Evaluation of rotational alignment in open wedge distal tibial tuberosity osteotomy using the EOS imaging system: a retrospective cohort study

技術要約：EOSイメージングシステムを用いた、開窓式遠位脛骨結節骨切り術における回旋アライメントの評価

問題提起
開窓式遠位脛骨結節骨切り術（OWDTO）は、膝蓋骨の高さを維持し、膝蓋大腿関節症を回避しながらアライメントを矯正するために、内側型膝関節症に対して推奨されることが増えている外科的手法である。高位脛骨骨切り術（HTO）における冠状面のアライメント矯正については十分に研究されているが、OWDTOに伴う意図しない回旋アライメントの変化に関する理解は限られている。標準的なHTOに関する先行研究では、遠位骨片の内旋などの回旋の変化が報告されており、これらは膝蓋骨のトラッキングや歩行に影響を与える可能性がある。しかし、OWDTO後に特異的な回旋変化を調査した研究はほとんどない。さらに、従来のコンピュータ断層撮影（CT）による評価方法は、非荷重条件下であることや放射線被曝の問題がある。本研究は、OWDTОが意図しない回旋変形を誘発するかどうかを判断するために、生理的な荷重条件下で回旋アライメントの変化を評価する必要性に取り組むものである。

方法論
本研究は、2021年11月から2024年2月の間に順天堂大学において、内側型膝関節症または自発性骨壊死に対してOWDTOを施行した63名（63膝）を対象としたレトロスペクティブ・コホート研究である。

• 画像診断： 回旋および冠状面のアライメントは、荷重条件下での下肢の3D再構築が可能なEOSイメージングシステムを用いて評価した。測定は術前および術後6ヶ月時点で行われた。
• パラメータ：
  • 冠状面アライメント： 股膝足角（HKAA）、内側近位脛骨角（MPTA）、および外側遠位大腿角（LDFA）。
  • 回旋アライメント： 大腿脛骨回旋角（FTRA）および脛骨回旋角（TTA）。正の値は遠位骨片の外旋を示す。
  • 術後CT： 脛骨骨切り角度、スクリューの傾斜、ヒンジポイントとスクリュー間の距離（DHS）、およびヒンジ骨折の有無を評価するため、術後1週目に実施された。
• 臨床アウトカム： 術前および術後6ヶ月におけるKnee Injury and Osteoarthritis Outcome Score（KOOS）を用いて評価した。
• 統計解析： 術前と術後の値を比較するために対応のあるt検定を用いた。また、特にヒンジ骨折の有無による回旋変化の違いを特定するために、対応のないt検定および多変量線形回帰分析を用いた。

主要な貢献

• EOSに基づいた初のOWDTO解析： 本研究は、荷重条件下でのOWDTOに特化した回旋アライメントの変化を評価するために、EOSイメージングシステムを利用した最初の研究である。
• 回旋変化に関するメカニズムの洞察： 本研究は、回旋の安定性における骨切りヒンジの役割を分離し、ヒンジの構造的完全性が遠位脛骨の回旋を決定する重要な要因であることを示した。
• HTOとの差別化： 脛骨結節の保存と骨切り隙間の圧縮を伴う特定の術式により、従来の開窓式または閉窓式HTOとは異なる回旋挙動が生じることを強調している。

結果

• 回旋変化： 大腿脛骨回旋角（FTRA）に有意な変化は認められなかった（術前：0.6° ± 4.0°; 術後：-0.3° ± 3.6°, p = 0.215）。しかし、脛骨回旋角（TTA）は有意に増加し、遠位脛骨の外旋を示した（術前：21.1° ± 6.7°; 術後：23.5° ± 6.7°, p = 0.012）。FTRAとTTAの合計も有意に増加した（p = 0.008）。
• ヒンジ骨折の影響： TTAの増加は、ヒンジ骨折のないグループにおいてのみ観察された（ΔTTA: 3.4° ± 3.2°, p < 0.001）。ヒンジ骨折があるグループでは、TTAに有意な変化は見られなかった（ΔTTA: -0.2° ± 2.9°, p = 0.491）。多変量線形回帰分析により、ヒンジ骨折の存在が、矯正角度、骨切り角度、またはスクリューの設置位置とは独立して、TTAの変化と有意に関連していることが確認された。
• 冠状面アライメント： 回旋アライメントの変化は、冠状面アライメントのパラメータ（HKAA, MPTA）や矯正角度の変化とは関連していなかった。
• 臨床アウトカム： ΔTTAはKOOSの症状サブスケールの改善と正の相関を示したが、痛み、ADL、スポーツ、およびQOLの各サブスケールについては有意な関連は見られなかった。ヒンジ骨折の有無によるKOOSの改善に有意な差は認められなかった。

意義および主張
本論文は、OWDTOによって、荷重条件下において近位脛骨に対する遠位脛骨の有意な外旋が生じることを主張しており、これはヒンジ骨折を起こした患者には見られない現象であるとしている。著者らは、この回旋は、スクリューを用いて骨切り隙間を圧縮することによって機械的に誘発され、ヒンジを支点として利用しているものであり、縫工筋筋張力部（pes anserinus）および浅内側側副靭帯の弛緩によって促進されると考えている。

本研究は、ヒンジの構造的完全性が遠位脛骨の回旋変化を決定する上で極めて重要な役割を果たすと結論付けている。観察された外旋が短期的には患者報告アウトカムに悪影響を及ぼしていないようであるが、著者らはその長期的な臨床的影響について慎重な姿勢を維持している。彼らは、これらの回旋変化が膝蓋大腿バイオメカニクス、膝蓋骨トラッキング、および関節負荷に与える影響は依然として不明であり、さらなる長期的な調査が必要であると述べている。これらの知見は、冠状面の矯正が成功している場合であっても、外科医はOWDTOにおける独立した遠位脛骨の外旋の可能性を認識しておくべきであることを示唆している。