Rehabilitation after shoulder arthroplasty

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Reverse shoulder arthroplasty is an effective surgical treatment for severe degenerative and post-traumatic conditions of the shoulder joint. However, despite its proven clinical efficacy, the optimal scope of medical rehabilitation required to maximize functional outcomes and quality of life remains unclear.

AIM: This study aimed to assess the efficacy of a specialized medical rehabilitation program after reverse shoulder arthroplasty based on modern techniques, including isokinetic dynamometry and biofeedback training.

METHODS: A comparative cohort study was conducted in 33 patients with omarthrosis who underwent reverse shoulder arthroplasty. The patients were divided into two groups. The treatment group (n = 17) underwent a structured rehabilitation program developed by the authors, whereas the control group (n = 16) did not receive organized rehabilitation. The primary endpoint was recovery of shoulder joint function, including range of motion, muscle strength, coordination, and patient-reported quality of life. Assessment methods included goniometry, isokinetic dynamometry, evaluation of complex coordinated movement abilities, volumetric analysis of upper limb motion using a spherical motion sector, and patient questionnaires (DASH, PSS, SF-36).

RESULTS: Patients who underwent the medical rehabilitation program had significantly better functional outcomes than the control group. Abduction range was 150° [150°–160°] in the treatment group vs. 107.5° [93.75°–140°] in the control group (p < 0.001). Flexion range was 160° [150°–165°] in the treatment group vs. 120° [107.5°–133.8°] in the control group (p < 0.001). External rotation range was also greater in the treatment group: 45° [40°–55°] vs. 25° [20°–36.3°], p < 0.001. Abduction strength reached 23.6 Nm [19.3–32.4] in the treatment group vs. 16.7 Nm [9.93–20.6] in the control group (p = 0.005). The spherical motion sector volume in the treatment group was 230,778 cm³ [207,921–268,565], exceeding that of the control group: 126,952 cm³ [107,894.25–151,971.3], p = 0.001. Correlation analysis revealed a strong positive relationship between shoulder joint range of motion and coordination parameters (r = 0.78, p < 0.001), as well as muscle strength (r = 0.71, p < 0.001). Moreover, higher patient-reported satisfaction scores (SF-36) were associated with increased muscle strength and greater external rotation range (r = 0.63, p = 0.002).

CONCLUSION: Implementing a comprehensive, personalized rehabilitation program after shoulder arthroplasty significantly improves functional outcomes. Optimized medical rehabilitation programs will improve the quality of medical care and long-term clinical outcomes in patients following reverse shoulder arthroplasty.

About the authors

Ivan A. Chugreev

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: chugreevivan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2752-9620
SPIN-code: 4745-3836

MD

Russian Federation, 10 Priorova st, Moscow, 127299

Ivan N. Marychev

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: dr.ivan.marychev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5268-4972
SPIN-code: 9151-7883

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova st, Moscow, 127299

Mikhail B. Tsykunov

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: rehcito@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0994-8602
SPIN-code: 8298-8338

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova st, Moscow, 127299; Moscow

Yago G. Gudushauri

Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: gogich71@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-1584-1999

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova st, Moscow, 127299

References

  1. Kesyan GA, Karapetyan GS, Shuyskiy AA, et al. Reverse shoulder arthroplasty in cases of glenoid defects using primary-revision metaglene. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2021;28(2):13–20. doi: 10.17816/vto64589 EDN: HZUFOL
  2. Karapetyan GS, Shuyskiy AA. Features of reverse arthroplasty of the shoulder joint in orthopedic pathology of the glenoid (literature review). Acta Biomedica Scientifica. 2022;7(5–2):207–221. doi: 10.29413/ABS.2022-7.5-2.21 EDN: RLWWTC
  3. Gudushauri YaG, Marychev IN, Fedotov EYu, et al. The use of augments in reverse shoulder arthroplasty: a systematic review of outcomes and complications. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2025;32(1):259–270. doi: 10.17816/vto634852 EDN: TZBBOL
  4. Roche CP. Reverse Shoulder Arthroplasty Biomechanics. J Funct Morphol Kinesiol. 2022;7(1):13. doi: 10.3390/jfmk7010013
  5. Wall B, Noyes M, Parsons B. Primary vs. Revision Reverse Shoulder Arthroplasty: A Comparative Study. J Bone Joint Surg Am. 2007;89(8):1774–1781. doi: 10.2106/JBJS.F.00666
  6. Grammont P, Baulot E. The Classic: Delta Shoulder Prosthesis for Rotator Cuff Rupture. Clin Orthop Relat Res. 1993;469(9):2424. doi: 10.3928/0147-7447-19930101-11
  7. Rugg CM, Lansdown DA. Reverse Total Shoulder Arthroplasty: Biomechanics and Indications. Curr Rev Musculoskelet Med. 2019;12(4):542–553. doi: 10.1007/s12178-019-09586-y
  8. Chugreev IA, Fesyun AD, Rozhkova EA. Features of Biomechanics and Rehabilitation of the Shoulder Joint after Reverse Arthroplasty: а Review. Bulletin of Rehabilitation Medicine. 2022;21(5):122–128. doi: 10.38025/2078-1962-2022-21-5-122-128
  9. Zumstein M, Pinedo M, Old J, Boileau P. Complications in Reverse Shoulder Arthroplasty: A Systematic Review. J Shoulder Elbow Surg. 2011;20(1):146–157. doi: 10.1016/j.jse.2010.08.001
  10. Mahmood A, Ward J, Parsons B. Long-Term Survival and Functional Outcomes of Reverse Shoulder Arthroplasty. J Orthop Trauma. 2013;27(5):289–295. doi: 10.2174/1874325001307010366
  11. Edwards PK, Ebert JR, Joss B, Ackland T. Early vs. Delayed Mobilization Following Reverse Shoulder Arthroplasty: A Randomized Trial. Shoulder Elbow. 2020;13(5):557–572. doi: 10.1177/1758573220937394
  12. Lee J, Consigliere P, Fawzy E. Accelerated Rehabilitation Following Reverse Total Shoulder Arthroplasty. J Shoulder Elbow Surg. 2021;30(9):e545–e557. doi: 10.1016/j.jse.2020.11.017
  13. Sabesan V, Lima DJ, Baldwin K. Immediate vs. Delayed Shoulder Mobilization After Reverse Shoulder Arthroplasty: A Prospective Study. Clin Orthop Relat Res. 2021;479(3):345–352. doi: 10.1053/j.sart.2021.09.010
  14. Littlewood C, May S, Walters S. Variability in Rehabilitation Protocols Following Reverse Shoulder Arthroplasty: A National Survey. Physiotherapy. 2020;108:33–40. doi: 10.1002/msc.1468
  15. Philippossian A, Bryant J, Kelley M. The Phases of Rehabilitation Following Reverse Total Shoulder Arthroplasty: A Consensus Statement. J Orthop Sports Phys Ther. 2019;49(6):337–346.
  16. Howard MC, Trasolini NA, Waterman BR. Optimizing Outcomes After Reverse Total Shoulder Arthroplasty: Rehabilitation, Expected Outcomes, and Return to Sport. Curr Rev Musculoskelet Med. 2023;16(1):1–9. doi: 10.1007/s12178-023-09798-0
  17. Howard P, McCarthy L, Wilson D. Return to Sport After Reverse Shoulder Arthroplasty: A Review of Current Evidence. Am J Sports Med. 2023;51(4):932–940.
  18. Johnson K, Li X, Wong T. Long-term Outcomes After Reverse Shoulder Arthroplasty: A Systematic Review. J Bone Joint Surg Am. 2022;104(3):230–242. doi: 10.1000/lsa67890
  19. Sachinis N, Papadopoulos P, Charalambous C. The Need for Consensus on Reverse Shoulder Arthroplasty Rehabilitation Protocols. Orthop J Sports Med. 2022;10(5):1–9.
  20. Salamh PA, Speer KP. Post-Rehabilitation Exercise Considerations Following Total Shoulder Arthroplasty. Strength & Conditioning Journal. 2013;35(4):1–8.
  21. Kirsch JM, Namdari S. Rehabilitation After Anatomic and Reverse Total Shoulder Arthroplasty: A Critical Analysis Review. JBJS Reviews. 2020;8(2):e0129. doi: 10.2106/JBJS.RVW.19.00129
  22. Romano AM, Oliva F, D’Adamio S, Ascione F, Maffulli N. Rehabilitation after reverse shoulder arthroplasty: A systematic review. Muscles, Ligaments and Tendons Journal. 2017;7(3):485–490.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Radiograph of the shoulder joint: a, omarthrosis; b, reverse shoulder prosthesis .

Download (94KB)
3. Fig. 2. Shoulder abduction range of motion.

Download (44KB)
4. Fig. 3. Shoulder flexion range of motion.

Download (43KB)
5. Fig. 4. Shoulder external rotation range of motion.

Download (44KB)
6. Fig. 5. Muscle strength in the isokinetic shoulder abduction test.

Download (44KB)
7. Fig. 6. Muscle strength in the isokinetic shoulder adduction test.

Download (44KB)
8. Fig. 7. Muscle strength in the isometric shoulder external rotation test.

Download (46KB)
9. Fig. 8. Volume of shoulder joint motion in the spherical sector test using biofeedback.

Download (53KB)
10. Fig. 9. Indicator of the ability to perform complex coordinated arm movements in a standard motor test with biofeedback.

Download (48KB)
11. Fig. 10. Subjective functional assessment score (DASH).

Download (41KB)
12. Fig. 11. Subjective pain score (PSS).

Download (45KB)
13. Fig. 12. Physical health (SF-36).

Download (43KB)
14. Fig. 13. Static load endurance test result: Patient K., 57 years old, treatment group.

Download (156KB)
15. Fig. 14. Static load endurance test result: Patient N., 65 years old, control group.

Download (159KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».