RBR-24zw53n Effects of Physiotherapy after Knee Replacement

Date of registration: 07/21/2026 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 07/21/2026 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1343-4695

• Public title:

  en

  Effects of Physiotherapy after Knee Replacement

  pt-br

  Efeitos da Fisioterapia após prótese de Joelho

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 6.860.363
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 79928724.4.0000.5406
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista - Faculdade de Filosofia e Ciências - Campus de Marília

Sponsors

• Primary sponsor: Universidade Estadual Paulista
• Secondary sponsor:
  • Institution: Universidade Estadual Paulista
• Supporting source:
  • Institution: Universidade Estadual Paulista

Health conditions

• Health conditions:

  en

  knee prosthesis

  pt-br

  prótese do joelho

• General descriptors for health conditions:

  en

  M17 knee osteoarthritis

  pt-br

  M17 Artrose do joelho

• Specific descriptors:

  en

  E07.695.400.410 Knee Prosthesis

  pt-br

  E07.695.400.410 Prótese do joelho

Interventions

• Interventions:

  en

  This is a double-blind, two-arm controlled clinical trial that evaluated weight-bearing capacity in the operated limb following total knee arthroplasty. Participants were randomized by simple randomization after an initial assessment, using an opaque envelope containing the two intervention options. Randomization was performed by the interventionist researcher, who was unaware of the initial assessment data. The evaluator was blinded to this allocation. Control group (12 participants): The intervention in the control group included exercises traditionally used in postoperative rehabilitation following knee arthroplasty, namely: a) isometric quadriceps contraction in the supine position, pressing the popliteal fossa against the stretcher (5 sets of 20 seconds); b) hip flexion SLR to the patient’s full range of motion (3 sets of 10 repetitions); c) hip abduction SLR in the lateral decubitus position (3 sets of 10 repetitions); d) Standing full-range extension (3 sets of 10 repetitions); e) Lateral-lateral weight-shifting training (3 sets of 10 repetitions). No external load was applied; the resistance of gravity was sufficient, since the interventions were performed in the immediate postoperative period. The exception was the standing full extension, in which resistance was applied manually. Experimental group (16 participants): The intervention in the experimental group included exercises based on the PNF concept using a combination of isotonic techniques (except for the exercise identified as “j,” in which rhythmic stabilization was used), as follows: f) Flexion-abduction-external rotation of the contralateral upper limb in the supine position (2 sets of 10 repetitions); g) Flexion-abduction-internal rotation with knee flexion of the contralateral lower limb in the supine position (2 sets of 10 repetitions); h) Flexion-adduction-external rotation with elbow extension of the ipsilateral upper limb in the lateral decubitus position (2 sets of 10 repetitions); i) Trunk extension while seated (2 sets of 10 repetitions); j) Rhythmic stabilization of the upper trunk while standing (2 sets of 5 cycles); Regarding resistance, the PNF Concept recommends the application of “optimal manual resistance,” which is a sufficient amount of resistance to challenge the individual to the extent that they can perform the movement through its full range of motion and with good body alignment. This was the resistance applied in all the proposed exercises.

  pt-br

  Trata-se de um estudo clínico controlado de dois braços duplo-cego no qual foi analisada a capacidade de descarga de peso no membro operado após artroplastia total de joelho. Os participantes foram randomizados por meio de sorteio simples, após avaliação inicial, utilizando envelope opaco, no qual constava as duas opções de intervenção. A randomização foi realizada pelo pesquisador intervencionista, que desconhecia os dados da avaliação inicial. O avaliador foi cego para esta alocação. Grupo controle ( 16 participantes):a intervenção no grupo controle incluiu exercícios tradicionalmente utilizados na reabilitação pós operatória de artroplastia de joelho, sendo eles: a) contração isométrica do quadríceps em decúbito dorsal pressionando a fossa poplítea contra a maca (5 séries de 20 segundos); b) SLR de flexão de quadril na amplitude que o paciente for capaz (3 séries de 10 repetições); c) SLR abdução de quadril em decúbito lateral (3 séries de 10 repetições); d) Extensão terminal em pé (3 séries de 10 repetições); e) Treino de descarga de peso látero-lateral (3 séries de 10 repetições).Não houve imposição de carga externa, bastando a resistência da gravidade, visto que as intervenções foram realizadas em um pós-operatório imediato. A exceção foi a extensão terminal em pé, na qual a resistência foi imposta manualmente. Grupo experimental (16 participantes): A intervenção no grupo experimental incluiu exercícios baseados no conceito de PNF, utilizando uma combinação de técnicas isotônicas (exceto para o exercício identificado como “j”, no qual foi utilizada estabilização rítmica), conforme descrito a seguir: f) Flexão-abdução-rotação externa do membro superior contralateral em decúbito dorsal (2 séries de 10 repetições); g) Flexão-abdução-rotação interna com flexão do joelho do membro inferior contralateral em decúbito dorsal (2 séries de 10 repetições); h) Flexão-adução-rotação externa com extensão do cotovelo do membro superior ipsilateral em decúbito lateral (2 séries de 10 repetições); i) Extensão do tronco na posição sentada (2 séries de 10 repetições); j) Estabilização rítmica do tronco superior na posição em pé (2 séries de 5 ciclos);Em relação à resistência, o conceito PNF recomenda a aplicação de uma “resistência manual ideal”, que consiste em uma resistência suficiente para desafiar o indivíduo a ponto de ele conseguir executar o movimento em toda a sua amplitude e com bom alinhamento corporal. Essa foi a resistência aplicada em todos os exercícios propostos.

• Descriptors:

  en

  E02.779 Physicaltherapy

  pt-br

  E02.779 Fisioterapia

Recruitment

• Study status: Data analysis completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 12/01/2024 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  32	-	55 Y	85 Y

• Inclusion criteria:

  en

  Participants were eligible for the study if they were between 55 and 85 years old and were about to undergo total knee arthroplasty surgery on one leg.

  pt-br

  Os participantes foram elegíveis para o estudo se tivessem entre 55 e 85 anos, e estivessem prestes a serem submetidos a cirurgia de artroplastia total de joelho em uma das pernas.

• Exclusion criteria:

  en

  If they had undergone another knee, hip, ankle, or foot surgery less than 12 months prior; had any pre-existing condition in these joints, either on the side to be operated on or the contralateral side, that limits weight-bearing; had an injury or health condition in the upper limbs or contralateral lower limb that prevents the performance of the techniques; or presented cognitive dysfunctions that prevented understanding and responding to commands.

  pt-br

  Se tivessem passado por outra cirurgia de joelho, quadril, tornozelo ou pé a menos de 12 meses; possuíssem alguma condição prévia nestas articulações, tanto do lado que será operado quanto no contralateral, que limite a descarga de peso; possuíssem lesão ou condição de saúde nos membros superiores ou membro inferior contralateral que impeça a realização das técnicas; apresentassem disfunções cognitivas que impedissem o entendimento e resposta aos comandos.

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Treatment	Parallel	2	Double-blind	Randomized-controlled	N/A

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Expected outcome 1.The primary outcome measure consists of the percentage of weight-bearing the patient will perform on the operated leg. The control group is expected to have a weight-bearing capacity 5% higher than the control group.

  pt-br

  Desfecho esperado1. A medida de desfecho primário consiste da quantidade percentual de descarga de peso que o paciente realizará sobre a perna operada. Espera-se que o grupo controle tenha descarga de peso 5% maior que o grupo controle.

  en

  Outcome found 1: There was no difference in weight-bearing on the operated leg greater than 5% when comparing the intervention and control groups.

  pt-br

  Desfecho encontrado 1: Não houve diferença na descarga de peso da perna operada maior de 5% ao comparar os grupos intervenção e controle.

• Secondary outcomes:

  en

  Expected outcomes 2.Secondary outcome measures were performance on the Timed Up and Go Test measured in seconds, and the score on the TAMPA scale of kinesiophobia.

  pt-br

  Desfecho esperado 2. As medidas de desfechos secundários foram o desempenho no Timed Up and Go Test medida em segundos.

  en

  Outcome found 2: The intervention group showed 5% better performance on the Timed Up and Go Test when compared to the control group.

  pt-br

  Desfecho encontrado 2: O grupo intervenção apresentou 5% melhor desempenho no Timed Up and Go Test ao comparar com o grupo controle.

Summary Results

• Baseline char:

  en

  The characteristics by intervention group allow for comparison between the control (traditional exercises) and experimental (PNF) groups. The gender distribution is balanced in the control group (41.6% female and 58.3% male), while in the experimental group there is a significant predominance of women (91%). This difference in composition should be considered in the interpretation of the results, since anthropometric and hormonal characteristics can influence functional performance and musculoskeletal responses to the intervention. Regarding age, the groups presented similar averages (69.6 years in the control group and 67.9 years in the experimental group). The average height was slightly higher in the control group (1.65 m) compared to the experimental group (1.56 m), which may be associated with the higher proportion of women in the latter. Average weight was similar between the groups (78.9 kg in the control group and 82.1 kg in the experimental group),however, the average BMI was higher in the experimental group (33.95 kg/m2) compared to the control group (28.93 kg/m2). Waist and hip circumference measurements followed the same pattern, showing slightly higher values in the experimental group (114 cm and 107 cm, respectively) than in the control group (105 cm and 106 cm). On the WOMAC questionnaire, the control group scored an average of 53.5 points, while the experimental group scored 57.39 points. On the Tampa scale, the control group scored an average of 48 points while the experimental group scored 43 points. Overall, the descriptive results indicate that the groups have comparable anthropometric and clinical characteristics, with small differences in body composition and sex distribution. These variations should be controlled for or considered in subsequent inferential analysis, especially in the interpretation of the effects of interventions on functional (TUG) and baropodometric (weight bearing) outcomes. Thus, descriptive statistics confirm the adequacy of the sample to the study objective and provide the necessary context for comparison between the applied outcomes.

  pt-br

  As características por grupo de intervenção permitem a comparação entre os grupos controle (exercícios tradicionais) e experimental (PNF). A distribuição por gênero é equilibrada no grupo controle (41,6% feminino e 58,3% masculino), enquanto no grupo experimental há uma predominância significativa de mulheres (91%). Essa diferença na composição deve ser considerada na interpretação dos resultados, uma vez que características antropométricas e hormonais podem influenciar o desempenho funcional e as respostas musculoesqueléticas à intervenção. Em relação à idade, os grupos apresentaram médias semelhantes (69,6 anos no grupo controle e 67,9 anos no grupo experimental). A estatura média foi ligeiramente maior no grupo controle (1,65 m) em comparação com o grupo experimental (1,56 m), o que pode estar associado à maior proporção de mulheres neste último. O peso médio foi semelhante entre os grupos (78,9 kg no grupo controle e 82,1 kg no grupo experimental); no entanto, o IMC médio foi maior no grupo experimental (33,95 kg/m²) em comparação com o grupo controle (28,93 kg/m²). As medidas de circunferência da cintura e do quadril seguiram o mesmo padrão, apresentando valores ligeiramente superiores no grupo experimental (114 cm e 107 cm, respectivamente) em comparação ao grupo controle (105 cm e 106 cm). No questionário WOMAC, o grupo controle obteve uma média de 53,5 pontos, enquanto o grupo experimental obteve 57,39 pontos. Na escala de Tampa, o grupo controle obteve uma média de 48 pontos, enquanto o grupo experimental obteve 43 pontos. De modo geral, os resultados descritivos indicam que os grupos apresentam características antropométricas e clínicas comparáveis, com pequenas diferenças na composição corporal e na distribuição por sexo. Essas variações devem ser controladas ou consideradas em análises inferenciais subsequentes, especialmente na interpretação dos efeitos das intervenções sobre os desfechos funcionais (teste de marcha) e baropodométricos (sustentação de peso). Assim, as estatísticas descritivas confirmam a adequação da amostra ao objetivo do estudo e fornecem o contexto necessário para a comparação entre os desfechos avaliados.

• Participants flow:

  en

  Thirty-two participants were recruited for the study. Of these, 9 did not meet the inclusion criteria. The remaining 23 volunteers were randomly allocated, through a draw conducted by the study itself, between the control group (12 volunteers) and the experimental group (11 volunteers). In the interval between the initial postoperative evaluation (T1) and the final postoperative evaluation (T2), 2 volunteers, both from the experimental group, stopped participating in the study (reason: hemodynamic complications). And between the final postoperative evaluation (T2) and the follow-up (T3), one volunteer from the control group stopped participating in the study (reason: early discharge). An intention-to-treat analysis of these patients was performed using the multiple imputation method.

  pt-br

  Foram recrutados para o estudo 32 participantes. Destes, 9 não preencheram os critérios de inclusão. Os 23 voluntários restantes forma alocados aleatoriamente, através de sorteio realizado pelo próprio, entre os grupos controle (12 voluntários) e experimental (11 voluntários). No intervalo entre a avaliação pós-operatória inicial (T1) e pós-operatória final (T2), 2 voluntários, sendo ambos do grupo experimental, deixaram de participar do estudo (motivo: complicações hemodinâmicas). E entre a avaliação pós-operatória final (T2) e o follow up (T3), um voluntário do grupo controle deixou de participar do estudo (motivo: alta antecipada). Foi realizada a análise por intenção de tratar destes pacientes por meio do método de imputação múltipla.

• Adverse events:

  en

  There were no adverse events related to the interventions in either group.

  pt-br

  Não houve evento adverso relacionado ás intervenções, em ambos os grupos.

• Outcome measure:

  en

  Primary outcome: Statistical analysis revealed no significant interaction between group and time (p = 0.958), indicating that changes in weight bearing over time were similar between groups. On the other hand, the effect of time was significant (p < 0.001), indicating a consistent change in weight bearing across assessments, regardless of the intervention applied. However, although both groups showed an improvement effect over time, its distribution was not similar. Furthermore, both groups improved over time. Individuals in the control group showed no difference in weight bearing between the initial postoperative assessment (T1) and time 2 (p = 0.946), but it was statistically different between T2 and T3 (p = 0.001), unlike the experimental group, in which the result of the initial assessment (T1) was statistically different from Time 2 (p = 0.013), but there was no statistically significant difference between Times 2 and 3 (p = 0.307). Secondary outcome: Statistical analysis revealed no significant interaction between group and time (p = 0.958), indicating that changes in weight bearing over time were similar between groups. On the other hand, the effect of time was significant (p < 0.001), indicating a consistent change in weight bearing across assessments, regardless of the intervention applied. However, although both groups showed an improvement effect over time, its distribution was not similar. As can be seen in Table 6, individuals in the control group did not show a difference in weight bearing between the initial postoperative assessment (T1) and time 2 (p = 0.946), but it was statistically different between T2 and T3 (p = 0.001), unlike the experimental group, in which the result of the initial assessment (T1) was statistically different from Time 2 (p = 0.013), but there was no statistically significant difference between Times 2 and 3 (p = 0.307).

  pt-br

  Desfecho primário: A análise estatística revelou ausência de interação significativa entre grupo e tempo (p = 0.958) indicando que as alterações na descarga de peso ao longo do tempo foram semelhantes entre os grupos. Por outro lado, o efeito do tempo foi significativo (p <0.001), indicando mudança consistente na descarga de peso ao longo das avaliações, independentemente da intervenção aplicada. Entretanto, apesar de ambos os grupos terem apresentado efeito de melhora ao longo do tempo, sua distribuição não foi semelhante.Além disso, ambos os grupos melhoraram ao longo do tempo. Os indivíduos do grupo controle não apresentaram diferença na descarga de peso entre a avaliação inicial pós-operatória (T1) e tempo 2 (p =0,946), mas foi estatisticamente diferente entre T2 e T3 (p = 0.001), ao contrário do grupo experimental, no qual o resultado da a avaliação inicial (T1) foi estatisticamente diferente do Tempo 2 (p = 0.013), mas não houve diferença estatisticamente significativa entre Tempos 2 e 3 (p = 0.307). Desfecho secundário: A análise estatística revelou ausência de interação significativa entre grupo e tempo (p = 0.958) indicando que as alterações na descarga de peso ao longo do tempo foram semelhantes entre os grupos.Por outro lado, o efeito do tempo foi significativo (p <0.001), indicando mudança consistente na descarga de peso ao longo das avaliações, independentemente da intervenção aplicada. Entretanto, apesar de ambos os grupos terem apresentado efeito de melhora ao longo do tempo, sua distribuição não foi semelhante. Como pode ser observado nas tabela 6, os indivíduos do grupo controle não apresentaram diferença na descarga de peso entre a avaliação inicial pós-operatória (T1) e tempo 2 (p =0,946), mas foi estatisticamente diferente entre T2 e T3 (p = 0.001), ao contrário do grupo experimental, no qual o resultado da a avaliação inicial (T1) foi estatisticamente diferente do Tempo 2 (p = 0.013), mas não houve diferença estatisticamente significativa entre Tempos 2 e 3 (p = 0.307).
  

• Results summary:

  en

  Introduction: Knee osteoarthritis is a chronic, progressive disease with high prevalence and increasing incidence, being one of the main causes of disability in the world population. The clinical picture is characterized by pain, stiffness, and consequently, loss of functionality. Due to its progressive and disabling characteristics, some patients progress to surgical treatment, undergoing total knee arthroplasty. Intrinsic consequences of the postoperative period are pain, swelling, and arthrogenic muscle inhibition, resulting in difficulty bearing weight on the operated limb. Weight-bearing is an essential ability for some basic functional activities, such as standing, sitting, and walking. Therefore, it is essential to restore this ability as soon as possible. The physiotherapy approach based on the Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) Concept is a treatment option for improving weight-bearing that may be more effective than the traditional physiotherapy approach due to its philosophy, principles, procedures, and techniques. Objectives: To quantitatively analyze whether or not there is an advantage in using the Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) concept to improve weight-bearing capacity on the operated limb in patients undergoing total knee arthroplasty in the immediate postoperative period (2 and 10 days after surgery). Methods: Participants in this study were individuals between 55 and 85 years old who were about to undergo total knee arthroplasty surgery on one leg. Volunteers were evaluated at four time points (before surgery, immediately before the first intervention, immediately after the last intervention, and 7 to 10 days after the last intervention) and received two sessions of physiotherapy interventions based on traditional exercises or exercises based on the Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) concept on the first and second postoperative days. Results: Twenty-three patients who met the inclusion criteria and had no exclusion criteria participated in the study, and only three were lost to follow-up during the study. Overall, the results indicate that there was a statistically significant difference between the groups for the time variable in the Timed Up and Go test, but not for the weight-bearing variable in baropodometry. Furthermore, both groups improved over time.

  pt-br

  Introdução: A osteoartrite de joelho é uma doença crônica progressiva com alta prevalência e crescente incidência, sendo uma das principais causas de incapacidade na população mundial. O quadro clínico é caracterizado por dor, rigidez e consequentemente perda de funcionalidade. Por suas características progressiva e incapacitante, uma parte dos pacientes evolui para o tratamento cirúrgico, sendo submetidos a artroplastia total de joelho. Consequências intrínsecas ao pós-operatório são dor, inchaço e inibição muscular artrogênica, que resultam em dificuldade para descarregar peso sobre o membro operado. A descarga de peso é uma capacidade essencial para algumas atividades funcionais básicas, como levantar, sentar e andar. Portanto, é imprescindível restaurar esta capacidade tão logo seja possível. A abordagem fisioterapêutica baseada no Conceito Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (PNF) é uma opção de tratamento para melhora da descarga de peso que pode ser mais efetiva que a abordagem fisioterapêutica tradicional por conta de sua filosofia, princípios, procedimentos e técnicas. Objetivos: Analisar de forma quantitativa se há vantagem ou não em utilizar o Conceito Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (PNF) para melhorar a capacidade de descarregar peso no membro operado em pacientes submetidos à artroplastia total de joelho no pós-operatório imediato (2 e 10 dias após a cirurgia). Métodos: participaram deste estudo indivíduos entre 55 e 85 anos, que estavam prestes a serem submetidos a cirurgia de artroplastia total de joelho em uma das pernas. Os voluntários foram avaliados em 4 momentos (antes da cirurgia, imediatamente antes da primeira intervenção, imediatamente após a última intervenção, e 7 a 10 dias após a última intervenção, e receberam duas sessões de intervenções fisioterapêuticas baseadas em exercícios tradicionais ou exercícios baseados no conceito facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (PNF) no primeiro e segundo dia de pós-cirúrgico. Resultados: Participaram do estudo 23 pacientes que preenchiam os critérios de inclusão e não tinham critérios para exclusão, e apenas 3 perderam segmento ao longo do estudo. De modo geral, os resultados indicam que houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para a variável tempo no Timed Up and Go test, mas não para a variável descarga de peso na baropodometria. Além disso, ambos os grupos melhoraram ao longo do tempo.

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• Parecer consubstanciado do Comite de Ética em Pesquisa da Unesp- Faculdade de Filosofia e Ciências- campus de de Marília
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  • Full name: Marcelo Tavella Navega
  • • Address: Av Hygino Muzzi Filho, 737
    • City: Marília / Brazil
    • Zip code: 17.525-900
  • Phone: +55(14)34021350
  • Email: marcelo.navega@unesp.br
  • Affiliation: Universidade Estadual Paulista
   
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