Вступ
Тотальне ендопротезування (ТЕП) колінного суглоба — це поширена ортопедична операція, яка включає заміну суглобових поверхонь (виростків стегнової кістки та плато великогомілкової кістки) колінного суглоба гладким металом і поліетиленовим пластиком [8]. Ендопротезування колінного суглоба спрямоване на поліпшення якості життя людини з термінальною стадією артрозу шляхом зменшення болю та поліпшення функції. Кількість операцій ТЕП збільшується в усіх країнах [12], причому зростає кількість пацієнтів віком до 60 років [16].
Звичайно, відновлення повноцінної функціональності колінного суглоба після операції ендопротезування, особливо в пацієнтів працездатного віку, було і залишається чи не головним завданням реабілітації.
Мета роботи: на основі біомеханічних підходів розробити комплекс реабілітаційних вправ для відновлення функціональності колінного суглоба після його ендопротезування та надати оцінку ефективності запропонованого комплексу.
Реабілітаційні заходи в пацієнтів, які проходять ендопротезування колінного суглоба, починаються ще до операції. Існує декілька програм передопераційної реабілітації, але всі вони спрямовані в першу чергу на загальнофізичну підготовку хворих перед операцією.
Передопераційна фізіотерапія
Перед операцією можна навчати вправ післяопераційної реабілітації для того, щоб пацієнти могли більш ефективно виконувати відповідні вправи одразу ж після неї. Програма передопераційної підготовки також може виконуватися для оптимізації функціонального стану пацієнтів з метою поліпшення післяопераційного відновлення. Програми передопераційної підготовки повинні бути зосере-
джені на контролі пози, функціональних вправах для нижніх кінцівок і на вправах, що зміцнюють обидві нижні кінцівки [10]
Але доказів щодо ефективності передопераційної фізіотерапії для оцінки сили нижніх кінцівок, болю, діапазону рухів або термінів перебування в стаціонарі після операції ТЕП колінного суглоба недостатньо [5, 7, 11, 13].
Післяопераційна реабілітаційна програма
Пацієнти зазвичай виписуються через декілька діб перебування в стаціонарі, реабілітацію отримують в амбулаторних або домашніх умовах впродовж 1 тижня після виписки.
Для розроблення післяопераційної програми реабілітації проводиться оцінка стану пацієнта.
Суб’єктивна оцінка включає (але не обмежується додатковими обстеженнями):
— операційні та післяопераційні ускладнення, якщо такі є;
— скарги на колінні суглоби та інші скелетно-м’язові захворювання в анамнезі, якщо такі є;
— історію хвороби та супутні захворювання;
— соціальні фактори та домашні умови;
— прогрес ранньої реабілітації (в стаціонарі та в домашніх умовах);
— біль та інші симптоми, наприклад оніміння, набряки;
— очікування від операції та реабілітації;
— конкретні функціональні цілі.
Об’єктивна оцінка включає (але не обмежується додатковими обстеженнями):
— огляд хірургічної рани або рубця;
— наявність ознак інфекції (почервоніння, спайки шкіри, аномальне тепло та припухлість, лихоманка або озноб). Наявність ознак інфекції потребує направлення до лікаря;
— наявність набряку колінного суглоба;
— відповідні лабораторні дані щодо стану пацієнта (перелік залежить від ситуації);
— перевірку на тромбоз глибоких він (може включати як інструментальну діагностику, зокрема УЗД, так і аналіз функціональних ознак — біль у грудях, задишка, почервоніння або зміна кольору литок, біль або нежить), у разі підозри на тромбоз необхідне направлення до лікаря;
— пальпацію ознак підвищеного тепла та набряків, активації м’язів, відповідальних за функціонування колінного суглоба;
— оцінку активного і пасивного діапазону рухів колінного суглоба в положенні на спині;
— оцінку сили м’язів нижніх кінцівок;
— оцінку ходьби (вибір тесту залежить від стану пацієнта);
— оцінку запобігання навантаженню оперованої кінцівки.
Основні етапи післяопераційної реабілітації
Етап І (до 2–3 тижнів після операції)
Основна мета першого періоду реабілітації після ендопротезування колінного суглоба полягає насамперед у зниженні больового синдрому та загоєнні операційного шва. Для усунення болю хворому призначають знеболювальні препарати, а також фізіопроцедури, що знижують больовий синдром.
У перші тижні пацієнту необхідно досягнути згинання оперованого колінного суглоба до 90° та його повного розгинання. Вправи на повне розгинання колінного суглоба мають запобігти розвитку вторинних згинальних контрактур, а обмеження згинання до 90° захищає операційний шов і забезпечує загоєння рани. Функціональна активність дозволяє запобігти набряку тканин навколо оперованого колінного суглоба.
Якщо стан пацієнта дозволяє, можна приступити до навчання користування сходами, при цьому слід пояснити, що при підйомі сходами веде неоперована кінцівка, при спуску — прооперована.
Перший етап реабілітації передбачає включення загальних фізичних вправ для зміцнення м’язів нижньої кінцівки (вправи можна проводити лежачи на жорсткому ліжку (полу, спеціальних тренажерах) або сидячи):
— підошовне та тильне згинання надп’ятково-гомілкового суглоба;
— зміцнення чотириголового м’яза здійснюється шляхом підйому зігнутої, а згодом прямої ноги. При цьому стопа повинна бути максимально зігнутою. На першому етапі занять можливо допомагати підйому ноги рушником, проведеним під коліном;
— згинання коліна та кульшового суглоба. Спочатку вправи виконуються лежачи або сидячи, а потім — стоячи, тримаючись за опору;
— скорочення сідничних м’язів;
— відведення та приведення стегна. Спочатку вправи виконуються на ліжку або стільці, пізніше — стоячи, тримаючись за опору.
Кращого ефекту можна досягти, якщо у вправи включити прийоми постізометричної релаксації м’язів, тобто фіксацію на декілька секунд у максимально напруженому стані з поступовим розслабленням та відпочинком на той же час.
Етап ІІ (4–6-й тиждень)
На цьому етапі проводиться закріплення досягнень попереднього етапу. Триває тренування чотириголового м’яза, завдяки якому треба досягти повного контролю за підйомом ноги. Досягти пов-ного розгинання колінного суглоба та згинання до 105°.
Розширення діапазону рухомості колінного суглоба необхідно для комфортної ходьби (65°), підйому сходами (85°), сидіння та стояння (95°) [9]. Збільшення активності пацієнтів може потребувати використання м’яких ортезів для запобігання ускладненням.
Етап ІІІ (6–8-й тижні)
На цьому етапі до програми реабілітації включають силові вправи, корекцію координації та збільшення інтенсивності активних дій. Ендопротезування колінного суглоба поліпшує функції, пов’язані з балансом: контроль пози, рівновага при стоянні на одній нозі, баланс навантаження при стоянні та ходьбі [3, 6, 15, 17], але тренування як до операції для вироблення правильного виконання вправ, так і в післяопераційному періоді необхідні для закріплення ефекту та виправлення неправильно сформованих хибних звичок у процесі перебігу хвороби.
Вправи на рівновагу включають ходьбу по маркерах, що відмічають довжину кроку, з поступовим збільшенням швидкості пересування та довжини кроків, переступання через предмети, спочатку невисокі, а потім з поступовим збільшенням їхньої висоти. Десь на 8-й тиждень при достатньому контролі протезованого коліна до програми можна включати вправи стояння на одній нозі, спочатку із триманням за опору, а потім — без неї [14].
Після ІІІ етапу (від 8-го тижня до року) пацієнти можуть проходити індивідуальні програми реабілітації, що передбачають корекцію набутих хибних звичок стояння та пересування, які сформувалися в процесі перебігу хвороби.
Пацієнти продовжують тренування для зміцнення сили м’язів, одночасно намагаючись досягти симетричності. Тривають вправи для вироблення симетричності довжини та тривалості кроків [2, 4], а також для вироблення симетричності навантаження на кінцівки [1].
Обґрунтування спеціальних фізичних вправ на пізніх етапах реабілітації хворих після ендопротезування колінного суглоба
Як показали результати моделювання, основне ускладнення тривалого перебігу гонартрозу — конт-рактури колінного суглоба призводить до змін у роботі не тільки м’язів, що оточують колінний суглоб, але й усієї нижньої кінцівки. Збільшення вираженості контрактури веде до накопичення цих патологічних змін і залучення у процес м’язів практично всього скелета. Це виражається у зменшенні одних м’язів та, навпаки, зростанні сили скорочення інших. При виражених контрактурах колінного суглоба (більше 30°) рівень асиметрії сили м’язів може сягати десятків відсотків.
Найбільш уразливими при будь-яких захворюваннях нижніх кінцівок є м’язи стоп. Це пов’язано з важливою роллю, яку відіграють ці м’язи для забезпечення стійкості при стоянні та ходьбі. Тому тренування м’язів стоп є необхідним етапом для відновлення функціональності після ендопротезування колінного суглоба.
Починати тренування м’язів стоп можна вже на першому етапі реабілітації. Наводимо декілька вправ для зміцнення сили м’язів стоп за збереження або відновлення еластичності зв’язок стопи.
Згинання та розгинання стоп. Сядьте на підлогу та випряміть ноги перед собою. Важливо стежити, щоб під час натягування стопи великий палець, мізинець і п’ятка залишались в одній площині — тільки за цієї умови м’язи зміцнюватимуться і розтягуватимуться збалансовано. При розгинанні стопи треба намагатися витягувати пальці ніг, а не підкручувати під склепіння стопи. Розігнути стопу та затримати в такому положенні на 10–15 секунд, розслабити стопу на той же час, потім зігнути стопу і зафіксувати положення також на 10–15 секунд. Розслабити стопу. Повторювати 10–20 разів. При виконанні цієї вправи тренуються не тільки м’язи плантарної поверхні стопи, а й також м’язи литок.
Кругові рухи стопами всередину та назовні можна починати виконувати на ранньому етапі реабілітації, поступово збільшуючи інтенсивність у міру відновлення контролю протезованого колінного суглоба.
Згинання плюсно-фалангових суглобів. Поставити стопи на підлогу та, максимально зігнувши плеснофалангові суглоби, залишитися в цій позиції 20–30 секунд, розслабитись. Повторити 10–20 разів.
Хвилеподібні рухи стоп. Сісти та вигнути ноги перед собою. Виконувати хвилеподібні рухи стопами в такому порядку: плесни стопи вниз → пальці вниз і вперед → тільки пальці вгору → вся стопа на себе. Ця вправа спрямована на забезпечення нормальної гнучкості стоп. Повторювати по 10–15 разів для кожної стопи.
Наступні вправи починають виконувати на ІІ етапі реабілітації.
Підйом на пальцях стопи. Спочатку вправи треба виконувати, тримаючись за опору (стіл, стіна тощо). Стати біля опори, максимально розігнути коліна, підніматися одночасно на пальцях двох стоп, затримуючись на 10–20 секунд. Повторювати 10–20 разів. На 5–6-му тижні вправи можна проводити без опори. Дуже важливо стежити, щоб коліна та щиколотки не підверталися всередину або не випадали назовні, при необхідності можлива додаткова фіксація колінних суглобів м’якими ортезами.
Поперемінний підйом на пальцях. Поперемінно спиратися на пальці, одночасно згинаючи коліно, повторити для протилежної ноги, затримуючись на кожному етапі на 10–15 секунд. Варіантом цієї вправи може бути спочатку повільне переминання з поступовим збільшенням швидкості, але швидкісний варіант виконують пізніше ніж на 7–8-му тижні.
Ходіння на пальцях. Доволі складна вправа, яку можна виконувати на пізньому етапі реабілітації, коли повністю відновилася здатність підтримувати рівновагу, десь через 6–8 місяців після ендопротезування. Виконання цієї вправи треба контролювати і виконувати біля опори для запобігання падінню, бажано під наглядом лікаря.
На етапі ранньої реабілітації для зміцнення м’язів гомілки пропонуємо включати наступні вправи.
Згинання стопи за допомогою еластичної гумової стрічки: стрічку тягнути на себе, ногою чинити опір. Повторювати для кожної стопи по 5–10 разів. Тягнути стрічку на себе, прив’язавши її до опори. Повторювати для кожної стопи по 5–10 разів.
Стояння на п’ятках. Притулитися плечима до стіни, п’ятки розташувати на відстані ширини стопи одна від одної, повільно піднімати пальці стопи, спочатку поперемінно, затримуючи зігнуту стопу на 10–15 секунд, потім повторювати, згинаючи обидві стопи одночасно. Повторювати по 10–15 разів.
На ІІІ етапі реабілітації при відновленні контро-льованої ходьби рекомендуємо виконання так званої «ходи монстра». Довжина кола стрічки дорівнює довжині кроку, ходьба виконується з одночасним розтягуванням еластичної стрічки.
Головною причиною формування контрактур колінного суглоба є недостатність підколінних сухожиль. Підколінні сухожилля є групою потужних м’язів, які простягаються від таза до коліна на задній стороні верхньої частини ноги. Вони виконують дві основні функції — розігнути ногу та зігнути коліно, тобто рухи, що здійснюються в повсякденному житті. Відновлення функції цього комплексу є чи не основним для повноцінної реабілітації. Крім загальних фізичних вправ саме для відновлення сили та еластичності м’язів задньої поверхні стегна пропонуємо включати в комплекс наступні вправи.
На ранньому етапі реабілітації можна виконувати вправи напівприсідання. Стати біля спинки стільця, ноги поставити на ширину пліч, зігнути коліна під кутом 45° і зафіксувати положення на 10–15 секунд. Повторювати 10–15 разів. У міру збільшення обсягу рухів у колінному суглобі кут згинання можна збільшувати до 75–80°.
В кінці ІІ етапу до комплексу можна включити бічні виступи з еластичною стрічкою. Ця вправа зміцнює відвідні м’язи стегна. Еластичну стрічку натягнути на кісточки, поставити ноги разом. Злегка зігнути коліна, тримаючись за довгу горизонтальну опору (наприклад, парапет або станок), зробити 5–10 кроків спочатку в один бік, потім — в інший. При виконанні кроків слідкуйте за їх однаковою шириною. Треба звернути увагу на правильну техніку і не дозволяти колінам згинатися всередину. Можна використовувати м’який колінний ортез.
Зворотне ковзання з еластичною стрічкою назад. Вправа подібна до «ходи монстра», тільки крок робиться назад. Повторювати 10–15 разів кожною ногою.
Аналіз ефективності реабілітаційних заходів щодо відновлення симетричності ходьби
На контрольному огляді через 6–8 місяців після ендопротезування колінного суглоба стан пацієнтів був оцінений за такими критеріями:
— кут згинання колінного суглоба мінімум 100° та повне його розгинання;
— пересування без кульгавості та додаткової опори;
— відновлення опороспроможності оперованої кінцівки;
— симетричність сили м’язів нижніх кінцівок.
Відповідно, у хворих не повинні відзначатися ознаки ускладнень, таких як нестабільність ендопротезу, інфекції, набряки, подразнення тощо.
Основним ускладненням, яке відмічали у хворих, була відсутність повного розгинання колінного суглоба, при цьому кут згинання наближався до необхідного на момент огляду.
Додатковою опорою продовжували користуватися пацієнти переважно похилого віку (старіше 70 років) і хворі, яким було показано протезування другого колінного суглоба. У цих хворих відзначали також кульгавість, порушення параметрів кроків.
Хворим, які не планували протезування другого колінного суглоба або вже пройшли його, було рекомендоване включення в курс реабілітації запропонованих нами фізичних вправ. Деякі з пацієнтів проходили його в умовах відділення реабілітації, інші виконували вправи дома згідно з рекомендаціями лікаря.
На контрольному огляді через 1 рік після операції ендопротезування пацієнти були протестовані за згаданими вище ознаками. Для аналізу ефективності реабілітаційного комплексу хворі були розділені на 2 групи. До І групи увійшли 10 пацієнтів, які пройшли курс реабілітації за рекомендованою програмою. До ІІ групи були включені 8 пацієнтів, які проходили реабілітацію нерегулярно і без включення в програму рекомендованих вправ.
Результати оцінки реабілітації за обсягом рухів у колінному суглобі (кут згинання/розгинання ) наведені в табл. 1.
За результатами статистичного аналізу було визначено, що у пацієнтів І групи кут згинання колінного суглоба в середньому 110 ± 5° досяг необхідного рівня (не менше 110°) для повноцінного функціонування протезованого коліна, водночас у хворих ІІ групи кут згинання в середньому по групі становив 101 ± 5°, що є статистично значуще меншим (р = 0,001), хоча в деяких хворих відмічався кут згинання у межах норми (110°).
Повного розгинання колінного суглоба досягли, на жаль, не всі пацієнти, хоча в І групі кут згинальної контрактури 2 ± 2° був статистично значуще меншим (р = 0,012), ніж у ІІ групі 5 ± 2°.
На контрольному огляді після операції ендопротезування 4 пацієнти І групи та 3 пацієнти ІІ групи користувалися додатковою опорою на палицю, яка переважно була потрібна не стільки через складність пересування, скільки як засіб страхування на випадок можливого падіння.
Через рік після операції ендопротезування колінного суглоба в І групі тільки 1 хворий продовжував користуватися палицею, яка, за словами пацієнта, була іноді потрібна через необхідність довго ходити. В ІІ групі палицею продовжили користуватися 2 пацієнти.
Ми не оцінюємо за цим показником ефективність реабілітації, оскільки відмова від додаткової опори може бути пов’язана і з природним процесом адаптації.
Висновки
Запропонований комплекс реабілітаційних заходів на різних етапах реабілітації помітно поліпшує стан пацієнтів після операції ендопротезування колінного суглоба завдяки відновленню функціональності протезованої кінцівки для виконання повсякденних вправ.
Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.
Отримано/Received 05.01.2022
Рецензовано/Revised 14.01.2022
Прийнято до друку/Accepted 18.01.2022
Список литературы
1. Тяжелов О.А., Климовицький Р.В., Карпінський М.Ю., Карпінська О.Д., Гончарова Л.Д. Патент 130974 UA. МПК (2009) A61H 1/00. Спосіб відновлення функції м’язів, відповідальних за постуральний баланс. Патентовласник ДУ «ІПХС ім. М.І. Ситенка НАМНУ». Заявка u201802754 від 19.03.2018. Опубл. 10.01.2019, бюл. № 1.
2. Тяжелов О.А., Фіщенко О.В., Карпінський М.Ю., Карпінська О.Д., Браніцький О.Ю. Патент № 126691 UA. МПК — А61В5/103, А61В5/11, А61Н1/00. Спосіб відновлення симетричності ходи людини. Патентовласник ДУ «ІПХС ім. М.І. Ситенка НАМНУ». Заявка u2018 02003 від 26.02.2018. Опубл. 25.06.2018. Бюл. № 12.
3. Філіпенко В.А., Арутюнян З.А., Мезенцев В.О., Танькут О.В., Карпінська О.Д., Карпінський М.Ю. Особливості статографічних показників хворих після ендопротезування колінного суглоба. Ортопедия, травматология и протезирование. 2019. № 4. С. 12-17. DOI: 10.15674/0030-59872019412-17.
4. Фіщенко В.О., Браніцький О.Ю., Боцул О.В., Карпінська О.Д., Карпінський М.Ю. Комплексна технологія відновлення симетричності ходьби після ендопротезування кульшового суглоба. Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal). 2020. № 10(62). С. 35-40.
5. Alghadir A., Iqbal Z., Anwer S. Comparison of the effect of pre- and post-operative physical therapy versus post-operative physical therapy alone on pain and recovery of function after total knee arthroplasty. Journal of Physical Therapy Science. 2016. № 28(10). Р. 2754-2758.
6. Chan A., Jehu D., Pang M. Falls After Total Knee Arthroplasty: Frequency, Circumstances, and Associated Factors (A Prospective Cohort Study). Physical Therapy. 2018. № 98(9). Р. 767-778.
7. Chesham R., Shanmugam S. Does preoperative physiotherapy improve postoperative, patient-based outcomes in older adults who have undergone total knee arthroplasty? A systematic review. Physiotherapy Theory and Practice. 2016. № 33(1). Р. 9-30.
8. Evans J.T., Walker R.W., Evans J.P., Blom A.W., Sayers A., Whitehouse M.R. How long does a knee replacement last? A systematic review and meta-analysis of case series and national registry reports with more than 15 years of follow-up. The Lancet. 2019. 16. № 393(10172). Р. 655-63.
9. González Della Valle A., Leali A., Haas S. Etiology and Surgical Interventions for Stiff Total Knee Replacements. HSS Journal. 2007. № 3(2). Р. 182-189.
10. Huber E., de Bie R., Roos E., Bischoff-Ferrari H. Effect of pre-operative neuromuscular training on functional outcome after total knee replacement: a randomized-controlled trial. BMC Musculoskeletal Disorders. 2013. № 14(1).
11. Husted R., Juhl C., Troelsen A., Thorborg K., Kallemose T., Rathleff M. et al. The relationship between prescribed pre-operative knee-extensor exercise dosage and effect on knee-extensor strength prior to and following total knee arthroplasty: a systematic review and meta-regression analysis of randomized controlled trials. Osteoarthritis and Cartilage. 2020. № 28(11). Р. 1412-1426.
12. Jakobsen T.L., Jakobsen M.D., Andersen L.L., Husted H., Kehlet H., Bandholm T. Quadriceps muscle activity during commonly used strength training exercises shortly after total knee arthroplasty: implications for home-based exercise-selection. Journal of experimental orthopaedics. 2019 Dec 1. № 6(1). Р. 29.
13. Kwok I., Paton B., Haddad F. Does Pre-Operative Physiotherapy Improve Outcomes in Primary Total Knee Arthroplasty? (A Systematic Review). The Journal of Arthroplasty. 2015. № 30(9). Р. 1657-1663.
14. McHugh, A. Rehabilitation Guidelines Following Total Knee Arthroplasty. Physioplus. 2021.
15. Moutzouri M., Gleeson N., Billis E., Tsepis E., Panout-sopoulou I., Gliatis J. The effect of total knee arthroplasty on patients’ balance and incidence of falls: a systematic review. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 2016. № 25(11). Р. 3439-3451.
16. Scott C.E., Oliver W.M., MacDonald D., Wade F.A., Moran M., Breusch S.J. Predicting dissatisfaction following total knee arthroplasty in patients under 55 years of age. The bone & joint journal. 2016. № 98(12). Р. 1625-34.
17. Si H., Zeng Y., Zhong J., Zhou Z., Lu Y., Cheng J. et al. The effect of primary total knee arthroplasty on the incidence of falls and balance-related functions in patients with osteoarthritis. Scientific Reports. 2017. № 7(1).