Удосконалення прогнозування перебігу остеоартриту колінного суглоба

17 липня 2026
90
УДК:  616.728.3-007.2
Резюме

На основі комплексного клініко-інструментального обстеження 355 хворих на остеоартрит удосконалена система бальної оцінки перебігу остеоартриту колінного суглоба, яка включає наступні ознаки: нестабільність колінного суглоба в сагітальній та фронтальній площині, що зумовлена деформацією виростків великогомілкової кістки або зменшенням висоти суглобового хряща при остеоартриті, наявність розриву передньої схрещеної зв’язки або задньої схрещеної зв’язки, наявність пошкодження медіального або латерального меніска. Окремо вирізнене пошкодження кореня внутрішнього меніска із наявною екструзією меніска, обсяг рухів у суглобі, величина деформації у фронтальній площині, величина згинальної контрактури, наявність дефекту кісткової тканини в ділянці виростків стегнової або великогомілкової кісток, висота суглобового хряща в ділянці медіального та латерального виростків стегнової кістки, термін від початку захворювання, вік пацієнта, результати біохімічного дослідження (вмісту остеокальцину, зниження рівня паратгормону). З урахуванням бальної оцінки факторів ризику розроблений спосіб прогнозування перебігу гонартрозу. Верифікація прогнозування проведена шляхом порівняння із рентгенморфометричними даними пацієнтів у динаміці. Ефективність прогнозування для хворих із ІІ стадією гонартрозу становила 88,7%, для хворих із ІІІ стадією гонартрозу — 84,3%. Загальна ефективність розробленого методу прогнозування становила 86,5%.

Вступ

Остеоартрит колінного суглоба (гонартроз) є захворюванням із гетерогенним перебігом, що суттєво ускладнює прогнозування його прогресування. Дегенеративні зміни хряща, субхондральної кістки та синовіальної оболонки можуть розвиватися протягом десятиліть, і виявлення захворювання до настання незворотних структурних змін є критично важливим для своєчасного лікування. Оскільки ефективних хворобомодифікувальних засобів лікування остеоартриту на сьогодні не існує, попит на медичну допомогу пацієнтам із гонартрозом, зокрема на оперативне лікування, невпинно зростає в усіх регіонах світу [1]. Гон­артроз є одним із найбільш поширених хронічних дегенеративно-дистрофічних захворювань опорно-рухового апарату та становить глобальну медико-соціальну проблему. Масштаби поширення захворювання підтверджуються даними Глобального дослідження поширеності хвороб (ГДПХ, Global Burden of Disease Study — GBD) — найбільш комплексного аналізу захворювань у 204 країнах та територіях, що проводиться Інститутом метрики та оцінки здоров’я (Institute for Health Metrics and Evaluation — IHME) Вашингтонського університету з 1990 р. і охоплює 371 захворювання та 87 факторів ризику в розрізі вікових і статевих груп. За даними ГДПХ 2021, у 2021 р. остеоартрит у світі відзначали 606,9 млн осіб, зареєстровано 46,6 млн нових випадків захворювання [2]. Для оцінки сукупного впливу захворювання на суспільство використовується показник DALY (Disability-Adjusted Life Years — роки життя, скориговані на інвалідність) — стандартизована міра втрат здоров’я населення, що складається з двох компонентів: YLL (Years of Life Lost — роки втраченого життя внаслідок передчасної смерті) та YLD (Years Lived with Disability — роки, прожиті з інвалідністю або у стані зниженого здоров’я), де один показник DALY відповідає одному втраченому року повноцінного здоров’я. Оскільки гонартроз є захворюванням із мінімальною летальністю, його внесок у DALY визначається переважно через компонент YLD, що відображає хронічне зниження функціональних можливостей пацієнтів. Сукупні показники DALY при остеоартриті досягли 21,3 млн, а віко­стандартизовані показники поширеності, захворюваності та DALY зросли на 8,9; 9,2 та 9,7% відповідно порівняно з 1990 р. [2]. Глобальна захворюваність на остеоартрит зросла з 20,9 млн у 1990 р. до 46,6 млн у 2021 р., а показники YLD — з 8,92 до 21,30 млн [4]. Глобальний вікостандартизований показник YLD для остеоартриту у 2021 р. становив 244,5 на 100 тис. населення, вікостандартизований показник поширеності — 6967,29 на 100 тис., а вікостандартизований показник захворюваності — 535 на 100 тис. [5]. Коліно є найбільш поширеною локалізацією ураження, а до 2050 р. прогнозується зростання кількості випадків гонартрозу на 74,9%, кульшового артрозу — на 78,6%, тоді як вікостандартизований показник YLD підвищився на 9,5% порівняно з 1990 р. [1]. Це зростання безпосередньо пов’язується зі старінням населення та поширеністю ожиріння: надмірна маса тіла зумовлює 20,4% усіх випадків остеоартриту за даними ГДПХ-моделювання [1].

Виражений статевий диморфізм є однією з ключових епідеміологічних характеристик гонартрозу. Глобальна поширеність та показники YLD є достовірно вищими у жінок, ніж у чоловіків, і зростають з віком [9]. Вікостандартизований показник поширеності серед жінок сягає 8034 на 100 тис. проти 5763 на 100 тис. у чоловіків [5]. Незалежно від віку, у жінок відзначаються вищі поширеність і захворюваність на гонартроз, а також більш тяжкий перебіг ураження колінного суглоба; при цьому у віці старше 50 років захворюваність у жінок зростає значно швидше, ніж у чоловіків, що збігається з початком менопаузи [12]. Рентгенологічно гонартроз діагностується утричі частіше у жінок віком 45–64 років порівняно з чоловіками тієї ж вікової групи [15].

Патогенетичні механізми більш тяжкого перебігу гон­артрозу у жінок є багатофакторними. Різке зростання ризику розвитку остеоартриту після менопаузи свідчить про те, що дефіцит естрогену прискорює прогресування захворювання [11]. Ряд анатомо-функціональних характеристик колінного суглоба демонструє статевий диморфізм: об’єм хряща, форма кісток і меніска, розміри передньої хрестоподібної зв’язки, метаболізм та рівень статевих гормонів; при цьому у жінок виявляються менші розміри зв’язок та хряща порівняно з чоловіками [15]. Статеві відмінності в будові суглобового хряща, меніска та передньої хрестоподібної зв’язки виявляються вже в дитячому віці та не пояснюються виключно впливом статевих гормонів; зокрема, молоді жінки мають вищий ризик розривів передньої хрестоподібної зв’язки, що призводить до підвищеної ймовірності посттравматичного остеоартриту [14]. Біомеханічні фактори — форма кісток, м’язова сила і склад, а також нестабільність суглоба внаслідок лігаментарної слабкості — вважаються додатковими механізмами, що зумовлюють статеві відмінності в захворюваності на гонартроз [16]. Таким чином, зростання поширеності гонартрозу, його значний внесок у структуру інвалідності зумовлюють необхідність подальшого вдосконалення методів прогнозування прогресування захворювання для своєчасного і диференційованого вибору тактики лікування залежно від результатів визначення типу перебігу захворювання.

Об’єкт і методи дослідження

На основі комплексного клініко-інструментального обстеження 355 хворих на остеоартрит удосконалена система бальної оцінки перебігу остеоартриту колінного суглоба, яка включає наступні ознаки: нестабільність колінного суглоба в сагітальній та фронтальній площині, що зумовлена деформацією вирост­ків великогомілкової кістки або зменшенням висоти суглобового хряща при остеоартриті, наявність розриву передньої схрещеної зв’язки або задньої схрещеної зв’язки, наявність ушкодження медіального або латерального меніска. Окремо вирізнене пошкодження кореня внутрішнього меніска із наявною екструзіє­ю меніска, об’єм рухів у суглобі, величина деформації у фронтальній площині, величина згинальної контрактури, наявність дефекту кісткової тканини в ділянці виростків стегнової або великогомілкової кісток, висота суглобового хряща в ділянці медіального та латерального виростків стегнової кістки, термін від початку захворювання, вік пацієнта, результати біохімічного дослідження (вмісту остеокальцину, зниження рівня паратгормону в межах 10%).

Для визначення перебігу остеоартриту колінного суг­лоба нами розраховані коефіцієнти виявлення ознаки (тобто кількість хворих, у яких була визначена та чи інша ознака) та специфічності (обчислене математично значення кореляційного зв’язку між ознакою та перебігом гонарт­розу).

Значення iр розраховується згідно з такою формулою:

де N1 — кількість обстежених, у яких наявний критерій перебігу,

N — загальна кількість обстежених.

При цьому вірогідність перебігу гонартрозу у хворих (P) визначали за такою формулою:

де X1 та Xn — значення конкретних індексів факторів ризику прогресування гонартрозу у цього хворого.

Перебіг захворювання визначався за результатами математичних розрахунків коефіцієнтів їх виявлення та специфічності за такою формулою:

де Р — перебіг захворювання, iр− коефіцієнт поширеності (виявлення), іс — коефіцієнт специфічності (обчислене значення кореляційного зв’язку ознаки), iпер — коефіцієнт перебігу (дорівнює 0 при сприятливому та 1 — при несприятливому перебігу захворювання).

Результати та їх обговорення

У результаті дослідження стану колінного суглоба хворих та визначення інформативності та специфічності діагностичних ознак остеоартриту сформульовані наступні критерії прогнозу перебігу захворювання (табл. 1).

Таблиця 1. Критерії визначення перебігу остеоартриту колінного суглоба у хворих на гонартроз

Коефіцієнт інформативності (поширеності) Кількість балів (коефіцієнт специфічності) Критерій Прогноз перебігу захворювання
Сприятливий
(коефіцієнт 0)
Несприятливий
(коефіцієнт 1)
0,50 0,90 Нестабільність колінного суглоба в сагітальній площині Відсутня Наявна
0,15 0,83 Нестабільність колінного суглоба у фронтальній площині Відсутня Наявна
0,16 0,1 Наявність розриву передньої схрещеної зв’язки Відсутня Наявне
0,05 0,05 Наявність розриву задньої схрещеної зв’язки Відсутня Наявне
0,35 0,98 Пошкодження кореня медіального меніска, екструзія меніска Відсутнє Наявне
0,15 0,23 Пошкодження латерального меніска Відсутнє Наявне
0,85 0,28 Пошкодження медіального меніска Відсутнє Наявне
0,876 0,407 Обсяг рухів у суглобі Більше 70º Менше 70º
0,804 0,67 Величина деформації у фронтальній плошині До 5º Більше 5º
0,235 0,72 Величина згинальної контрактури До 10º Більше 10º
0,189 1,0 Наявність дефекту кісткової тканини в ділянці виростків великогомілкової кістки Немає Є
Розмір дефекту виростків великогомілкової кістки >0,5 мм Є Немає
1,0 0,99 Висота суглобового хряща в ділянці виростків стегнової кістки Більше 2 мм До 2 мм
1,0 0,67 Термін від початку захворювання Більше 5 років До 5 років
1,0 0,2 Вік пацієнта До 55 років Старше 55 років
1,0 0,16 Стать Чоловіча Жіноча
0,88 0,39 Дані біохімічного дослідження (маркери) Показники підвищення вмісту остеокальцину, зниження рівня паратгормону в межах 10% Показники підвищення вмісту остеокальцину, зниження рівня паратгормону в сироватці крові понад 30%

При значенні р>6 вірогідність несприятливого перебігу гонартрозу є високою, в межах 4–6 — середньою, при р<4 — низькою.

З метою встановлення ефективності використання розробленого методу прогнозування перебігу гонартрозу нами проведено вивчення поширеності факторів ризику несприятливого перебігу остеоартриту; порівняння отриманих даних із результатами рентгенологічного дослідження; обґрунтування особливостей використання розробленої системи діагностики стану колінного суглоба у хворих на гонартроз.

Запропонований метод прогнозування перебігу гонартрозу апробований у ДУ «НІТО НАМН України» на основі ретроспективного (у 255 хворих) та проспективного дослідження (у 105 осіб). Несприятливим перебігом гонартрозу вважали зміну (обтяження) рентгенологічної стадії гонартрозу за Kellgren протягом 2 років (табл. 2).

Таблиця 2. Ефективність прогнозування прогресування гонартрозу порівняно з даними рентгенографії

Рентгенологічна стадія гонартрозу Значення вірогідності прогресування гонартрозу (P) Зміна (обтяження) рентгенологічної стадії гонартрозу у хворих, % Ефективність прогнозування, %
ІІ стадія До 1,5 10 90
1,5–3,5 24 76
Понад 3,5 88 100
ІІІ стадія До 1,5 15 85
1,5–3,5 60 72
Понад 3,5 95 96

Ефективність прогнозування для хворих із ІІ стадією гонартрозу становила 88,7%, для хворих із ІІІ стадією гон­артрозу — 84,3%. Загальна ефективність розробленого методу прогнозування становила 86,5%.

Висновки

1. Якщо у хворого діагностовано несприятливий перебіг остеоартриту, показання до проведення органозберігальних операцій на колінному суглобі повинні бути обмежені.

2. Якщо при діагностиці перебігу остеоартриту значення показника вірогідності несприятливого перебігу захворювання перевищує 6 балів, це є показанням до виконання ендопротезування суглоба.

3. Якщо при діагностиці перебігу остеоартриту значення показника вірогідності несприятливого перебігу захворювання менше 6 балів, це є показанням до виконання органозберігальних операцій.

Список використаної літератури

  • 1. GBD 2021 Osteoarthritis Collaborators (2023) Global, regional, and national burden of osteoarthritis, 1990–2020 and projections to 2050: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. Lancet Rheumatol., 5(9): e508–e522. doi: 10.1016/S2665-9913(23)00163-7.
  • 2. Li H.Z., Liang X.Z., Sun Y.Q. et al. (2024) Global, regional, and national burdens of osteoarthritis from 1990 to 2021: findings from the 2021 global burden of disease study. Front Med (Lausanne), 11: 1476853. doi: 10.3389/fmed.2024.1476853.
  • 3. Wang Z., Xiao Z., Sun C. et al. (2024) Global, regional and national burden of osteoarthritis in 1990–2021: a systematic analysis of the global burden of disease study 2021. BMC Musculoskelet. Disord., 25(1): 1021. doi: 10.1186/s12891-024-08122-5.
  • 4. Wu R., Guo Y., Chen Y. et al. (2025) Osteoarthritis burden and inequality from 1990 to 2021: a systematic analysis for the global burden of disease Study 2021. Sci. Rep., 15(1): 8305. doi: 10.1038/s41598-025-93124-z.
  • 5. Xie X., Zhang K., Li Y. et al. (2021) Global, regional, and national burden of osteoarthritis from 1990 to 2021 and projections to 2035: A cross-sectional study for the Global Burden of Disease Study. PLoS One, 20(5): e0324296. doi: 10.1371/journal.pone.0324296.
  • 6. Perruccio A.V., Young J.J., Wilfong J.M. et al. (2024) Osteoarthritis year in review 2023: Epidemiology & therapy. Osteoarthritis Cartilage, 32(2): 159–165. doi: 10.1016/j.joca.2023.11.012.
  • 7. Courties A., Kouki I., Soliman N. et al. (2024) Osteoarthritis year in review 2024: Epidemiology and therapy. Osteoarthritis Cartilage, 32(11): 1397–1404. doi: 10.1016/j.joca.2024.07.014.
  • 8. Minnig M.C.C., Golightly Y.M., Nelson A.E. (2024) Epidemiology of osteoarthritis: literature update 2022–2023. Curr. Opin. Rheumatol., 36(2): 108–112. doi: 10.1097/BOR.0000000000000985.
  • 9. Martel-Pelletier J., Paiement P., Pelletier J.P. (2023) Magnetic resonance imaging assessments for knee segmentation and their use in combination with machine/deep learning as predictors of early osteoarthritis diagnosis and prognosis. Ther. Adv. Musculoskelet. Dis., 15: 1759720X231165560. doi: 10.1177/1759720X231165560.
  • 10. Castagno S., Birch M., van der Schaar M. et al. (2025) Predicting rapid progression in knee osteoarthritis: a novel and interpretable automated machine learning approach, with specific focus on young patients and early disease. Ann. Rheum. Dis., 84(1): 124–135. doi: 10.1136/ard-2024-225872.
  • 11. Atasoy-Zeybek A., Showel K.K., Nagelli C.V. et al. (2025) The intersection of aging and estrogen in osteoarthritis. NPJ Womens Health, 3(1): 15. doi: 10.1038/s44294-025-00063-1.
  • 12. Nguyen U.D.T., Saunders F.R., Martin K.R. (2023) Sex Difference in OA: Should We Blame Estrogen? Eur. J. Rheumatol., 11 (Suppl. 1): S7–S14. doi: 10.5152/eurjrheum.2023.20193.
  • 13. Wright V.J., Schwartzman J.D., Itinoche R. et al. (2024) The musculoskeletal syndrome of menopause. Climacteric, 27(5): 466–472. doi: 10.1080/13697137.2024.2380363.
  • 14. Hernandez P.A., Bradford J.C., Brahmachary P. et al. (2024) Unraveling sex-specific risks of knee osteoarthritis before menopause: Do sex differences start early in life? Osteoarthritis Cartilage, 32(9): 1032–1044. doi: 10.1016/j.joca.2024.04.015.
  • 15. Segal N.A., Nilges J.M., Oo W.M. (2024) Sex differences in osteoarthritis prevalence, pain perception, physical function and therapeutics. Osteoarthritis Cartilage, 32(9): 1045–1053. doi: 10.1016/j.joca.2024.04.002.
  • 16. Kreutzinger V., Ziegeler K., Joseph G.B. et al. (2025) Gender-differences in imaging phenotypes of osteoarthritis in the osteoarthritis initiative. Sci. Rep., 15(1): 6219. doi: 10.1038/s41598-025-90782-x.
Інформація про авторів:

Осадчук Тарас Іванович — кандидат медичних наук, лікар ортопед-травматолог вищої категорії, заслужений лікар України, старший науковий співробітник клініки ортопедії і травматології дорослих ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України», Київ, Україна.

Калашніков Андрій Валерійович — доктор медичних наук, професор, заслужений лікар України, керівник відділу травматичних пошкоджень опорно-рухового апарату та проблем остеосинтезу ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України», Київ, Україна.

Information about authors:

Osadchuk Taras I. — Candidate of Medical Sciences, Orthopedist-Traumatologist of the highest category, Honored Doctor of Ukraine, Senior Research Fellow of the Clinic of Orthopedics and Adult Traumatology, SI «Institute of Traumatology and Orthopedics of the NAMS of Ukraine», Kyiv, Ukraine.

Kalashnikov Andrii V. — Doctor of Medical Sciences, Professor, Honored Doctor of Ukraine, Head of the Department of Traumatic Musculoskeletal Injuries and Osteosynthesis Problems, SI «Institute of Traumatology and Orthopedics of the NAMS of Ukraine», Kyiv, Ukraine.

Надійшла до редакції/Received: 13.05.2026
Прийнято до друку/Accepted: 16.05.2026