دانشجو: دکتر علی سلطانی فارسانی
مقطع تحصیلی: پزشکی عمومی
تاریخ دفاع: بهمن‌ماه ۱۴۰۴

پایان‌نامه پزشکی عمومی دکتر علی سلطانی فارسانی با عنوان «بررسی نقادانه سیستم طبقه‌بندی همراستایی کرونال زانو (CPAK) در بزرگسالان ایرانی بدون استئوآرتریت؛ یک مطالعه مقطعی» در بهمن‌ماه ۱۴۰۴ با موفقیت دفاع شد.

سیستم طبقه‌بندی همراستایی سطح کرونال زانو (CPAK) رویکردی نوین برای توصیف فنوتیپ‌های زانو بر اساس مورفولوژی ارائه می‌دهد. با توجه به اینکه اکثر مطالعات موجود بر روی بیماران مبتلا به استئوآرتریت شدید یا جوامع غربی انجام شده‌اند، الگوی توزیع این فنوتیپ‌ها در جمعیت سالم ایرانی ناشناخته باقی مانده است. هدف از این مطالعه، تعیین شیوع فنوتیپ‌های CPAK در بزرگسالان ایرانی بدون استئوآرتریت، بررسی تقارن دوطرفه زانوها و ارزیابی تأثیر زاویه همگرایی خط مفصلی (JLCA) بر دقت پیش‌بینی همراستایی مکانیکی بود.

در این مطالعه مقطعی (Cross-sectional)، رادیوگرافی‌های تمام‌پا (Long-leg view) مربوط به ۱۶۵۰ بیمار (۳۳۰۰ زانو) که فاقد شواهد رادیوگرافیک استئوآرتریت یا سابقه جراحی اندام تحتانی بودند، بررسی شد. پارامترهای رادیوگرافیک شامل زوایای mHKA، aHKA، MPTA، LDFA و JLCA اندازه‌گیری شدند. زانوها بر اساس سیستم CPAK طبقه‌بندی شدند. علاوه بر تحلیل تقارن دوطرفه با استفاده از ضریب توافق کاپا، یک مدل «aHKA اصلاح‌شده» با لحاظ کردن اثر دینامیک JLCA طراحی و دقت آن در پیش‌بینی محور مکانیکی ارزیابی شد.

میانگین سنی شرکت‌کنندگان ۴۳ سال بود. شایع‌ترین فنوتیپ در جمعیت مورد مطالعه، تیپ I (واروس / خط مفصلی اپکس دیستال) با شیوع ۳۶٫۴ درصد بود، در حالی که فنوتیپ «خنثی/خنثی» (تیپ V) تنها ۱۰٫۵ درصد از موارد را تشکیل می‌داد. توافق فنوتیپیک بین زانوی راست و چپ در ۵۰٫۷ درصد بیماران مشاهده شد (کاپای وزنی = ۰٫۴۵۵)، و ۳۱٫۱ درصد از افراد عدم‌تقارن بالینی قابل‌توجه (اختلاف aHKA بیش از ۳ درجه) داشتند. مدل‌سازی آماری نشان داد که استفاده از «aHKA اصلاح‌شده» با در نظر گرفتن JLCA، همبستگی با محور مکانیکی واقعی را به‌طور معناداری افزایش (r = 0.874) و خطای پیش‌بینی را کاهش می‌دهد. این اصلاح منجر به بازطبقه‌بندی (Reclassification) فنوتیپ در ۱۸٫۲ درصد از زانوها شد

واروس ساختاری (Constitutional Varus) شایع‌ترین الگوی همراستایی در جمعیت بدون آرتروز ایرانی است و همراستایی خنثی مکانیکی، برخلاف تصور رایج، الگویی نادر محسوب می‌شود. با توجه به عدم‌تقارن قابل‌توجه بین دو زانو در نیمی از افراد، برنامه‌ریزی پیش از عمل باید برای هر زانو به‌صورت اختصاصی انجام شود. همچنین، نقش بافت نرم (JLCA) در آنالیز دفورمیتی می‌تواند منجر به خطای تشخیص فنوتیپ شود؛ لذا استفاده از مدل اصلاح‌شده پیشنهاد می‌گردد.

یافته‌های این پایان‌نامه بر شیوع بالای واروس ساختاری در جمعیت ایرانی و لزوم ارزیابی اختصاصی هر زانو در فرآیند برنامه‌ریزی پیش از عمل تأکید دارد و می‌تواند در توسعه رویکردهای نوین همراستایی در آرتروپلاستی کامل زانو و بهبود نتایج درمانی بیماران مورد استفاده قرار گیرد.

اساتید راهنما: دکتر سیدمحمدجواد مرتضوی، دکتر محمدرضا رزاق اف

اساتید مشاور: دکتر سیدهادی کلانتر، دکتر پویا طباطبائی ایرانی

اساتید داور: دکتر محمد آیتی فیروزآبادی، دکتر حسان رضایی

Abstract Background: The Coronal Plane Alignment of the Knee (CPAK) classification characterizes knee phenotypes using bone-based arithmetic hip–knee–ankle angle (aHKA) and joint-line obliquity (JLO). Most CPAK data come from Western or osteoarthritic cohorts; population-level distributions, bilateral symmetry, and the contribution of soft-tissue–related joint line congruency angle (JLCA) to mechanical alignment remain incompletely defined in healthy Middle Eastern adults. We aimed to describe CPAK phenotypes in an Iranian cohort without radiographic osteoarthritis, quantify bilateral concordance, and evaluate whether incorporation of JLCA into aHKA improves prediction of true mechanical HKA (mHKA).

Methods: In this registry-based cross-sectional study, we analyzed standing long-leg radiographs from 1,650 consecutive adult patients meeting inclusion criteria (no prior lower-limb surgery, Kellgren–Lawrence grade ≤1), yielding 3,300 knees. Radiographic parameters (mHKA, aHKA, MPTA, LDFA, JLCA) were measured. Knees were classified according to CPAK. Bilateral symmetry was assessed by side-to-side differences and weighted Cohen’s kappa. We derived a “Revised aHKA” by directionally incorporating JLCA into aHKA and compared its performance to standard aHKA for predicting mHKA using Pearson correlation (r), R² and mean absolute error (MAE). Reclassification rates and agreement between standard and revised CPAK classifications were reported.

Results: Median age was 43 years; 62.8% were female. Mean (±SD) mHKA was 4.10° ± 2.76°, aHKA −1.77° ± 3.88°, MPTA 86.69° ± 2.81°, LDFA 88.46° ± 2.49°, and JLCA 1.51° ± 1.34° (range 0–8°). CPAK Type I was most prevalent (right 35.0%, left 37.9%); apex-distal phenotypes (I–III) accounted for 72.1% of right and 68.9% of left knees. The neutral mechanical phenotype (Type V) comprised ~10% bilaterally. Phenotypic concordance between limbs occurred in 50.7% of patients (weighted κ = 0.455). Clinically significant side-to-side aHKA difference (≥3°) was present in 31.1% (n=513). Incorporating JLCA yielded stronger prediction of mHKA (Revised aHKA r = 0.874 vs. standard aHKA r = 0.818; both p<0.001), increased R² from 0.670 to 0.765, and reduced MAE from 1.87° to 1.47°. Revised classification reclassified 599 knees (18.2%); agreement between standard and revised CPAK was high (κ = 0.76).

Conclusions: In this large sample of Iranian adults without radiographic osteoarthritis, constitutional varus phenotypes with apex-distal joint lines predominate and mechanical neutrality is uncommon. Bilateral CPAK concordance is limited, and a substantial minority exhibit clinically meaningful asymmetry. Accounting for JLCA materially improves bone-based predictions of mechanical alignment and leads to phenotype reclassification in nearly one fifth of knees. These findings support routine bilateral assessment and consideration of soft-tissue–related joint line measures when using CPAK to guide phenotype-based alignment strategies.  

 Keywords: CPAK, coronal plane alignment, joint line congruency angle, JLCA, aHKA, mechanical alignment, bilateral symmetry, total knee arthroplasty.