Use of a developed prehabilitation method in patients undergoing total knee arthroplasty

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

BACKGROUND: Knee osteoarthritis is a common degenerative–dystrophic disease of the musculoskeletal system, affecting 10%–20% of the global population, leading to incapacitation in 8%–21% of cases, and requiring a comprehensive treatment approach. In cases of ineffective conservative treatment or upon verification of terminal stages of osteoarthritis (Kellgren–Lawrence grades III and IV), total knee arthroplasty is recommended. Despite a high rate of favorable outcomes, 10%–30% of patients remain dissatisfied with the results of surgery. In this context, the use of a newly developed prehabilitation method in patients undergoing total knee arthroplasty may directly influence treatment outcomes by improving clinical and functional joint parameters and remarkably enhancing postoperative quality of life.

AIM: The work aimed to evaluate the effectiveness of a new prehabilitation method in patients undergoing total knee arthroplasty.

METHODS: A prospective, non-blinded, non-randomized, controlled, single-center interventional case–control study analyzed treatment outcomes in 64 patients with verified terminal-stage knee osteoarthritis who underwent total knee arthroplasty with the use of the developed prehabilitation method. Patients selected for participation in the study were allocated to two clinical groups: group 1 (control) and group 2 (main). Group 1 consisted of 33 patients, and group 2 included 31 patients. Comparative analysis and assessment of treatment effectiveness were performed 72 hours before surgery and subsequently 72 hours, 4 weeks, and 12 weeks after total knee arthroplasty using objective and subjective assessment methods.

RESULTS: Comparative analysis of treatment outcomes demonstrated significant differences and positive trends in clinical and functional parameters associated with the use of the developed prehabilitation protocol in both groups at all follow-up time points. Changes in the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index, Visual Analog Scale for pain, and the Two-Minute Walking Test 4 and 12 weeks postoperatively were more pronounced in the second group, with values of 24.0 and 15.0 points (p < 0.001), 4.0 and 1.0 points (p < 0.001), and 142.68 ± 15.91 m and 154.06 ± 11.73 m (p < 0.001), respectively.

CONCLUSION: The proposed prehabilitation method for total knee arthroplasty promotes complete clinical and functional recovery of the knee joint within 12 weeks after surgery and leads to an improvement in patients’ quality of life in both the short and long term.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Согласно данным ряда исследователей, остеоартрозом (ОА) страдает 10–12% населения в мире, однако другие авторы отмечают более широкую распространённость данной патологии — до 20%. В структуре деструктивно-дистрофических заболеваний ОА коленного сустава составляет 30,1–33,3% случаев, при этом у каждого третьего пациента наблюдается двустороннее поражение [1, 2]. Также широкую распространённость ОА коленного сустава подтверждает количество обращений с данной нозологией к травматологам-ортопедам, которые в среднем составляют около 55% от всего числа обращений за медицинской помощью. По данным отечественных исследователей, в Российской Федерации распространённость ОА коленного сустава достигает 93,2–99,6 случая на 10 000 населения. Остеоартроз коленного сустава приводит к ограничению трудоспособности в 8–21% случаев и составляет 12,1–16,5% среди заболеваний опорно-двигательной системы, приводящих к инвалидности [3, 4].

Лечение ОА коленного сустава включает как консервативные, так и хирургические способы, но всегда требует комплексного подхода, учитывающего этиологию, патогенез и клинические проявления заболевания. Если консервативная терапия не приносит результатов, пациентам рекомендуется выполнение тотального эндопротезирования коленного сустава (ТЭКС), которое является наиболее эффективным хирургическим методом лечения больных с терминальными стадиями ОА (III и IV стадии по классификации Kellgren & Lawrence) [5, 6].

Большинство авторов признают ТЭКС клинически и экономически наиболее успешным методом лечения пациентов с терминальными стадиями ОА коленного сустава. В настоящее время в разных странах ежегодно выполняют 1,2–1,5 миллиона ТЭКС. Проведение данного оперативного вмешательства приводит к уменьшению болевого синдрома, увеличению объёма движений в коленном суставе и, как правило, имеет высокий процент успешности [7, 8].

По данным ряда авторов, ТЭКС сопровождается высокой степенью удовлетворённости пациентов проведённым лечением, поскольку оно обеспечивает им значительные среднесрочные и долгосрочные положительные результаты в виде улучшения качества жизни, облегчения боли и восстановления функции [9, 10]. Тем не менее в исследованиях последних лет продемонстрировано, что 10–30% пациентов остаются не удовлетворены результатами ТЭКС даже в условиях корректного позиционирования компонентов эндопротеза и при отсутствии признаков их нестабильности. Эта неудовлетворённость напрямую связана с качеством жизни пациентов, которое они оценивают как низкое и считают, что их состояние значительно не изменилось после хирургического вмешательства [11, 12].

Важной составляющей для решения вышеуказанной проблемы, по мнению зарубежных авторов, является выполнение больным, которым рекомендовано ТЭКС, преабилитации, подразумевающей комплекс мероприятий предоперационной подготовки, направленный на коррекцию клинико-функциональных нарушений нижних конечностей и повышение функциональных резервов пациента перед хирургическим вмешательством [13]. В данном контексте предложенный способ преабилитации пациентов при эндопротезировании коленного сустава может непосредственно влиять на исход лечения в виде улучшения показателей клинико-функционального состояния сустава в послеоперационном периоде. Это, в свою очередь, способно оказывать влияние на уровень удовлетворённости результатами ТЭКС и приводить к существенному улучшению качества жизни пациентов.

ЦЕЛЬ

Оценка эффективности нового способа преабилитации пациентов при тотальном эндопротезировании коленного сустава.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Было проведено нерандомизированное контролируемое одноцентровое интервенционное исследование типа «случай — контроль» с проспективным набором участников и без ослепления. Дизайн исследования был разработан в соответствии с международными рекомендациями CONSORT 2010 (Consolidated Standards of Reporting Trials). В соответствии с целью исследования нами были проанализированы результаты лечения 64 пациентов с верифицированным ОА коленного сустава терминальной стадии.

Условия и продолжительность проведения

Все пациенты проходили лечение в травматолого-ортопедическом отделении № 2 и центре комплексной реабилитации клиник ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России в 2024–2025 гг.

Критерии соответствия (отбора)

Отбор пациентов для участия в исследовании проводили согласно следующим критериям включения:

  • мужской или женский пол;
  • возрастная категория — 18–70 лет;
  • верифицированный ОА коленного сустава III и IV стадии по классификации Kellgren & Lawrence;
  • индекс массы тела (ИМТ) < 35 кг/м2;
  • индекс активности в повседневной жизни (индекс Бартел) > 65 баллов;
  • отсутствие стадии обострения или декомпенсации сопутствующих хронических заболеваний;
  • получение добровольного подписанного согласия пациента на участие в клиническом исследовании и опубликование его медицинских данных в научных целях.

Основанием для невключения больных в клиническое исследование были следующие критерии:

  • возраст младше 18 лет или старше 70 лет;
  • верифицированный остеоартроз коленного сустава I или II стадии по классификации Kellgren & Lawrence;
  • ожирение II степени и выше (ИМТ ≥ 35 кг/м2);
  • индекс активности в повседневной жизни (индекс Бартел) < 65 баллов;
  • наличие стадии обострения или декомпенсации сопутствующих хронических заболеваний;
  • отказ пациента от участия в клиническом исследовании.

В связи с тем, что все наблюдавшиеся пациенты завершили проведённое исследование, критерии исключения не представлены.

Перед включением в исследование каждый пациент подписывал добровольное информированное согласие. Это происходило после подробного объяснения всех этапов: преабилитации, хирургического вмешательства и обезличенной публикации результатов в научных изданиях.

Описание медицинского вмешательства

Отобранные для участия в исследовании 64 пациента были распределены в две клинические группы: первую (контрольную) и вторую (основную).

В первую группу вошли 33 пациента. Перед выполнением ТЭКС они проходили комплексное обследование, включающее клинико-инструментальные и лабораторно-диагностические методы исследования, и при необходимости осуществляли снижение массы тела и лечение хронических заболеваний.

Вторая группа включала 31 пациента, которым перед плановым ТЭКС, наряду с клиническим обследованием, выполняли разработанный нами комплекс преабилитации (патент РФ на изобретение № 2844621 от 04.08.2025 г.).

В исследование вошли 43 (67,2%) женщины и 21 (32,8%) мужчина. Возраст больных варьировал от 41 до 69 лет. Средний возраст пациентов составил 62 ± 2,5 года.

Распределение пациентов по полу и возрасту приведено в табл. 1.

 

Таблица 1. Распределение пациентов групп сравнения по полу и возрасту

Table 1. Distribution of patients in comparison groups by gender and age

Пол

Возраст

Мужчины

Женщины

Итого

Первая группа

Вторая группа

Первая группа

Вторая группа

40–49 лет

2

1

3

2

8 (12,5%)

50–59 лет

4

3

7

5

19 (29,7%)

60–69 лет

6

7

11

13

37 (57,8%)

Всего

12

11

21

20

64 (100%)

 

Сравнительный анализ подтвердил исходную сопоставимость клинических групп по полу и возрасту.

В соответствии с предложенным способом преабилитации всем пациентам за четыре недели до планируемой даты госпитализации проводили комплексное обследование, включающее объективные и субъективные методы оценки клинико-функционального состояния.

Объективные методы обследования были представлены клиническим осмотром, лабораторно-диагностическими исследованиями (общеклинический и биохимический анализы крови, гемостазиограмма и общеклинический анализ мочи), рентгенологическим исследованием и функциональными методами в виде поверхностной функциональной электронейромиографии (ЭНМГ) четырёхглавой и двуглавой мышцы бедра, икроножной мышцы и двигательных тестов: Two Minute Walking Test (2MWT) — теста ходьбы в течение двух минут, Time Up and Go Test (TUG) — теста изменения положения тела и ходьбы.

При проведении субъективной оценки клинико-функционального состояния пациентов использовали следующие специализированные валидированные шкалы-опросники:

  • индекс оценки остеоартрита университетами Западного Онтарио и МакМастера (Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index, WOMAC);
  • шкала оценки функционального состояния коленного сустава (Knee injury and osteoarthritis outcome score, KOOS);
  • визуально-аналоговая шкала (ВАШ).

Пациенты первой группы проходили только комплексное обследование и при необходимости — снижение массы тела и лечение хронических заболеваний. За 24 часа до операции больные госпитализировались в травматолого-ортопедическое отделение № 2 клиник ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России. На следующий после госпитализации день им выполняли ТЭКС заднестабилизированными эндопротезами (postertior stabilized, PS). Послеоперационное ведение и амбулаторное наблюдение проводили согласно действующим клиническим рекомендациям по травматологии и ортопедии и медицинской реабилитации.

Пациенты второй группы на основании результатов комплексного обследования были разделены нами на три подгруппы, соответствующие определённому фенотипу остеоартроза:

  • первая подгруппа — больные с выраженным болевым синдромом (фенотип хронической боли — «chronic pain») — была выделена на основании следующих результатов комплексного обследования: ВАШ > 6 баллов, раздел «Боль» по шкале KOOS < 50 баллов, по шкале WOMAC > 38 баллов, а также наличие у пациента жалоб на боль в покое и наличие стартового болевого синдрома;
  • вторая подгруппа — пациенты с преобладающим воспалительным процессом (воспалительный фенотип — «inflammatory mechanisms») — была определена при клиническом осмотре и на основании результатов лабораторно-диагностических исследований в виде повышения в крови уровня маркёров воспаления (WBC > 15 × 109, СОЭ > 20 мм/ час, CРБ > 10 мг/л, фибриноген > 5 г/л);
  • третья подгруппа — больные со значительным ограничением объёма движений в поражённом коленном суставе (фенотип биомеханических нарушений — «mechanical overload») — была идентифицирована при наличии у пациентов жалоб на скованность в коленном суставе после пробуждения и после состояния покоя и на основании результатов клинико-функциональной оценки поражённого сустава: ЭНМГ: m. biceps femoris < 25 mkV, m. rectus femoris < 35 mkV, m. gastrocnemius < 23 mkV; раздел «Оценка выраженности симптомов» шкалы KOOS < 50 баллов; по шкале WOMAC > 38 баллов; двигательные тесты: TUG > 20 секунд и 2MWT < 100 метров.

В выделенных подгруппах за 4 недели до операции в центре комплексной реабилитации клиник ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России пациентам проводили предложенный комплекс преабилитации, в котором одна часть процедур являлась общей для пациентов всех трёх подгрупп, а другая часть — специализированной для конкретной подгруппы.

Общими мероприятиями разработанного комплекса выступали:

  • курс механотерапии продолжительностью 45–60 минут, проводимый с частотой 2–3 сеанса в неделю, на курс — 10–18 сеансов (рис. 1);
  • курс дыхательной гимнастики продолжительностью 10–15 минут, на курс — 10–18 сеансов;
  • обучение пациентов под контролем инструктора лечебной физкультуры технике ходьбы с использованием костылей или трости без осевой нагрузки на оперируемую конечность и ключевым элементам повседневной активности — присаживанию, подъёму с постели и одеванию, продолжительностью 20–30 минут, 2 раза в неделю, начиная не позднее чем за 14 дней до операции;
  • психологическое сопровождение пациентов, осуществлявшееся в течение всего периода их преабилитации, с проведением не менее двух консультаций медицинского психолога;
  • ортезирование области поражённого коленного сустава (за исключением третьей подгруппы) с использованием эластичного функционально-корригирующего ортопедического бандажа в течение всего периода преабилитации.

 

Рис. 1. Выполнение пациентом физического упражнения — тяга одной ногой в исходном положении лёжа на спине с отягощением 20 кг на блоковом тренажёре.

Fig. 1. Performance of a physical exercise by the patient: single-leg pull in the supine starting position using a cable machine with a 20-kg load.

 

Специализированные мероприятия разработанного комплекса были направлены на устранение синдрома, определённого в качестве ведущего в каждой подгруппе. У пациентов первой подгруппы с первого дня применяли физиолечение в виде СМТ-терапии с помощью аппарата «Амплипульс-5» (Россия) на область поражённого коленного сустава по поперечной методике продолжительностью 10 минут, через день, на курс — 8 процедур (рис. 2); после выполнения курса физиолечения однократно сроком на 5 дней пациентам накладывали три эластичных тейпа по 5 × 20 см техникой «китайский фонарик» с натяжением 15% (рис. 3).

 

Рис. 2. СМТ-терапия поражённого коленного сустава пациента первой подгруппы с помощью аппарата «Амплипульс-5» (Россия).

Fig. 2. Sinusoidal modulated current therapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 1 using the Amplipulse-5 device (Russia).

 

Рис. 3. Кинезиотейпирование поражённого коленного сустава пациента первой подгруппы техникой «китайский фонарик» с натяжением 15%.

Fig. 3. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 1 using the Chinese lantern technique with 15% tape tension.

 

Пациенты второй подгруппы с первого дня преабилитации получали низкочастотную магнитотерапию с помощью аппарата «Полимаг-01» (Россия) продолжительностью 15 минут ежедневно, на курс — 10 процедур (рис. 4); после курса физиолечения им выполняли кинезиотейпирование области поражённого коленного сустава однократно сроком на 7 дней эластичными тейпами размером 5 × 20 см W-техникой (рис. 5).

 

Рис. 4. Низкочастотная магнитотерапия поражённого коленного сустава пациента второй подгруппы с помощью аппарата «Полимаг-01» (Россия).

Fig. 4. Low-frequency magnetotherapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 2 using the Polymag-01 device (Russia).

 

Рис. 5. Кинезиотейпирование поражённого коленного сустава пациента второй подгруппы W-техникой с натяжением 15%: a — вид сбоку, b — вид спереди.

Fig. 5. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 2 using the W-technique with 15% tape tension: a, lateral view; b, anterior view.

 

Пациентам третьей подгруппы с первого дня лечения проводили пассивную механотерапию поражённого коленного сустава на роботе-тренажёре «АРТРОМОТ К1» (Германия) ежедневно, курсом 15 процедур в безболевом диапазоне, постепенно увеличивая амплитуду движений в суставе, начиная с угла сгибания не менее 20° и угла разгибания не менее 10° (рис. 6). Также пациентам данной подгруппы с первого дня выполнения комплекса преабилитации выполняли кинезиотейпирование области поражённого коленного сустава однократно сроком на 7 дней двумя тейпами размером 5 × 10 и 5 × 20 см Y-техникой (рис. 7).

 

Рис. 6. Пассивная механотерапия поражённого коленного сустава пациента третьей подгруппы с помощью робота-тренажёра «АРТРОМОТ К1» (Германия).

Fig. 6. Passive mechanotherapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 3 using the ARTROMOT K1 robotic rehabilitation device (Germany).

 

Рис. 7. Кинезиотейпирование поражённого коленного сустава пациента третьей подгруппы Y-техникой с натяжением 15%.

Fig. 7. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 3 using the Y-technique with 15% tape tension.

 

Через 72 часа после выполнения комплекса преабилитации всем пациентам выполняли ТЭКС заднестабилизированными эндопротезами.

Послеоперационное ведение и амбулаторное наблюдение было идентичным во всех трёх подгруппах и проведено по тем же принципам, что и в первой группе.

Оценку клинико-функционального состояния пациентов обеих групп осуществляли на основании результатов комплексного обследования, проведённого за 4 недели и 72 часа до операции, а также через 72 часа, 4 и 12 недель после ТЭКС. Анализ полученных результатов проводили отдельно в каждом из указанных послеоперационных периодов.

С учётом ожидаемых результатов ключевыми критериями эффективности являлись уменьшение болевого синдрома, увеличение амплитуды движений в коленном суставе, достижение ранней вертикализации и активизации пациентов, повышение уровня удовлетворённости проведённым лечением и улучшение показателей качества жизни.

Этическая экспертиза

Настоящее исследование, включая разработку методов, этапы наблюдения, анализ клинических случаев и интерпретацию результатов, осуществляли в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (Хельсинки, 2024), требованиями «ГОСТ Р 52379-2005. Национальный стандарт Российской Федерации. Надлежащая клиническая практика» (утв. Приказом Ростехрегулирования № 232-ст от 27.09.2005 г.), Приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации № 200н от 01.04.2016 г. «Об утверждении правил надлежащей клинической практики» и протоколом № 292 заседания Комитета по биоэтике при Самарском государственном медицинском университете от 04 сентября 2024 г.

Статистический анализ

Статистический анализ полученных данных выполняли с использованием специализированного программного обеспечения IBM SPSS Statistics 25 PS for Windows 11 (IBM, США) и разработанной нами программы для ЭВМ для оценки результатов преабилитации при эндопротезировании коленного сустава (свидетельство о государственной регистрации № 2025662976 от 23 мая 2025 г.).

Оценку нормальности распределения выполняли с использованием критерия Колмогорова–Смирнова, подтверждая его значимость с помощью критерия Шапиро–Уилка. В случае расхождения значений двух критериев применяли дополнительный критерий Андерсона–Дарлинга. Для нормально распределённых данных вычислялись средняя (M), стандартное отклонение (SD) и 95% доверительный интервал (ДИ). Если распределение было ненормальным, рассчитывали медиану (Me) и межквартильный размах [Q1; Q3]. Сравнение параметрических показателей проводили с помощью t-критерия Стьюдента, а непараметрических — с использованием U-критерия Манна–Уитни.

При сравнительном анализе динамики исходов в группах сравнения и оценке эффективности разработанного способа преабилитации мы определяли частоту благоприятных исходов лечения (ЧБИЛ) (favorable treatment outcome, FTO); относительный риск (relative risk, RR) (с 95% ДИ) и отношение шансов (odds ratio, OR) (с 95% ДИ); снижение относительного риска (relative risk reduction, RRR) и снижение абсолютного риска (absolute risk reduction, ARR), а также число больных, нуждающихся в указанном лечении (number need to treat, NNT).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Систематизированная динамика изменений показателей шкал-опросников WOMAC, ВАШ и двигательного теста 2MWT у пациентов сравниваемых групп на всех этапах наблюдения представлена в табл. 2.

 

Таблица 2. Динамика изменения показателей шкал-опросников WOMAC, ВАШ и двигательного теста 2MWT в группах сравнения, баллы/метры

Table 2. Dynamics of changes in indicators of the WOMAC, VAS and 2MWT motor test questionnaires in comparison groups, points/meters

Группа

Сроки наблюдения

Первая (n = 33)

M ± SD [-95% ДИ – 95% ДИ] / Ме (Q1; Q3)

Вторая (n = 31)

M ± SD [-95% ДИ – 95% ДИ] / Ме (Q1; Q3)

p

Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index (WOMAC)

4 недели до операции

53,39 ± 8,42 [50, 41–56, 38]

52,48 ± 7,67 [49, 67–55, 30]

0,653

72 часа до операции

55,64 ± 9,34 [52, 32–58, 95]

38,0 (37,0; 39,0)

< 0,001*

72 часа после операции

36,12 ± 10,29 [32, 47–39, 77]

34,0 (31,0; 37,0)

0,052

4 недели после операции

36,0 (33,0; 38,0)

24,0 (23,0; 26,0)

< 0,001*

12 недель после операции

28,0 (26,0; 29,0)

15,0 (14,0; 17,0)

< 0,001*

Визуально-аналоговая шкала (ВАШ)

4 недели до операции

6,0 (6,0; 7,0)

7,0 (6,0; 7,0)

0,420

72 часа до операции

7,0 (6,0; 7,0)

6,0 (5,0; 6,0)

< 0,001*

72 часа после операции

6,0 (5,0; 6,0)

5,0 (4,0; 5,0)

< 0,001*

4 недели после операции

5,0 (5,0; 5,0)

4,0 (3,0; 4,0)

< 0,001*

12 недель после операции

2,0 (1,0; 2,0)

1,0 (0,0; 1,0)

< 0,001*

Two Minute Walking Test (2MWT)

4 недели до операции

105,0 (87,0; 113,0)

108,0 (96,0; 115,0)

0,537

72 часа до операции

101,8 (94,5; 110,0)

115,0 (110,0; 122,0)

< 0,001*

72 часа после операции

30,0 (24,5; 44,5)

100,11 ± 19,87 [92, 82–107, 4]

< 0,001*

4 недели после операции

68,5 (61,0; 71,0)

142,68 ± 15,91 [136, 84–148, 51]

< 0,001*

12 недель после операции

111,21 ± 13,84 [106, 3–116, 12]

154,06 ± 11,73 [149, 76–158, 37]

< 0,001*

Примечание. * изменения показателей статистически значимы (p < 0,05).

 

Представленная динамика изменений показателей шкал-опросников WOMAC, ВАШ и двигательного теста 2MWT у пациентов первой и второй групп на всех сроках наблюдения визуализирована в виде линейных графиков на рис. 8–10.

 

Рис. 8. Линейный график, визуализирующий динамику изменений показателей шкалы-опросника WOMAC на всех сроках наблюдения у пациентов групп сравнения. WOMAC — Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index.

Fig. 8. Line graph illustrating the trends of WOMAC scores at all follow-up time points in patients of the comparison groups. WOMAC, Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index.

 

Рис. 9. Линейный график, визуализирующий динамику изменений показателей шкалы-опросника ВАШ на всех сроках наблюдения у пациентов групп сравнения. ВАШ — визуально-аналоговая шкала.

Fig. 9. Line graph illustrating the trends of VAS scores at all follow-up time points in patients of the comparison groups. VAS, Visual Analog Scale.

 

Рис. 10. Линейный график, визуализирующий динамику изменений показателей двигательного теста 2MWT на всех сроках наблюдения у пациентов групп сравнения. 2MWT — Two Minute Walking Test.

Fig. 10. Line graph illustrating the trends of the 2MWT results at all follow-up time points in patients of the comparison groups. 2MWT, Two Minute Walking Test.

 

При анализе исходных результатов, полученных за 4 недели до операции, статистически значимых межгрупповых различий выявлено не было (p = 0,653, 0,420 и 0,537 соответственно). Это, в свою очередь, продемонстрировало сопоставимость сравниваемых групп и подтвердило их однородность на начальном этапе исследования.

Сравнительная оценка значений, полученных за 72 часа до операции, показала значимую разницу в достигнутых результатах. Выявленные различия демонстрировали статистически значимое улучшение показателей во второй группе, тогда как в группе сравнения мы наблюдали ухудшение результатов (p < 0,001).

При изучении результатов, полученных через 72 часа после операции, мы наблюдали умеренное улучшение показателей шкал-опросников WOMAC и ВАШ в обеих группах, однако межгрупповой сравнительный анализ выявил отсутствие статистической значимости полученных результатов по шкале WOMAC (p = 0,052) при значимом преимуществе, установленном по шкале ВАШ, второй группы по сравнению с первой (p < 0,001). При этом динамика результатов двигательного теста 2MWT в группах сравнения была отрицательной. Кроме того, нами были обнаружены статистически значимые различия результатов двигательного теста 2MWT между сравниваемыми группами (p < 0,001).

В процессе анализа данных, полученных через 4 и 12 недель после ТЭКС, мы зафиксировали статистически значимое улучшение субъективных и объективных показателей у всех пациентов независимо от групповой принадлежности (p < 0,001). При этом сравнительная оценка динамики изменений выявила статистически значимое преимущество второй группы по всем параметрам относительно первой группы. Наряду с этим при сравнении значений исследуемых показателей через 12 недель после операции мы отметили, что вторая группа продолжала сохранять статистически значимое преимущество.

Полученные данные проведённой оценки эффективности применения предложенного способа преабилитации пациентов при эндопротезировании коленного сустава, включая статистический анализ выявленных клинических исходов в группах сравнения через 12 недель после ТЭКС, представлены в табл. 3.

 

Таблица 3. Сравнительная оценка эффективности применения предложенного способа преабилитации пациентов при эндопротезировании коленного сустава и клинические исходы в сравниваемых группах через 12 недель после тотального эндопротезирования коленного сустава, n (%)

Table 3. Comparative assessment of the effectiveness of the proposed prehabilitation method for knee arthroplasty patients and clinical outcomes in the study groups 12 weeks after total knee arthroplasty, n (%)

Эффективность способа

Клиническая группа

Положительная динамика

Отсутствие динамики

Всего

Первая

12 (36,4)

21 (63,6)

33

Вторая

24 (77,4)

7 (22,6)

31

 

Сравнивая полученные результаты, мы отметили разницу в виде большего числа положительных исходов во второй группе, в которой был применён разработанный способ преабилитации пациентов при эндопротезировании коленного сустава. Проведённая сравнительная оценка вышеуказанных значений между группами продемонстрировала статистически значимое увеличение вероятности положительного исхода у пациентов второй группы. В процессе статистического анализа было выявлено, что относительный риск составил 2,13 [95% ДИ 1,30–3,47]. Это свидетельствовало о том, что вероятность положительного исхода у пациентов, выполнявших разработанный комплекс преабилитации, была в 2,13 раза выше, чем у пациентов первой группы, которые перед ТЭКС проходили только комплексное обследование.

В ходе проведения оценки эффективности предложенного способа преабилитации нами были получены следующие показатели:

  • ЧБИЛ в первой группе — 0,36;
  • ЧБИЛ во второй группе — 0,77;
  • относительный риск — 2,13 [95% ДИ 1,30–3,47];
  • снижение относительного риска — 112,9%;
  • снижение абсолютного риска — 0,41;
  • число пациентов, нуждающихся в проведении разработанного способа преабилитации — 2,44;
  • отношение шансов — 6,00 [95% ДИ 1,99–18,04].

ОБСУЖДЕНИЕ

В этом клиническом исследовании мы изучили целесообразность и эффективность применения разработанного способа преабилитации пациентов при ТЭКС. Полученные результаты схожи с выводами С. Ohno и соавт. и Т. Hashizaki и соавт., в исследованиях которых пациентам в течение трёх недель проводили программу преабилитации, по итогам которой авторы наблюдали улучшение клинико-функционального состояния, оцениваемого по шкале-опроснику WOMAC, в течение одного и трёх месяцев после операции соответственно [14, 15].

Аналогичным образом в нашем клиническом исследовании пациенты, выполнявшие в течение четырёх недель разработанный комплекс преабилитации, продемонстрировали более выраженную динамику клинико-функционального восстановления в течение 12 недель после операции и смогли в более короткие сроки вернуться к своим социально-бытовым, трудовым и профессиональным функциям.

В частности, сравнительный анализ полученных результатов выявил положительную корреляцию между выполнением разработанного комплекса преабилитации за 72 часа до операции и улучшением предоперационных показателей у пациентов второй группы.

При оценке результатов через 72 часа после ТЭКС мы отметили, что вторая группа демонстрировала более значимую положительную динамику по шкалам WOMAC и ВАШ, обусловленную, на наш взгляд, влиянием преабилитации на клинико-функциональное восстановление оперированного сустава. В то же время отрицательная динамика результатов теста 2MWT у всех пациентов, по нашему мнению, была вызвана ограничением двигательной активности на фоне послеоперационного болевого синдрома и отёка периартикулярных тканей. При этом мы наблюдали, что выполнение пациентами второй группы комплекса преабилитации позволило уменьшить влияние послеоперационной симптоматики на их двигательную активность.

Анализ результатов, полученных через 4 и 12 недель после операции, продемонстрировал значительное преимущество разработанного комплекса преабилитации, применённого у пациентов второй группы, перед выполнением только комплексного обследования и отсутствием преабилитации у пациентов группы сравнения.

Необходимо отметить, что важным элементом разработанного способа преабилитации, подчёркивающим индивидуальность выбранного подхода при подготовке пациентов к ТЭКС, являлось распределение больных в соответствии с установленными критериями и ключевыми фенотипами остеоартроза. Это позволило нам более детализированно и патогенетически обоснованно подойти к дооперационной коррекции клинико-функциональных нарушений поражённой нижней конечности.

Ключевым результатом исследования, на наш взгляд, является статистически значимое преимущество разработанного комплекса преабилитации пациентов, наиболее выраженно проявившееся через 12 недель после операции. Значительная разница результатов лечения, выявленная во второй группе, подтверждает эффективность данного комплекса в виде улучшения исходов лечения. Это имеет важнейшее значение, поскольку результаты выполненного ТЭКС непосредственно влияют на итоговый уровень удовлетворённости проведённым лечением и качество жизни пациентов. Кроме того, безусловно, необходимо проведение дальнейших исследований, изучающих мультимодальный подход к проведению преабилитации и направленных на поиск наиболее оптимальных и эффективных комбинаций методов дооперационной коррекции клинико-функциональных нарушений нижних конечностей у пациентов с различными фенотипами остеоартроза и сопутствующими патологиями.

Ограничения исследования

Наше исследование имеет некоторые ограничения, заключающиеся в небольшом размере выборки пациентов и отсутствии рандомизации и ослепления их распределения, что могло отрицательно повлиять на полученные результаты в виде систематических или случайных ошибок. Однако выявленные нами результаты и корреляции должны учитываться врачами травматологами-ортопедами при планировании проведения пациентам тотального эндопротезирования коленного сустава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ применения предложенного нами комплекса преабилитации у пациентов при эндопротезировании коленного сустава продемонстрировал его высокую эффективность на всех сроках наблюдения. Использование данного способа обеспечивает более раннее клинико-функциональное восстановление пациентов в послеоперационном периоде, что позволяет в короткие сроки вернуться к своим социально-бытовым, трудовым и профессиональным функциям и приводит к повышению качества жизни больных в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Разработанный способ преабилитации при эндопротезировании коленного сустава может быть рекомендован к использованию в клинической практике с позиции восстановления функции коленного сустава, приводящего к достижению клинически и статистически значимых положительных исходов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Г.П. Котельников — научное руководство, редактирование текста, концепция исследования; Д.С. Кудашев — статистическая обработка данных; О.И. Мосеев — написание текста; С.Д. Зуев-Ратников — сбор материала; Ю.В. Ларцев — обзор литературы; А.А. Шишкина — обработка материала. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Этическая экспертиза. Настоящее исследование, включая разработку методов, этапы наблюдения, анализ клинических случаев и интерпретацию результатов, осуществляли в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (Хельсинки, 2024), требованиями «ГОСТ Р 52379-2005. Национальный стандарт Российской Федерации. Надлежащая клиническая практика» (утв. Приказом Ростехрегулирования № 232-ст от 27.09.2005 г.), Приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации № 200н от 01.04.2016 г. «Об утверждении правил надлежащей клинической практики» и протоколом № 292 заседания Комитета по биоэтике при Самарском государственном медицинском университете от 04 сентября 2024 г. Все участники исследования подписали форму добровольного информированного согласия на использование обезличенных клинических данных в научных целях.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы сообщают об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние 36 месяцев с третьими лицами, интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Заявление об оригинальности. При проведении исследования и создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: G.P. Kotel'nikov: conceptualization, supervision, writing — review & editing; D.S. Kudashev: formal analysis; O.I. Moseev: writing — original draft; S.D. Zuev-Ratnikov: data curation; Y.V. Lartsev: review; A.A. Shishkina: data curation. All the authors made substantial contributions to the conceptualization, investigation, and manuscript preparation, reviewed, and approved the final version prior to publication.

Ethics approval: This study, including the development of methods, follow-up stages, analysis of clinical cases, and interpretation of the results, was conducted in accordance with the ethical principles of the World Medical Association Declaration of Helsinki (Helsinki, 2024), the requirements of GOST R 52379-2005 National Standard of the Russian Federation. Good Clinical Practice (approved by Order of the Federal Agency on Technical Regulation and Metrology No. 232-st dated September 27, 2005), Order of the Ministry of Health of the Russian Federation No. 200n On Approval of the Rules of Good Clinical Practice, dated April 1, 2016, and Minutes No. 292 of the Meeting of the Bioethics Committee of Samara State Medical University dated September 4, 2024. All study participants signed a voluntary informed consent form prior to enrollment.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this study or article.

Data availability statement: All data obtained in this study are available in this article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

×

About the authors

Gennady P. Kotelnikov

Samara State Medical University

Email: g.p.kotelnikov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7456-6160
SPIN-code: 9910-1130

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Samara

Dmitry S. Kudashev

Samara State Medical University

Email: dmitrykudashew@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8002-7294
SPIN-code: 4180-6470

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Samara

Oleg I. Moseev

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: o.i.moseev@samsmu.ru
ORCID iD: 0009-0004-6821-7035
SPIN-code: 6526-0939
Russian Federation, Samara

Sergey D. Zuev-Ratnikov

Samara State Medical University

Email: stenocardia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6471-123X
SPIN-code: 7415-8060

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Samara

Yuri V. Lartsev

Samara State Medical University

Email: yu.v.lartsev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4450-2486
SPIN-code: 7407-4693

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Samara

Anna A. Shishkina

Samara State Medical University

Email: a.a.shishkina@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0586-8039
SPIN-code: 5888-4175

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Samara

References

  1. Preobrazhensky PM, Fil AS, Kornilov NN, et al. Current State of Knee Arthroplasty in Russia: Analysis of 36,350 Сases from the Register of the Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2023;29(3):73–85. doi: 10.17816/2311-2905-9349 EDN: TEYQGC
  2. Dantas LO, Salvini TF, McAlindon TE. Knee osteoarthritis: key treatments and implications for physical therapy. Brazilian journal of physical therapy. 2021;25(2):135–146. doi: 10.1016/j.bjpt.2020.08.004
  3. Minasov TB, Sarvilina IV, Gromova OA, et al. On the mechanism of pharmacological regulation of neoinnervation in the subchondral bone by chondroitin sulfate at late stages of osteoarthritis. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2025;32(1):83–94. doi: 10.17816/vto650750 EDN: HGIJVM
  4. Billesberger LM, Fisher KM, Qadri YJ, Boortz-Marx RL. Procedural Treatments for Knee Osteoarthritis: A Review of Current Injectable Therapies. Pain research & management. 2020;2020:3873098. doi: 10.1155/2020/3873098
  5. Nikolaev NS, Diomidova VN, Zhuravleva NV, et al. Treatment of knee joint osteoarthritis: improving outcomes by using a multidisciplinary approach. The siberian scientific medical journal. 2025;45(1):174–183. doi: 10.18699/SSMJ20250119 EDN: HGXGLM
  6. Yunus MHM, Nordin A, Kamal H. Pathophysiological Perspective of Osteoarthritis. Medicina (Kaunas, Lithuania). 2020;56(11):614. doi: 10.3390/medicina56110614
  7. Gao J, Xing D, Dong S, Lin J. The primary total knee arthroplasty: a global analysis. Journal of orthopaedic surgery and research. 2020;15(1):190. doi: 10.1186/s13018-020-01707-5
  8. Tkachenko AN, Dulaev AK, Spichko AA, et al. Causes of unsatisfactory results of arthroplasty of the knee joint osteoarthritis in long-term postoperative period: literature review. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2022;29(3):317–328. doi: 10.17816/vto101085 EDN: YRBNBL
  9. Lin Y, Chen X, Li L, et al. Comparison of Patient Satisfaction Between Medial Pivot Prostheses and Posterior-Stabilized Prostheses in Total Knee Arthroplasty. Orthopaedic surgery. 2020;12(3):836–842. doi: 10.1111/os.12687
  10. Almeida GJ, Khoja SS, Zelle BA. Effect of prehabilitation in older adults undergoing total joint replacement: An Overview of Systematic Reviews. Current geriatrics reports. 2020;9(4):280–287. doi: 10.1007/s13670-020-00342-6
  11. Nguyen C, Boutron I, Roren A, et al. Effect of Prehabilitation Before Total Knee Replacement for Knee Osteoarthritis on Functional Outcomes: A Randomized Clinical Trial. JAMA network open. 2022;5(3):e221462. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2022.1462
  12. Zheng Y, Huang Z, Dai L, et al. The Effect of Preoperative Rehabilitation Training on the Early Recovery of Joint Function after Artificial Total Knee Arthroplasty and Its Effect Evaluation. Journal of healthcare engineering. 2022;2022:3860991. doi: 10.1155/2022/3860991
  13. Adebero T, Omana H, Somerville L, et al. Effectiveness of prehabilitation on outcomes following total knee and hip arthroplasty for osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Disability and rehabilitation. 2024;46(24):5771–5790. doi: 10.1080/09638288.2024.2313128
  14. Ohno C, Ogawa T, Taniguchi T, et al. Effect of 3-week preoperative rehabilitation on pain and daily physical activities in patients with severe osteoarthritis undergoing total knee arthroplasty. British journal of pain. 2022;16(5):472–480. doi: 10.1177/20494637221084190
  15. Hashizaki T, Nishimura Y, Ogawa T, et al. Effectiveness of a 3-week rehabilitation program combining muscle strengthening and endurance exercises prior to total knee arthroplasty: a non-randomized controlled trial. Journal of clinical medicine. 2023;12(4):1523. doi: 10.3390/jcm12041523

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Performance of a physical exercise by the patient: single-leg pull in the supine starting position using a cable machine with a 20-kg load.

Download (312KB)
3. Fig. 2. Sinusoidal modulated current therapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 1 using the Amplipulse-5 device (Russia).

Download (162KB)
4. Fig. 3. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 1 using the Chinese lantern technique with 15% tape tension.

Download (87KB)
5. Fig. 4. Low-frequency magnetotherapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 2 using the Polymag-01 device (Russia).

Download (147KB)
6. Fig. 5. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 2 using the W-technique with 15% tape tension: a, lateral view; b, anterior view.

Download (127KB)
7. Fig. 6. Passive mechanotherapy of the affected knee joint in a patient of subgroup 3 using the ARTROMOT K1 robotic rehabilitation device (Germany).

Download (188KB)
8. Fig. 7. Kinesiotaping of the affected knee joint in a patient of subgroup 3 using the Y-technique with 15% tape tension.

Download (94KB)
9. Fig. 8. Line graph illustrating the trends of WOMAC scores at all follow-up time points in patients of the comparison groups. WOMAC, Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index.

Download (154KB)
10. Fig. 9. Line graph illustrating the trends of VAS scores at all follow-up time points in patients of the comparison groups. VAS, Visual Analog Scale.

Download (154KB)
11. Fig. 10. Line graph illustrating the trends of the 2MWT results at all follow-up time points in patients of the comparison groups. 2MWT, Two Minute Walking Test.

Download (151KB)

Copyright (c) 2026 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-76249 от 19.07.2019.