および関節線収束（JLCA）において、より完全な補正を達成した。この放射線学的な優位性にもかかわらず、TKAは優れた5年間の臨床機能（VAS、HSS、ROM）をもたらさなかった。
• 筋質と交互作用：
  • 高い伸展筋Rad-score（劣悪な筋質）は、低い早期HSSおよびROMスコア、および高いWOMACスコアと独立して関連していた。
  • 交互作用効果： 1ヶ月時点のWOMACスコアにおいて、手術法と伸展筋Rad-scoreの間に有意な交互作用が認められた（β = 0.74, P = 0.032）。これは、劣悪な伸展筋の質が、TKAに対するUKAの早期の機能的利点を減弱させることを示している。
  • 層別解析では、両方の筋質サブグループにおいてUKAの早期の利点が示されたが、その利点の大きさは術前の筋の質が良い患者においてより大きかった。

主要な貢献

1. 重度内反変形におけるUKAの妥当性確認： 本研究は、慎重に選択された内反変形（15°〜20°）を有する高齢患者において、UKAが放射線学的なアライメント補正は不完全であるものの、TKAと同等の5年間の臨床アウトカムをもたらすことを示している。
2. ラジオミクスの統合： 本研究は、単純なCSAや脂肪含有率を超えて組織の不均一性を捉える、MRI由来の伸展筋Rad-scoreを用いた筋質の定量化を導入した。
3. 効果修飾因子の特定： 本研究は、術前の伸展筋の質が早期回復の重要な修飾因子であることを確立した。劣悪な筋の質は、UKAに伴う典型的な早期の利点を減少させるため、筋の予備能が手術決定における重要な因子であることを示唆している。

意義と主張
本論文は、重度の内反変形を伴う厳選された患者において、UKAはTKAに代わる実行可能な選択肢であり、中期の臨床機能に影響を与えることなく、手術侵襲を抑え、より早い早期回復を提供できると主張している。本研究は、重度の内反変形に対する絶対的な禁忌としての従来の懸念は、筋の質を考慮することで精査できる可能性があると断じている。

著者らは、術前の伸展筋のラジオミクス的な質が、回復のポテンシャルを層別化するのに役立つ可能性があると示唆している。具体的には、伸展筋の質が低い患者は、UKAの完全な早期の利点を享受できない可能性があり、強化されたプレハビリテーション（例：大腿四頭筋の強化、神経筋トレーニング）や、個別化されたリハビリテーション計画の対象となる可能性がある。本研究は、筋の質評価を組み込むことが、解剖学的アライメントやコンパートメントの関与のみに頼るのではなく、より個別化された術式選択をサポートすることを結論付けている。

認められた限界
著者らは、本研究の限界として、単施設レトロスペクティブ設計、選択バイアスの可能性、およびすべての手術が単一の専門家チームによって行われたことを挙げ、これらが一般化を制限する可能性があるとしている。さらに、5年間のフォローアップでは、UKAに特有の長期的な再置換リスク（例：外側コンパートメントの進行）を評価するには不十分であり、ラジオミクスモデルの臨床実装には外部検証が必要である。また、本研究には客観的な術後の筋機能テスト（例：等速性筋力測定）が欠けていた。