Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Коррекция параметров походки после эндопротезирования коленного сустава методом аппаратно-подвесной кинезиотерапии
1 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Республика Башкортостан, Россия
2 Таджикский государственный медицинский университет имени Абуали ибни Сино, Душанбе, Таджикистан
3 Республиканский онкологический диспансер, Плиево, Республика Ингушетия, Россия
Для корреспонденции: Владислав Николаевич Акбашев
ул. Ленина, д. 3, г . Уфа, 450008, Россия; ur.liam@bka-dalv
Вклад авторов: Б. Ш. Минасов — концепция и дизайн исследования, научное руководство исследованием, утверждение рукописи; Р. Р. Якупов — дизайн исследования, организация клинического этапа, интерпретация результатов; В. Н. Акбашев — хирургическое лечение пациентов, клиническая оценка результатов; И. О. Евграфов — сбор клинического материала, участие в реализации реабилитационной программы; Ю. М. Мальсагов — клиникофункциональное обследование пациентов, формирование базы данных исследования; К. К. Каримов — статистическая обработка данных, анализ результатов исследования; И. Б. Минасов — проведение инструментальных исследований (стабилометрия, фазовый анализ походки), обработка и интерпретация полученных данных; А. А. Ахмельдинова — проведение курса аппаратно-подвесной кинезиотерапии, соблюдение протокола реабилитации; А. А. Швейкин — анализ научной литературы, интерпретация результатов, подготовка текста рукописи.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол № 4 от 25 апреля 2025 г.), проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (в редакции 2013 г.). Все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Современная клиническая практика в условиях роста деструктивно-дистрофических поражений крупных суставов формируется как интегрированная система медицинской реабилитации, основанная на сочетании медикаментозных, хирургических и функциональных технологий [1, 2]. Ключевым механизмом восстановления выступает двигательная активность, обеспечивающая регуляцию структурно-функционального состояния соединительной ткани и формирование физиологического двигательного стереотипа. Ведущую роль в этих процессах играют центральные и периферические звенья постуральной регуляции, а нарушение силового баланса приводит к дискоординации движений и снижению эффективности нейромышечной регуляции [3].
Снижение двигательной активности ассоциируется с ростом дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного аппарата, в том числе с поражением крупных суставов и сегментов тазового пояса, что сопровождается хроническими системными нарушениями при преимущественно локальной клинической манифестации [4]. Декомпенсированный остеоартрит коленного сустава отражает прогрессирующую утрату структурнофункционального равновесия и сопровождается болевым синдромом, гиподинамией и вовлечением различных органов и систем [5, 6].
Несмотря на высокую эффективность тотального эндопротезирования коленного сустава в устранении боли и восстановлении объема движений, отдаленный функциональный результат во многом определяется качеством медицинской реабилитации, рассматриваемой как непрерывный адаптационный процесс, направленный на восстановление движения и социальную реинтеграцию пациента [7]. Одним из факторов, ограничивающих восстановление физиологичной походки, остается недостаточная стабилизация осевого скелета, прежде всего пояснично-тазового комплекса. Нарушение нейромышечного контроля мышц-стабилизаторов и асимметрия нагрузки приводят к изменению фаз опоры и ходьбы [8, 9].
В связи с этим современные реабилитационные программы ориентированы на коррекцию постуральных нарушений, восстановление проприоцептивного контроля и оптимизацию двигательных паттернов с использованием кинезиотерапии. Применение стабилизационных упражнений в условиях контролируемой нагрузки способствует улучшению постуральной устойчивости и нормализации фазовых характеристик походки. Использование автоматизированных и роботизированных систем позволяет объективизировать оценку функционального состояния пациентов [10, 11]. Вместе с тем данные о клинической эффективности подобных методик в отдаленном послеоперационном периоде остаются ограниченными, что определяет актуальность дальнейших исследований.
Научная новизна настоящего исследования заключается в проведении комплексной инструментальной оценки влияния аппаратно-подвесной кинезиотерапии на параметры постурального контроля и локомоции у пациентов после тотального эндопротезирования коленного сустава (ТЭКС). Цель исследования — оценить влияние аппаратно-подвесной кинезиотерапии с применением автоматизированного комплекса на стабилометрические и фазовые параметры походки у пациентов после ТЭКС в отдаленном послеоперационном периоде.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
Проведено проспективное сравнительное исследование, направленное на оценку влияния аппаратно-подвесной кинезиотерапии на показатели постуральной устойчивости и параметры походки у пациентов после ТЭКС.
Дизайн исследования
Пациентов включали в исследование через 36 месяцев после операции ТЭКС, что соответствовало периоду завершенного функционального ремоделирования костной ткани и позволяло оценить отдаленные биомеханические нарушения и эффективность позднего реабилитационного вмешательства. Всего было включено 93 пациента (39 мужчин, 54 женщины; средний возраст 62,3 ± 5,1 года), удовлетворяющих критериям отбора.
Оперативное вмешательство
Всем пациентам ранее было выполнено первичное ТЭКС с использованием заднестабилизированной конструкции (posterior stabilized, PS). Использовали цементные эндопротезы (Meril Life Sciences, Индия). Операцию проводили по стандартной методике через медиальный парапателлярный доступ. К моменту включения в исследование по данным клинического и рентгенологического контроля у всех пациентов отмечалась стабильная фиксация компонентов эндопротеза.
Рандомизация и формирование групп
Рандомизацию проводили методом простой случайной выборки с использованием генератора случайных чисел. Распределение пациентов осуществляли независимые специалисты, не участвовавшие в реабилитационных мероприятиях. Сформированы две группы: группа сравнения (контрольная; n = 46), группа исследования (основная; n = 47)
Критерии включения
- Возраст от 55 до 75 лет.
- Первичное одностороннее ТЭКС, выполненное по поводу деформирующего остеоартрита III–IV стадии (по Kellgren–Lawrence).
- Клинически стабильное состояние, отсутствие противопоказаний к выполнению физических нагрузок.
- Когнитивная сохранность (оценка ≥ 24 баллов по шкале MMSE).
- Подписанное информированное согласие на участие в исследовании.
- Клинически, лабораторно и рентгенологически подтвержденная стабильность компонентов эндопротеза.
Критерии исключения
- Наличие инфекционных осложнений, в том числе перипротезной инфекции.
- Нестабильность или смещение компонентов эндопротеза по данным клинико-инструментального обследования.
- Двустороннее эндопротезирование коленных суставов.
- Выраженная деформация конечностей (вальгус/варус > 15°) или укорочение оперированной ноги > 2 см.
- Болевой синдром высокой интенсивности в покое (VAS > 5 баллов).
- Тяжелые сопутствующие заболевания, ограничивающие физическую активность: хроническая сердечная недостаточность (ХСН) III–IV функционального класса по классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (New York Heart Association, NYHA); хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) III–IV стадии по классификации GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease); нестабильная ишемическая болезнь сердца (ИБС), включающая прогрессирующую стенокардию напряжения, стенокардию покоя, раннюю постинфарктную стенокардию, а также состояние после недавнего острого коронарного синдрома (менее 3 месяцев), сопровождающееся высоким риском коронарных осложнений и ограничением толерантности к физической нагрузке.
- Активные или прогрессирующие заболевания центральной нервной системы (болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, последствия инсульта < 12 месяцев).
- Деменция или выраженные когнитивные нарушения (MMSE < 24).
- Выраженные нарушения слуха или зрения, препятствующие выполнению упражнений.
- Отказ от участия либо невозможность соблюдения режима тренировок и визитов.
Программа реабилитации
Сравнительная характеристика программ реабилитации представлена в табл. 1. Группа сравнения проходила стандартную программу реабилитации в соответствии с клиническими рекомендациями по восстановлению после ТЭКС (табл. 2). Программа включала физиотерапевтические процедуры — воздействие электрическим полем ультравысокой частоты (ЭП УВЧ) и электромиостимуляцию (ЭМС) ягодичных мышц, а также мышц бедра и голени оперированной и контралатеральной конечности, дыхательную гимнастику, пассивную и активную мобилизацию коленного сустава, изометрические упражнения для мышц бедра и ягодиц, упражнения на растяжение мышц нижней конечности и координационные упражнения с использованием гимнастического мяча и нестабильных опор. Занятия проводили 5 раз в неделю по 40–50 мин в течение 3 недель.
Основная группа, помимо стандартной программы, дополнительно проходила курс аппаратно-подвесной кинезиотерапии (табл. 3) с применением автоматизированного комплекса и подвесных тренажеров. Программа включала упражнения, направленные на активацию глубоких мышц туловища и таза (мышечного корсета), проприоцептивную тренировку, восстановление симметрии фаз походки и выполнение функциональных перемещений в условиях частичной разгрузки массы тела. Использовали элементы стабилизационной тренировки и технологии биологической обратной связи. Курс составлял 15 ежедневных сессий продолжительностью 50–60 мин под контролем специалиста в течение 3 недель.
Методика оценки эффективности реабилитации
Оценку эффективности реабилитационных мероприятий проводили дважды — до начала курса и по завершении трехнедельного цикла (на 21-й день), с использованием объективных инструментальных и субъективных методов.
Стабилометрический анализ
Параметры постуральной устойчивости оценивали с применением стабилометрической платформы HUBER 360 (LPG Systems, Франция) в положении стоя с открытыми глазами. Основные анализируемые показатели:
- нормированная площадь векторограммы (НПВ, мм2) — отражает величину пространственного рассеивания центра давления;
- средняя линейная скорость перемещения ОЦД (СЛСП, мм/с) — индикатор компенсаторной активности;
- амплитуда колебаний центра давления в сагиттальной и фронтальной плоскостях — характеризует стабильность и равновесие.
Фазовый анализ походки и ходьбы
Кинематическую характеристику походки изучали с использованием системы Walker View (TecnoBody, Италия), оснащенной беговой дорожкой и оптическими датчиками.
Проводили регистрацию следующих параметров:
- длительность фазы опоры и фазы переноса;
- индекс двойной опоры (в процентах от общего цикла шага);
- симметрию фаз опоры и ходьбы оперированной и контралатеральной нижней конечности (в %);
- при наличии технической возможности — длину и частоту шагов.
Оценка состояния по шкалам
Для субъективной оценки функционального состояния применяли оригинальную шкалу WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index), рекомендованную для оценки эффективности консервативной и хирургической терапии при гонартрозе. Шкала включает 24 вопроса, распределенных по трем разделам: боль (пять пунктов), скованность (два пункта) и физическая функция (17 пунктов). Ответы оценивали по пятибалльной шкале: 0 — отсутствие симптома, 4 — выраженное проявление. Суммарный балл рассчитывали путем сложения всех пунктов (максимально 96 баллов). Более низкие значения соответствовали лучшему клиническому состоянию. Интерпретацию результатов проводили согласно общепринятой шкале: 0–14 баллов — «отличный» результат, 15–28 баллов — «хороший», 29–38 баллов — «удовлетворительный», более 38 баллов — «неудовлетворительный».
Статистическая обработка данных
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программного обеспечения SPSS Statistics (версия 26.0, IBM, США). Перед анализом проверяли нормальность распределения количественных переменных с помощью критерия Шапиро–Уилка. Для внутригруппового сравнения показателей до и после курса реабилитации применяли парный t-критерий Стьюдента при нормальном распределении или критерий Уилкоксона для связанных выборок при его нарушении. Сравнение между группами проводили с использованием независимого t-критерия Стьюдента (при нормальном распределении) или U-критерия Манна– Уитни. Для категориальных переменных использовали χ²-критерий Пирсона. Статистическую значимость различий определяли при уровне p < 0,05. Все данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M ± SD).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Трехнедельный курс реабилитации сопровождался изменениями стабилометрических и кинематических параметров в обеих группах, различавшихся по выраженности (табл. 4). Стабилометрический анализ выявил статистически значимое снижение нормированной площади векторограммы в основной группе (p < 0,01). В группе сравнения статистически значимых изменений не выявлено (p > 0,05). Средняя линейная скорость перемещения центра давления в основной группе снизилась статистически значимо (p < 0,01), тогда как в группе сравнения изменения не достигли статистической значимости (p > 0,05). При межгрупповом анализе выявлены статистически значимые различия по показателям нормированной площади векторограммы и средней линейной скорости перемещения центра давления после курса реабилитации (p < 0,01). При анализе походки установлены статистически значимое увеличение длительности фазы опоры и повышение симметрии фаз походки в основной группе (p < 0,01). В группе сравнения изменения фазовых параметров были статистически незначимыми (p > 0,05). Межгрупповые различия после лечения достигли статистической значимости (p < 0,01). По шкале WOMAC в обеих группах отмечено статистически значимое снижение суммарного балла по сравнению с исходным уровнем (p < 0,01). Межгрупповые различия после курса реабилитации не достигли статистической значимости (p > 0,05).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Аппаратно-подвесная кинезиотерапия оказывает значимое влияние на постуральный контроль и характеристики походки у пациентов после эндопротезирования коленного сустава. Прицельное воздействие на глубокие мышцыстабилизаторы и мышцы-синергисты способствует формированию более сбалансированных двигательных паттернов и улучшению координации движений в фазах опоры и переноса. Снижение рассеивания центра давления и оптимизация нейромышечного контроля в основной группе, вероятно, связаны с активацией глубоких стабилизирующих мышц и повышением проприоцептивной чувствительности. Совокупность этих изменений способствует повышению устойчивости в статическом положении и снижению риска падений, что согласуется с данными исследований, демонстрирующих улучшение постуральных параметров после ТЭКС. Стандартная реабилитационная программа, примененная в группе сравнения, оказала менее выраженное влияние на стабилометрические показатели, что подчеркивает значимость целенаправленных упражнений с использованием автоматизированных комплексов и подвесных систем в восстановлении постурального контроля.
Формирование более сбалансированной локомоции в основной группе, проявляющееся увеличением длительности фазы опоры и повышением симметрии движений, отражает восстановление физиологического двигательного стереотипа. Это приводит к снижению асимметричной нагрузки на суставы, уменьшает риск компенсационной перегрузки контралатеральной конечности и избыточного напряжения компонентов эндопротеза. Полученные результаты согласуются с данными литературы, указывающими на эффективность интенсивных и структурированных реабилитационных программ в восстановлении временных и пространственных параметров походки после ТЭКС. В группе сравнения аналогичные изменения носили менее выраженный характер, что соответствует данным об ограниченной эффективности стандартных программ в коррекции биомеханических нарушений походки.
Отсутствие статистически значимых различий между группами по шкале WOMAC, несмотря на снижение показателей в обеих группах, может быть обусловлено ограниченной чувствительностью субъективных шкал к изменениям биомеханических параметров. Согласно литературным данным, WOMAC отражает выраженность болевого синдрома и функциональные ограничения в большей степени, чем характеристики постурального контроля и походки [12]. Это подчеркивает целесообразность включения объективных методов оценки, таких как стабилометрия и фазовый анализ походки, при анализе эффективности реабилитационных программ.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что аппаратно-подвесная кинезиотерапия как разновидность структурированного баланс-тренинга и проприоцептивных упражнений, оказывает выраженное влияние на параметры постурального контроля и характеристики походки у пациентов после тотального эндопротезирования коленного сустава. Современные систематические обзоры и метаанализы показывают, что включение баланс-тренинга в программы реабилитации обеспечивает более значимое улучшение статического и динамического равновесия по сравнению со стандартными программами, основанными преимущественно на общефункциональных упражнениях [13–16]. Данные литературы указывают, что подобные программы способствуют увеличению скорости ходьбы, сокращению времени выполнения тестов TUG и 6MWT, снижению рассеивания центра давления и повышению симметрии движений, что согласуется с результатами, полученными в основной группе настоящего исследования. Механизмы выявленных изменений можно объяснить с позиций нейромышечной регуляции. Баланс-тренинг и упражнения в подвесных системах активируют глубокие мышцы-стабилизаторы и мышцы-синергисты, усиливают проприоцептивную афферентацию и способствуют формированию более адекватных постуральных реакций. Улучшение нейромышечного контроля, проявляющееся снижением амплитуды колебаний центра давления и оптимизацией его траектории, описано в ряде исследований как ключевой фактор восстановления устойчивости после ТЭКС [13, 17, 18]. Использование аппаратно-подвесных систем позволяет безопасно повышать интенсивность упражнений, уменьшая болевой синдром и страх падения, что, по данным авторов, ускоряет восстановление функциональной мобильности и повышает вовлеченность пациента в процесс реабилитации [19].
Формирование более сбалансированной локомоции в основной группе, проявляющееся увеличением длительности фазы опоры и ростом симметрии движений, отражает восстановление физиологического двигательного стереотипа. Подобные изменения рассматриваются в литературе как признак снижения асимметричной нагрузки на контралатеральную конечность и профилактики ее перегрузки в послеоперационном периоде. Кроме того, оптимизация временных и пространственных параметров походки уменьшает избыточные нагрузки на компоненты эндопротеза, что имеет потенциальное значение для долговременной сохранности имплантата. Аналогичные данные приводятся в исследованиях, демонстрирующих эффективность интенсивных и структурированных реабилитационных программ в коррекции биомеханических нарушений походки после ТЭКС [20, 21]. В группе сравнения стандартная программа реабилитации обеспечивала положительную, но менее выраженную динамику стабилометрических и биомеханических показателей. Подобные результаты соответствуют данным публикаций, где подчеркивается, что традиционные программы преимущественно направлены на восстановление объема движений и мышечной силы, но в меньшей степени влияют на постуральный контроль и координационные механизмы [22]. Это указывает на важность целенаправленного включения упражнений, ориентированных на баланс и проприоцепцию, в структуру послеоперационной реабилитации. Отсутствие статистически значимых различий между группами по шкале WOMAC, несмотря на объективные различия в параметрах постурального контроля и походки, также находит объяснение в литературе. Отмечается, что WOMAC в большей степени отражает выраженность болевого синдрома и субъективные функциональные ограничения, чем тонкие биомеханические и стабилометрические характеристики движений [23, 24]. Это подчеркивает ограниченную чувствительность субъективных шкал при оценке эффективности программ, направленных на коррекцию нейромышечной регуляции, и подтверждает целесообразность применения объективных инструментальных методов — стабилометрии и фазового анализа походки — при анализе результатов реабилитации.
Следует отметить, что рекомендации American Physical Therapy Association указывают на необходимость включения динамического баланс-тренинга и роботассистированных или подвесных технологий в реабилитацию после ТЭКС для оптимизации походки и снижения риска падений [13]. Полученные в настоящем исследовании данные подтверждают эти положения и демонстрируют клиническую целесообразность применения аппаратно-подвесной кинезиотерапии как компонента структурированной реабилитационной программы.
Таким образом, совокупность выявленных изменений позволяет рассматривать аппаратно-подвесную кинезиотерапию не только как средство восстановления мышечной силы и объема движений, но и как инструмент целенаправленного воздействия на механизмы постурального контроля, нейромышечной координации и формирование физиологичного двигательного стереотипа после эндопротезирования коленного сустава.
ВЫВОДЫ
Аппаратно-подвесная кинезиотерапия приводит к достоверным изменениям стабилометрических и фазовых параметров у пациентов после эндопротезирования коленного сустава. Сокращение рассеивания центра давления, оптимизация нейромышечного контроля, увеличение длительности фазы опоры и симметрии движений в основной группе отражают усиление постурального контроля и восстановление физиологичной походки. Эти изменения связаны с формированием сбалансированной локомоции и восстановлением физиологических локомоторных реакций, обеспечивающих равномерное распределение нагрузки на суставы и оптимальные условия функционирования эндопротеза, что подтверждает эффективность применения метода аппаратно-подвесной кинезиотерапии в программах реабилитации после ТЭКС, особенно на этапах восстановления координации и устойчивости. Отсутствие межгрупповых различий по шкале WOMAC подчеркивает необходимость использования объективных методов оценки в реабилитации.