引用本文： 杜丹, 付佳, 楊曦, 馮琳, 張揮武. 全膝關節置換術后早期膝關節功能改善情況預測列線圖模型的建立與驗證. 華西醫學, 2023, 38(12): 1868-1873. doi: 10.7507/1002-0179.202306156 復制
版權信息： ?四川大學華西醫院華西期刊社《華西醫學》版權所有，未經授權不得轉載、改編
近年來隨著人工膝關節的成功應用，全膝關節置換術（total knee arthroplasty, TKA）已成為治療終末期膝骨關節疾病的主要療法[1-2]。調查數據顯示 TKA 術后隨訪時膝關節功能恢復優良率接近 90%，但實踐中發現臨床上仍有部分患者術后早期膝關節功能恢復不盡如人意[3]。若能在 TKA 術后早期預測膝關節功能恢復情況，精準識別膝關節功能恢復不佳人群，并采取針對性干預措施，將有助于加速 TKA 患者術后膝關節功能恢復，改善患者預后[4]。TKA 的早期膝關節功能的恢復受術前、術中、術后眾多因素的影響，目前關于 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況影響因素的相關研究雖有報道，但此類研究多采用單因素分析基礎上行多因素分析，可能將存在多重共線性的因素納入，另外上述研究未將影響因素整合成預測模型，不利于患者的個性化預測[5-6]。LASSO 回歸可通過 L1 正則化而使特征系數稀疏化，實現自動選擇與目標變量相關的重要特征避免多重共線性的問題，因此本研究旨在通過采用 LASSO 回歸法篩選變量以避免多重共線性的問題，并在多因素 logistic 回歸基礎上建立 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況列線圖預測模型，以實現 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況的個性化預測，為 TKA 術后膝關節功能恢復指導提供更多參考。
1 對象與方法
1.1 研究對象
前瞻性選擇 2018 年 1 月—2021 年 2 月在四川省骨科醫院行 TKA 的 168 例患者進行研究。納入標準：① 經影像學檢查及臨床診斷為終末期膝關節病變；② 初次行 TKA；③ 術前及術后均進行了負重位下下肢全長 X 線片檢查；④ 單側患病；⑤ 擬分析的相關資料完整；⑥ 患者對本研究知情并簽署知情同意書。排除標準：① 合并造血與免疫功能障礙性疾病；② 合并嚴重骨質疏松；③ 從事體育運動或重體力勞動；④ 合并化膿性膝關節感染；⑤ 心、肝、腎等重要臟器嚴重疾病；⑥ 髕骨表面行置換術；⑦ 創傷性關節炎。本研究經四川省骨科醫院倫理委員會審核通過（倫理編號：2019-01-24-1）。
1.2 手術方法
患者麻醉后仰臥，下肢驅血后止血帶加壓至 55 kPa，在膝前正中切口選擇髕旁內側入路進行分離使髕骨翻轉，修整關節面后屈膝暴露脛股關節。先以髓外定位法對脛骨近端進行截骨，根據冠狀面成角畸形情況，以髓內定位法進行遠端截骨，截骨完成后依次進行伸直、屈曲間隙測試以評估關節穩定性。選擇合適的旋轉平臺假體（由 Waldemar Link GmbH & Co.KG 生產，國械注進 20163461027），對關節腔進行徹底沖洗后安放假體及聚乙烯襯墊。再次對伸屈穩定性進行檢查后去除止血帶壓力，待骨水泥凝固、確認無活動性出血后再次沖洗關節腔，置入引流管，關閉切口。視引流情況在 24～48 h 后引流液為澄清淡黃色液體且引流量明顯減少時拔除引流管。術后當天可扶助行器下床活動并在術后 24 h 內進行肌肉等長收縮鍛煉，3 次/d，15 min/次。
1.3 影響因素收集
本研究所選擇的影響因素主要出于以下幾方面因素的考慮：文獻所報道的因素［術前體質量指數（body mass index, BMI）、糖尿病、術后感染等］、臨床實踐中發現的疑似因素、事先假設但尚未證實的因素。具體包括：① 術前因素：性別、年齡、BMI、病因、術前膝關節活動度、術前膝關節功能、合并糖尿病、合并高血壓；② 術中因素：手術時間、術中出血量、輸血情況、麻醉方式；③ 術后因素：下肢力線、鎮痛情況、深靜脈血栓形成、術后感染情況。其中關節活動度角度的記錄以中立為起始點，根據肢體屈曲、伸展、外展等運動平面的兩個相反方向記錄活動角度[7]。術前膝關節功能采用美國特種外科醫院（Hospital for Special Surgery, HSS）膝關節評分進行評估，該評分由疼痛、活動度、功能等 6 個大項目組成，共 100 分，得分越高則膝關節功能越好[8]。下肢力線：患者于負重狀態下站立，雙手下垂，雙足自然站立與肩同寬，髕骨朝正前方行 X 線檢測，參照文獻方法標記測量下肢力線外翻角度[9]，以股骨脛骨機械軸夾角（mechanical femoral tibial angle, MFTA）表示，由 2 名測量者分別測量后取平均值。術后早期膝關節功能改善情況：在術后 6 個月采用 HSS 量表評估膝關節功能改善情況，術后膝關節功能提升>70% 者為膝關節功能恢復滿意，不足 70% 者為膝關節功能恢復不滿意。根據術后膝關節功能恢復情況將患者分為兩組，膝關節功能恢復滿意者為理想組，膝關節功能恢復不滿意者為不理想組。比較兩組術前因素、術中因素及術后因素，建立預測模型并進行驗證。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。患者 HSS 評分服從正態分布，以均數±標準差描述，采用配對 t 檢驗進行組內手術前后比較；兩組術前、術中及術后各因素以例數和/或百分數描述，采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法進行組間比較。采用 R 4.1.3 軟件“glmnet”包進行 LASSO 回歸分析篩選協變量，以篩選出的協變量為自變量、術后膝關節功能恢復情況為自變量進行多因素二分類 logistic 回歸分析，并在此基礎上以“rms”包構建風險預測列線圖模型。通過受試者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲線評價列線圖模型的區分度，通過校準曲線評價模型擬合情況，通過決策曲線評價模型臨床有效性。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 隨訪情況
術后 6 個月所有患者均獲隨訪，患者 HSS 評分由術前的（55.19±8.92）分升高至術后 6 個月的（89.27±6.18）分，差異有統計學意義（t=–40.706，P<0.001）。根據術后 6 個月時的 HSS 評分改善情況，理想組 146 例，不理想組 22 例。
2.2 兩組術前、術中及術后各因素比較
兩組患者術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術中出血量、術中輸血情況、術后下肢力線、術后鎮痛情況及術后深靜脈血栓形成情況差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。
表1
兩組術前、術中及術后各因素比較［例（%）］
2.3 潛在因素篩選
以 TKA 術后早期膝關節功能改善是否理想為因變量，將表1 中各指標作為自變量，通過 LASSO 回歸模型的十折交叉驗證確定最佳懲罰項系數 λ，分別于 λ 與 λ+SE（標準誤）畫線，于 λ+SE 處最終篩選出 8 個 LASSO 回歸系數非 0 的影響因素為潛在因素，分別為術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術中出血量、術后下肢力線、術后鎮痛情況及術后深靜脈血栓形成（圖1）。
圖1
LASSO 回歸交叉驗證結果及系數路徑
a. LASSO 回歸交叉驗證結果，圖中 2 條虛線分別為
2.4 多因素 logistic 回歸分析
將 LASSO 回歸篩選出的因素按表2 進行賦值作為自變量，以術后早期膝關節功能改善情況為因變量行多因素二分類 logistic 回歸，結果顯示，術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術后下肢力線、術后鎮痛情況為 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想的獨立影響因素（P<0.05），見表3。
表2
變量賦值表
表3
TKA 術后早期膝關節功能改善情況的多因素二分類 logistic 回歸分析
2.5 列線圖模型的建立與評價
根據多因素分析結果以 R 語言建立 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想預測列線圖模型（圖2）。采用 Bootstrap 法重復抽樣 1000 次，校準曲線顯示，預測曲線與標準曲線基本擬合，模型預測準確度較高（圖3a）；ROC 曲線顯示，列線圖模型預測 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想的曲線下面積為 0.894［95% 置信區間（0.825，0.963）］，模型區分度較好（圖3b ）；決策曲線顯示，當該列線圖模型預測 TKA 術后早期療效不理想的概率閾值為 0.10～0.95 時，患者的凈受益率大于 0（圖3c）。
圖2
TKA 術后早期膝關節恢復不理想預測列線圖模型
TKA：全膝關節置換術；BMI：體質量指數；HSS 評分：美國特種外科醫院膝關節評分；MFTA：股骨脛骨機械軸夾角
圖3
列線圖模型的預測效果評價
a. 校準曲線；b. 受試者操作特征曲線；c. 決策曲線，All 表示均為陽性，None 表示均為陰性
3 討論
膝關節置換術為保守治療無效的嚴重膝關節疾病療效確切且具有較高安全性的術式，目前已在國內外廣泛開展。近年來隨著膝關節假體設計、材料科學的發展及手術技術的不斷成熟，TKA 的療效得到了大幅度的提升[10-11]。本研究結果顯示：患者平均 HSS 評分由術前的（55.19±8.92）分升高至術后 6 個月的（89.27±6.18）分（P<0.05），術后 HSS 評分大幅度提升，表明 TKA 可有效改善患者膝關節功能，但實踐中發現仍有部分患者膝關節功能恢復不理想而嚴重影響患者預后。
丁韶龍等[12]曾對 TKA 術后膝關節功能恢復因素進行研究，在單因素分析基礎上行多因素 logistic 回歸，該方法存在一定的不足，容易將存在多重共線性的因素納入模型。為使變量篩選更具代表性，本研究選擇 LASSO 回歸進行變量篩選，使篩選變量與目標變量的關系更加緊密，提高模型的解釋性。本研究在 LASSO 回歸基礎上行多因素 logistic 回歸分析，結果顯示：術后下肢力線對于 TKA 患者早期膝關節功能恢復具有重要的影響。早期的研究認為 TKA 下肢機械軸力線內外翻角度控制在 0°，即中立位時可獲得滿意的手術效果，目前也將此作為 TKA 的金標準[13]。將下肢力線恢復至正常是 TKA 的主要目標，但臨床實踐中有部分患者在術后輕度偏離中立位的情況，有研究者對歐洲2541 例患者進行隨機對照研究的 3° 作為標準進行分析[14]，本研究參照該標準進行研究，結果顯示在術前、術中、術后多種因素共同作用下下肢力線對于患者術后早期膝關節功能恢復仍有重要的影響，這可能與當下肢力線 MFTA 絕對值超過 3° 時假體易出現松動，在術后早期鍛煉中可增加疼痛而影響膝關節功能的恢復有關。
除下肢力線外，本研究結果顯示術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術后鎮痛情況也與 TKA 術后早期膝關節功能恢復密切相關：① BMI 為臨床常用的肥胖判斷指標，研究顯示肥胖是 TKA 術后膝關節功能恢復的不利因素[15]，這可能與肥胖患者在術后屈膝時的軟組織阻力更大，脛骨與股骨關節面間的摩擦阻力也相應提高，使患者術后膝關節屈曲活動受阻而影響功能的恢復有關。另外體格肥胖者假體對膝關節周圍軟組織結構的應力增加，更容易出現疼痛癥狀而使 HSS 評分下降而影響療效[16]。② 病因方面，本研究所納入的患者中病因僅有骨關節炎與類風濕關節炎，TKA 對兩種疾病患者總體上均可有效提高膝關節功能，但類風濕關節炎患者膝關節功能恢復不理想者占比較骨關節炎更高，與相關研究結果相一致[17]。考慮這可能與類風濕關節炎病程相對較長且常伴有多關節受累、屈曲攣縮畸形，手術不一定能夠完全有效控制炎癥的反復有關，這將嚴重影響患者術后功能鍛煉而影響膝關節功能的恢復。③ 術前關節活動度、術前 HSS 評分對于 TKA 早期膝關節功能恢復也有重要的影響，術前關節活動度較差、HSS 評分較低的患者長期關節活動受限可致其伸屈膝肌腱及膝關節周圍軟組織出現攣縮而影響術后膝關節功能的恢復[18]。④ TKA 雖可有效緩解終末期膝關節疾病患者的疼痛癥狀，但患者在圍手術期仍可出現中重度的疼痛，這不僅給患者帶來痛苦體驗，還可對患者功能康復鍛煉的效果造成影響，部分患者因不能耐受疼痛而未按醫囑進行術后康復訓練，嚴重者甚至可引起置換后并發癥[19]。因此有必要通過自控靜脈鎮痛、神經阻滯等術后鎮痛手段緩解 TKA 患者圍手術期疼痛，以加速早期膝關節功能的恢復。過去有研究認為手術時間、麻醉方式等術中因素對于 TKA 的膝關節功能恢復也有影響[15]，但本研究并未發現上述因素的影響，這可能與近年來 TKA 術式正逐步程序化、規范化，膝關節假體設計也日漸成熟有關，術中因素對于患者術后膝關節功能恢復的影響作用也越來越小。
雖然上述指標可用于預測 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況，但僅靠個別指標預測效能有限，將各影響因素進行整合將有助于提高預測效能。本研究建立的列線圖模型涉及術前及術后的多個因素，可從不同方面反映患者的機體狀況，為 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況的預測提供參考，ROC 曲線及校準曲線模型驗證結果顯示本研究建立的列線圖模型對于 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況預測具有較高的準確性與區分度。列線圖模型是在 logistic 回歸基礎上建立的可視化預測模型，該模型使用方便，對使用者統計學相關知識要求較低，方便臨床推廣；同時實現了每位患者的個性化預測，臨床上可將該模型用于患者及其家屬的宣教，有助于增強患者及其家屬對病情的知曉程度而提高治療的依從性，改善療效。
綜上所述，TKA 術后患者膝關節功能有明顯改善，TKA 術后早期膝關節功能恢復受術前 BMI、病因、術前關節活動度等因素的影響，依此建立的列線圖模型用于預測 TKA 術后早期恢復情況具有較高的區分度與準確度。因受樣本量的限制，本研究未采用外部數據進行驗證，在后續的研究中將增加外部驗證并增加分析因素以進一步豐富模型。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
近年來隨著人工膝關節的成功應用，全膝關節置換術（total knee arthroplasty, TKA）已成為治療終末期膝骨關節疾病的主要療法[1-2]。調查數據顯示 TKA 術后隨訪時膝關節功能恢復優良率接近 90%，但實踐中發現臨床上仍有部分患者術后早期膝關節功能恢復不盡如人意[3]。若能在 TKA 術后早期預測膝關節功能恢復情況，精準識別膝關節功能恢復不佳人群，并采取針對性干預措施，將有助于加速 TKA 患者術后膝關節功能恢復，改善患者預后[4]。TKA 的早期膝關節功能的恢復受術前、術中、術后眾多因素的影響，目前關于 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況影響因素的相關研究雖有報道，但此類研究多采用單因素分析基礎上行多因素分析，可能將存在多重共線性的因素納入，另外上述研究未將影響因素整合成預測模型，不利于患者的個性化預測[5-6]。LASSO 回歸可通過 L1 正則化而使特征系數稀疏化，實現自動選擇與目標變量相關的重要特征避免多重共線性的問題，因此本研究旨在通過采用 LASSO 回歸法篩選變量以避免多重共線性的問題，并在多因素 logistic 回歸基礎上建立 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況列線圖預測模型，以實現 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況的個性化預測，為 TKA 術后膝關節功能恢復指導提供更多參考。
1 對象與方法
1.1 研究對象
前瞻性選擇 2018 年 1 月—2021 年 2 月在四川省骨科醫院行 TKA 的 168 例患者進行研究。納入標準：① 經影像學檢查及臨床診斷為終末期膝關節病變；② 初次行 TKA；③ 術前及術后均進行了負重位下下肢全長 X 線片檢查；④ 單側患病；⑤ 擬分析的相關資料完整；⑥ 患者對本研究知情并簽署知情同意書。排除標準：① 合并造血與免疫功能障礙性疾病；② 合并嚴重骨質疏松；③ 從事體育運動或重體力勞動；④ 合并化膿性膝關節感染；⑤ 心、肝、腎等重要臟器嚴重疾病；⑥ 髕骨表面行置換術；⑦ 創傷性關節炎。本研究經四川省骨科醫院倫理委員會審核通過（倫理編號：2019-01-24-1）。
1.2 手術方法
患者麻醉后仰臥，下肢驅血后止血帶加壓至 55 kPa，在膝前正中切口選擇髕旁內側入路進行分離使髕骨翻轉，修整關節面后屈膝暴露脛股關節。先以髓外定位法對脛骨近端進行截骨，根據冠狀面成角畸形情況，以髓內定位法進行遠端截骨，截骨完成后依次進行伸直、屈曲間隙測試以評估關節穩定性。選擇合適的旋轉平臺假體（由 Waldemar Link GmbH & Co.KG 生產，國械注進 20163461027），對關節腔進行徹底沖洗后安放假體及聚乙烯襯墊。再次對伸屈穩定性進行檢查后去除止血帶壓力，待骨水泥凝固、確認無活動性出血后再次沖洗關節腔，置入引流管，關閉切口。視引流情況在 24～48 h 后引流液為澄清淡黃色液體且引流量明顯減少時拔除引流管。術后當天可扶助行器下床活動并在術后 24 h 內進行肌肉等長收縮鍛煉，3 次/d，15 min/次。
1.3 影響因素收集
本研究所選擇的影響因素主要出于以下幾方面因素的考慮：文獻所報道的因素［術前體質量指數（body mass index, BMI）、糖尿病、術后感染等］、臨床實踐中發現的疑似因素、事先假設但尚未證實的因素。具體包括：① 術前因素：性別、年齡、BMI、病因、術前膝關節活動度、術前膝關節功能、合并糖尿病、合并高血壓；② 術中因素：手術時間、術中出血量、輸血情況、麻醉方式；③ 術后因素：下肢力線、鎮痛情況、深靜脈血栓形成、術后感染情況。其中關節活動度角度的記錄以中立為起始點，根據肢體屈曲、伸展、外展等運動平面的兩個相反方向記錄活動角度[7]。術前膝關節功能采用美國特種外科醫院（Hospital for Special Surgery, HSS）膝關節評分進行評估，該評分由疼痛、活動度、功能等 6 個大項目組成，共 100 分，得分越高則膝關節功能越好[8]。下肢力線：患者于負重狀態下站立，雙手下垂，雙足自然站立與肩同寬，髕骨朝正前方行 X 線檢測，參照文獻方法標記測量下肢力線外翻角度[9]，以股骨脛骨機械軸夾角（mechanical femoral tibial angle, MFTA）表示，由 2 名測量者分別測量后取平均值。術后早期膝關節功能改善情況：在術后 6 個月采用 HSS 量表評估膝關節功能改善情況，術后膝關節功能提升>70% 者為膝關節功能恢復滿意，不足 70% 者為膝關節功能恢復不滿意。根據術后膝關節功能恢復情況將患者分為兩組，膝關節功能恢復滿意者為理想組，膝關節功能恢復不滿意者為不理想組。比較兩組術前因素、術中因素及術后因素，建立預測模型并進行驗證。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。患者 HSS 評分服從正態分布，以均數±標準差描述，采用配對 t 檢驗進行組內手術前后比較；兩組術前、術中及術后各因素以例數和/或百分數描述，采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法進行組間比較。采用 R 4.1.3 軟件“glmnet”包進行 LASSO 回歸分析篩選協變量，以篩選出的協變量為自變量、術后膝關節功能恢復情況為自變量進行多因素二分類 logistic 回歸分析，并在此基礎上以“rms”包構建風險預測列線圖模型。通過受試者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲線評價列線圖模型的區分度，通過校準曲線評價模型擬合情況，通過決策曲線評價模型臨床有效性。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 隨訪情況
術后 6 個月所有患者均獲隨訪，患者 HSS 評分由術前的（55.19±8.92）分升高至術后 6 個月的（89.27±6.18）分，差異有統計學意義（t=–40.706，P<0.001）。根據術后 6 個月時的 HSS 評分改善情況，理想組 146 例，不理想組 22 例。
2.2 兩組術前、術中及術后各因素比較
兩組患者術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術中出血量、術中輸血情況、術后下肢力線、術后鎮痛情況及術后深靜脈血栓形成情況差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。
表1
兩組術前、術中及術后各因素比較［例（%）］
2.3 潛在因素篩選
以 TKA 術后早期膝關節功能改善是否理想為因變量，將表1 中各指標作為自變量，通過 LASSO 回歸模型的十折交叉驗證確定最佳懲罰項系數 λ，分別于 λ 與 λ+SE（標準誤）畫線，于 λ+SE 處最終篩選出 8 個 LASSO 回歸系數非 0 的影響因素為潛在因素，分別為術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術中出血量、術后下肢力線、術后鎮痛情況及術后深靜脈血栓形成（圖1）。
圖1
LASSO 回歸交叉驗證結果及系數路徑
a. LASSO 回歸交叉驗證結果，圖中 2 條虛線分別為
2.4 多因素 logistic 回歸分析
將 LASSO 回歸篩選出的因素按表2 進行賦值作為自變量，以術后早期膝關節功能改善情況為因變量行多因素二分類 logistic 回歸，結果顯示，術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術后下肢力線、術后鎮痛情況為 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想的獨立影響因素（P<0.05），見表3。
表2
變量賦值表
表3
TKA 術后早期膝關節功能改善情況的多因素二分類 logistic 回歸分析
2.5 列線圖模型的建立與評價
根據多因素分析結果以 R 語言建立 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想預測列線圖模型（圖2）。采用 Bootstrap 法重復抽樣 1000 次，校準曲線顯示，預測曲線與標準曲線基本擬合，模型預測準確度較高（圖3a）；ROC 曲線顯示，列線圖模型預測 TKA 術后早期膝關節功能改善不理想的曲線下面積為 0.894［95% 置信區間（0.825，0.963）］，模型區分度較好（圖3b ）；決策曲線顯示，當該列線圖模型預測 TKA 術后早期療效不理想的概率閾值為 0.10～0.95 時，患者的凈受益率大于 0（圖3c）。
圖2
TKA 術后早期膝關節恢復不理想預測列線圖模型
TKA：全膝關節置換術；BMI：體質量指數；HSS 評分：美國特種外科醫院膝關節評分；MFTA：股骨脛骨機械軸夾角
圖3
列線圖模型的預測效果評價
a. 校準曲線；b. 受試者操作特征曲線；c. 決策曲線，All 表示均為陽性，None 表示均為陰性
3 討論
膝關節置換術為保守治療無效的嚴重膝關節疾病療效確切且具有較高安全性的術式，目前已在國內外廣泛開展。近年來隨著膝關節假體設計、材料科學的發展及手術技術的不斷成熟，TKA 的療效得到了大幅度的提升[10-11]。本研究結果顯示：患者平均 HSS 評分由術前的（55.19±8.92）分升高至術后 6 個月的（89.27±6.18）分（P<0.05），術后 HSS 評分大幅度提升，表明 TKA 可有效改善患者膝關節功能，但實踐中發現仍有部分患者膝關節功能恢復不理想而嚴重影響患者預后。
丁韶龍等[12]曾對 TKA 術后膝關節功能恢復因素進行研究，在單因素分析基礎上行多因素 logistic 回歸，該方法存在一定的不足，容易將存在多重共線性的因素納入模型。為使變量篩選更具代表性，本研究選擇 LASSO 回歸進行變量篩選，使篩選變量與目標變量的關系更加緊密，提高模型的解釋性。本研究在 LASSO 回歸基礎上行多因素 logistic 回歸分析，結果顯示：術后下肢力線對于 TKA 患者早期膝關節功能恢復具有重要的影響。早期的研究認為 TKA 下肢機械軸力線內外翻角度控制在 0°，即中立位時可獲得滿意的手術效果，目前也將此作為 TKA 的金標準[13]。將下肢力線恢復至正常是 TKA 的主要目標，但臨床實踐中有部分患者在術后輕度偏離中立位的情況，有研究者對歐洲2541 例患者進行隨機對照研究的 3° 作為標準進行分析[14]，本研究參照該標準進行研究，結果顯示在術前、術中、術后多種因素共同作用下下肢力線對于患者術后早期膝關節功能恢復仍有重要的影響，這可能與當下肢力線 MFTA 絕對值超過 3° 時假體易出現松動，在術后早期鍛煉中可增加疼痛而影響膝關節功能的恢復有關。
除下肢力線外，本研究結果顯示術前 BMI、病因、術前關節活動度、術前 HSS 評分、術后鎮痛情況也與 TKA 術后早期膝關節功能恢復密切相關：① BMI 為臨床常用的肥胖判斷指標，研究顯示肥胖是 TKA 術后膝關節功能恢復的不利因素[15]，這可能與肥胖患者在術后屈膝時的軟組織阻力更大，脛骨與股骨關節面間的摩擦阻力也相應提高，使患者術后膝關節屈曲活動受阻而影響功能的恢復有關。另外體格肥胖者假體對膝關節周圍軟組織結構的應力增加，更容易出現疼痛癥狀而使 HSS 評分下降而影響療效[16]。② 病因方面，本研究所納入的患者中病因僅有骨關節炎與類風濕關節炎，TKA 對兩種疾病患者總體上均可有效提高膝關節功能，但類風濕關節炎患者膝關節功能恢復不理想者占比較骨關節炎更高，與相關研究結果相一致[17]。考慮這可能與類風濕關節炎病程相對較長且常伴有多關節受累、屈曲攣縮畸形，手術不一定能夠完全有效控制炎癥的反復有關，這將嚴重影響患者術后功能鍛煉而影響膝關節功能的恢復。③ 術前關節活動度、術前 HSS 評分對于 TKA 早期膝關節功能恢復也有重要的影響，術前關節活動度較差、HSS 評分較低的患者長期關節活動受限可致其伸屈膝肌腱及膝關節周圍軟組織出現攣縮而影響術后膝關節功能的恢復[18]。④ TKA 雖可有效緩解終末期膝關節疾病患者的疼痛癥狀，但患者在圍手術期仍可出現中重度的疼痛，這不僅給患者帶來痛苦體驗，還可對患者功能康復鍛煉的效果造成影響，部分患者因不能耐受疼痛而未按醫囑進行術后康復訓練，嚴重者甚至可引起置換后并發癥[19]。因此有必要通過自控靜脈鎮痛、神經阻滯等術后鎮痛手段緩解 TKA 患者圍手術期疼痛，以加速早期膝關節功能的恢復。過去有研究認為手術時間、麻醉方式等術中因素對于 TKA 的膝關節功能恢復也有影響[15]，但本研究并未發現上述因素的影響，這可能與近年來 TKA 術式正逐步程序化、規范化，膝關節假體設計也日漸成熟有關，術中因素對于患者術后膝關節功能恢復的影響作用也越來越小。
雖然上述指標可用于預測 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況，但僅靠個別指標預測效能有限，將各影響因素進行整合將有助于提高預測效能。本研究建立的列線圖模型涉及術前及術后的多個因素，可從不同方面反映患者的機體狀況，為 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況的預測提供參考，ROC 曲線及校準曲線模型驗證結果顯示本研究建立的列線圖模型對于 TKA 術后早期膝關節功能恢復情況預測具有較高的準確性與區分度。列線圖模型是在 logistic 回歸基礎上建立的可視化預測模型，該模型使用方便，對使用者統計學相關知識要求較低，方便臨床推廣；同時實現了每位患者的個性化預測，臨床上可將該模型用于患者及其家屬的宣教，有助于增強患者及其家屬對病情的知曉程度而提高治療的依從性，改善療效。
綜上所述，TKA 術后患者膝關節功能有明顯改善，TKA 術后早期膝關節功能恢復受術前 BMI、病因、術前關節活動度等因素的影響，依此建立的列線圖模型用于預測 TKA 術后早期恢復情況具有較高的區分度與準確度。因受樣本量的限制，本研究未采用外部數據進行驗證，在后續的研究中將增加外部驗證并增加分析因素以進一步豐富模型。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
