Цель

jkto

Кафедра травматологии и ортопедии

Department of Traumatology and Orthopaedics

2226-2016

ПРОФИЛЬ — 2С

10/17238/issn2226-2016.2026.1.7-21

jkto-121

Research Article

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ORIGINAL RESEARCH

Гистологические особенности резецированной костной ткани после тотальной артропластики коленного сустава: среднесрочные результаты

HIstological features of resected bone tissue after total knee arthroplasty: mid-term outcomes

https://orcid.org/0000-0002-2202-8149

Лычагин

А. В.

Lychagin

A. V.

Алексей Владимирович Лычагин, доктор мед. наук, директор клиники, профессор, заведующий кафедрой

кафедрка травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991; Москва

Alexey V. Lychagin, Director of the Clinic, Head of the Department, Professor. PhD in Medical Science

Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery

119991; Moscow

dr.lychagin@mail.ru

https://orcid.org/0000-0003-4202-4468

Грицюк

А. А.

Gritsyuk

A. A.

Андрей Анатольевич Грицюк, доктор мед. наук, профессор

кафедра травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991; Москва

Andrey A. Gritsyuk, Professor. PhD in Medical Science

Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery

119991; Moscow

drgaamma@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-4811-5718

Елизаров

М. П.

Elizarov

M. P.

Михаил Павлович Елизаров, кандидат мед. наук, заведующий отделением, доцент

травматолого-ортопедическое отделение; кафедра травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991; Москва

Mikhail P. Elizarov, PhD, assistant professor

Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery

119991; Moscow

elizarovm07@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-8607-4347

Сметанин

С. М.

Smetanin

S. M.

Сергей Михайлович Сметанин, доктор мед. наук, профессор

кафедра травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991; Москва

Sergey M. Smetanin, Dr. of Sci.(Med.), professor

Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery

119991; Moscow

smetaninsm@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-1733-9823

Минасов

Б. Ш.

Minasov

B. Sh.

Булат Шамильевич Минасов, доктор мед. наук, профессор, заведующий кафедрой

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

AuthorID: 383849

Bulat Sh. Minasov, Head of the Department, Professor. PhD in Medical Science

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Republic of Bashkortostan; Ufa

AuthorID: 383849

b.minasov@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0003-1916-3830

Минасов

Т. Б.

Minasov

T. B.

Тимур Булатович Минасов, доктор мед. наук, профессор

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

Timur B. Minasov, Professor. PhD in Medical Science

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Republic of Bashkortostan; Ufa

m004@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0002-5496-0766

Якупова

Е. Р.

Yakupova

E. R.

Екатерина Ришатовна Якупова, ассистент

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

AuthorID: 997774

Ekaterina R. Yakupova, assistant

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Ufa

AuthorID: 997774

katya.yakupova1@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0003-1583-473X

Глазунов

С. Ю.

Glazunov

S. Y.

Станислав Юрьевич Глазунов, аспирант

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

AuthorID: 995644

Stanislav Y. Glazunov, post-graduate student

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Ufa

AuthorID: 995644

Sglazunov87@mail.ru

https://orcid.org/0000-0002-8886-3390

Кабиров

Р. Д.

Kabirov

R. D.

Рахимбай Джалолович Кабиров, аспирант

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

AuthorID: 1117568

RahimbaJ D. Kabirov, post-graduate student

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Ufa

AuthorID: 1117568

rakhimbai.kabirov.96@inbox.ru

https://orcid.org/0000-0002-8974-6188

Саубанов

Р. А.

Saubanov

R. A.

Радмир Амирович Саубанов, кандидат мед. наук, ассистент

кафедра травматологии, ортопедии

450008; Республика Башкортостан; Уфа

AuthorID: 968801

Radmir A. Saubanov, PhD, assistant

Department of Traumatology, Orthopedics

450008; Ufa

AuthorID: 968801

saubanov.radmir@yandex.ru

https://orcid.org/0009-0002-8854-6843

Гавловский

М. Я.

Gavlovsky

M. Ya.

Максим Ярославович Гавловский, кандидат мед. наук, ассистент

кафедра травматологии, ортопедии и хирургии катастроф

119991; Москва

Maxim Ya. Gavlovsky, PhD, assistant

Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery

119991; Moscow

gavlovsky.m@yandex.ru

ГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russia (Sechenov University)Russian Federation

ФГАОУ ВО Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Bashkir State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian Federation

2026

12082026

01721

2026

Лычагин А.В., Грицюк А.А., Елизаров М.П., Сметанин С.М., Минасов Б.Ш., Минасов Т.Б., Якупова Е.Р., Глазунов С.Ю., Кабиров Р.Д., Саубанов Р.А., Гавловский М.Я.

Lychagin A.V., Gritsyuk A.A., Elizarov M.P., Smetanin S.M., Minasov B.S., Minasov T.B., Yakupova E.R., Glazunov S.Y., Kabirov R.D., Saubanov R.A., Gavlovsky M.Y.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.jkto.moscow/jour/article/view/121

Точность позиционирования компонентов при роботическом тотальном эндопротезировании коленного сустава (РоТЭКС) не вызывает сомнений. Сравнение РоТЭКС и мануальное ТЭКС с результатами гистологического исследования костей, после резекции разными режущими инструментами, является актуальным.

Цель

Цель: изучить гистологические особенности резекции кости фрезой робота и осциллирующей пилой и их влияние на клинические среднесрочные результаты после тотального эндопротезирования коленного сустава.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведено сравнительное проспективное двуцентровое исследование с 2022 по 2025 гг. Средний возраст: группа 1 (РоТЭКС) – 66,4 ± 8,3 лет, группа 2 (ТЭКС) – 66,59 ± 8,6. Медиана ИМТ: группа 1 – 30,28 (Q1 – 26,65; Q3 – 34,21) кг/м2, группа 2 – 33,91 (32,23; 36,93) кг/м2. Угол HKA: группа 1 – 171° (170; 172)°; группа 2 – 170° (170; 173)°. Динамика состояния пациентов оценивалась по ВАШ, WOMAC. Гистологическим методом оценивали микроархитектонику костной ткани.

Результаты

Результаты. В группе РоТЭКС в раннем послеоперационном периоде по скованности результаты лучше, а на протяжении 1–3 лет статистическая значимость по функции имеет разницу в медианах 1–2 балла. При анализе гистологической картины совокупность морфологических изменений костной ткани (микропереломы, дефекты, некроз) после РоТЭКС в 4,97 раза меньше, чем при традиционной технике.

Вывод

Вывод. Гистологически РоТЭКС характеризуется меньшей степенью повреждения и меньшей шероховатостью поверхности костной ткани в 4,97 раза (p < 0,05), чем при традиционном эндопротезировании коленного сустава, что не влияет на клинические трехлетние результаты.

Background

Background: The accuracy of component positioning in robotic-assisted total knee arthroplasty (RaTKA) is unquestionable. Comparing RaTKA with conventional total knee arthroplasty (TKA), including histological examination of bone tissue following resection using different cutting instruments, remains clinically relevant.

Objective

Objective: To investigate the histological features of bone resection performed with a robotic burr versus an oscillating saw and their impact on mid-term clinical outcomes after total knee arthroplasty.

Materials and Methods

Materials and Methods. A comparative prospective two-center study was conducted from 2022 to 2025. Mean age: Group 1 (RaTKA) – 66,4 ± 8,3 years; Group 2 (TKA) – 66,59 ± 8,6 years. Median BMI: Group 1 – 30,28 (Q1 26,65; Q3 34,21) kg/m2; Group 2 – 33,91 (32,23; 36,93) kg/m2. Hip-knee-ankle (HKA) angle: Group 1 – 171° (170°; 172°); Group 2 – 170° (170°; 173°). Patient outcomes were assessed using Visual Analog Scale (VAS) and WOMAC scores. Bone tissue microarchitecture was evaluated histologically.

Results

Results. In the RTKA group, early postoperative stiffness outcomes were superior. Over 1–3 years, functional scores demonstrated a statistically significant difference, with median values differing by 1–2 points. Histological analysis revealed that the extent of morphological bone tissue changes (microfractures, defects, necrosis) was 4,97-fold lower following RTKA compared to the conventional technique.

Conclusion

Conclusion. Histologically, RaTKA is characterized by a 4,97-fold reduction in bone tissue damage and bone surface roughness (p < 0,05) relative to conventional TKA, without affecting three-year clinical outcomes.

роботизированное тотальное эндопротезирование коленного суставагистологическое исследование кости

robotic total knee arthroplastybone histology

Исследование не имело спонсорской поддержки

The study had no sponsorship

References1

Лычагин А.В., Грицюк А.А., Елизаров М.П., Рукин Я.А., Грицюк А.Андр., Гавловский М.Я., Бердиев М. Рандомизированное двойное контролируемое сравнительное исследование точности выравнивания механической оси нижней конечности. Медицинский вестник ГВКГ им. Н.Н. Бурденко. 2023;4(3):40-47. doi: 10.53652/2782-1730-2023-4-3-40-47

A. V. Lychagin, A. A. Gritsyuk, Ya. A. Rukin, M. P. Elizarov, A. Аndr. Gritsyuk, M. Ya. Gavlovsky, M. Berdiyev. Randomized double controlled study of the accuracy of lower limb mechanical axis alignment. Medical Bulletin of the Main Military Clinical Hospital named after N.N. Burdenko, 2023;4(3):40-47. doi: 10.53652/2782-1730-2023-4-3-40-47 (In Russ.)

Лычагин А.В., Грицюк А.А., Рукин Я.А., Елизаров М.П., Грицюк А.А., Гавловский М.Я., Богатов Т.В. Клиническая эффективность и точность выравнивания механической оси при роботизированном тотальном эндопротезировании коленного сустава. Гений ортопедии. 2023;29(5):487-494. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-5-487-494. EDN: QKZVVF.

Lychagin A.V., Gritsyuk A.A., Rukin Ya.A., Elizarov M.P., Gritsyuk A.A., Gavlovsky M.Ya., Bogatov T.V. Clinical evaluation and accuracy of mechanical axis alignment in robotic total knee arthroplasty. Genij Ortopedii. 2023;29(5):487-494. doi: 10.18019/1028-44272023-29-5-487-494 EDN: QKZVVF. (In Russ.)

Stulberg B.N., Zadzilka J.D. Active robotic technologies for total knee arthroplasty. Arch Orthop Trauma Surg. 2021 Dec;141(12):2069-2075. doi: 10.1007/s00402-021-04044-2. Epub 2021 Jul 14. PMID: 34259928.

Stulberg B.N., Zadzilka J.D., Kreuzer S., Kissin Y.D., Liebelt R., Long W.J., Campanelli V. Safe and effective use of active robotics for TKA: Early results of a multicenter study. J Orthop. 2021 Jul 23;26:119-125. doi: 10.1016/j.jor.2021.07.001. PMID: 34393411; PMCID: PMC8346331.

Alrajeb R., Zarti M., Shuia Z., Alzobi O., Ahmed G., Elmhiregh A. Robotic-assisted versus conventional total knee arthroplasty : a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2024 Apr;34(3):1333-1343. doi: 10.1007/s00590-023-03798-2. Epub 2023 Dec 22. PMID: 38133653; PMCID: PMC10980635.

Kim Y.H., Yoon S.H., Park J.W. Does Robotic-assisted TKA Result in Better Outcome Scores or Long-Term Survivorship Than Conventional TKA? A Randomized, Controlled Trial. Clin Orthop Relat Res. 2020 Feb;478(2):266-275. doi: 10.1097/CORR.0000000000000916. Erratum in: Clin Orthop Relat Res. 2021 Jun 1;479(6):1407. doi: 10.1097/CORR.0000000000001813. PMID: 31389889; PMCID: PMC7438149.

Khlopas A., Sodhi N., Hozack W.J., Chen A.F., Mahoney O.M., Kinsey T., Orozco F., Mont M.A. Patient-Reported Functional and Satisfaction Outcomes after Robotic-Arm-Assisted Total Knee Arthroplasty: Early Results of a Prospective Multicenter Investigation. J Knee Surg. 2020 Jul;33(7):685-690. doi: 10.1055/s-0039-1684014. Epub 2019 Apr 8. PMID: 30959541.

Kayani B., Konan S., Tahmassebi J., Rowan F.E., Haddad F.S. An assessment of early functional rehabilitation and hospital discharge in conventional versus robotic-arm assisted unicompartmental knee arthroplasty: a prospective cohort study. Bone Joint J. 2019 Jan;101-B(1):24-33. doi: 10.1302/0301-620X.101B1.BJJ-2018-0564.R2. PMID: 30601042.

Feng S., Xing P., Qu J., Guo J., Song J., Li H., Jiang H., Pi H., Huang T. Robotic-assisted total knee arthroplasty achieves superior early postoperative outcomes compared to conventional techniques in patients with severe varus. J Exp Orthop. 2025 Oct 28;12(4):e70468. doi: 10.1002/jeo2.70468. PMID: 41164322; PMCID: PMC12560254.

Xu J., Li L., Fu J., Xu C., Ni M., Chai W., Hao L., Zhang G., Chen J. Early Clinical and Radiographic Outcomes of Robot-Assisted Versus Conventional Manual Total Knee Arthroplasty: A Randomized Controlled Study. Orthop Surg. 2022 Sep;14(9):1972-1980. doi: 10.1111/os.13323. Epub 2022 Jul 18. PMID: 35848154; PMCID: PMC9483055.

Held M.B., Gazgalis A., Neuwirth A.L., Shah R.P., Cooper H.J., Geller J.A. Imageless robotic-assisted total knee arthroplasty leads to similar 24-month WOMAC scores as compared to conventional total knee arthroplasty: a retrospective cohort study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2022 Aug;30(8):2631-2638. doi: 10.1007/s00167-021-06599-4. Epub 2021 May 7. PMID: 33961067.

Schroer W.C., Berend K.R., Lombardi A.V., Barnes C.L., Bolognesi M.P., Berend M.E., Ritter M.A., Nunley R.M. Why are total knees failing today? Etiology of total knee revision in 2010 and 2011. J Arthroplasty. 2013 Sep;28(8 Suppl):116-9. doi: 10.1016/j.arth.2013.04.056. Epub 2013 Aug 15. PMID: 23954423.

Dragosloveanu S., Petre M.A., Cretu B., Mihailescu A.A., Cergan R., Scheau C. Etiology of Total Knee Arthroplasty Revisions: A Two-Decade Institutional Perspective. Cureus. 2024 Feb 29;16(2):e55263. doi: 10.7759/cureus.55263. PMID: 38425332; PMCID: PMC10904024.

Jiang Y., Jia T., Wooley P.H., Yang S.Y. Current research in the pathogenesis of aseptic implant loosening associated with particulate wear debris. Acta Orthop Belg. 2013 Feb;79(1):1-9. PMID: 23547507.

Cherian J.J., Jauregui J.J., Banerjee S., Pierce T., Mont M.A. What Host Factors Affect Aseptic Loosening After THA and TKA? Clin Orthop Relat Res. 2015 Aug;473(8):2700-9. doi: 10.1007/s11999-015-4220-2. Epub 2015 Feb 26. PMID: 25716213; PMCID: PMC4488212.

Delgadillo L.E., Jones H.L., Ismaily S.K., Han S., Noble P.C. How Flat Is the Tibial Osteotomy in Total Knee Arthroplasty? J Arthroplasty. 2020 Mar;35(3):870-876. doi: 10.1016/j.arth.2019.10.007. Epub 2019 Oct 9. PMID: 31694778.

Plaskos C., Hodgson A.J., Inkpen K., McGraw R.W. Bone cutting errors in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2002 Sep;17(6):698-705. doi: 10.1054/arth.2002.33564. PMID: 12216022.

Kreuzer S., Brar A., Campanelli V. Dimensional accuracy of TKA cut surfaces with an active robotic system. Comput Assist Surg (Abingdon). 2022 Dec;27(1):41-49. doi: 10.1080/24699322.2022.2080116. PMID: 35635837.

Otani T., Whiteside L.A., White S.E. Cutting errors in preparation of femoral components in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 1993 Oct;8(5):503-10. PMID: 8245995.

Gotterson P.R., Nusem I., Pearcy M.J., Crawford R.W. Metal debris from bony resection in knee arthroplasty - -is it an issue? Acta Orthop. 2005 Aug;76(4):475-80. doi: 10.1080/17453670510041448. PMID: 16195061.

Tawy G.F., Rowe P.J., Riches P.E. Thermal Damage Done to Bone by Burring and Sawing With and Without Irrigation in Knee Arthroplasty. J Arthroplasty. 2016 May;31(5):1102-8. doi: 10.1016/j.arth.2015.11.002. Epub 2015 Nov 10. PMID: 26718777.

Londhe S.B., Antao N., Shah R.V., Ali S.M., Rajendran A. Comparison of the thermal bone damage done by the oscillating saw and bone mill burr during total knee arthroplasty. J Clin Orthop Trauma. 2025 Mar 28;65:102992. doi: 10.1016/j.jcot.2025.102992. PMID: 40242022; PMCID: PMC11999630.

Ran T., Lin C., Ma T., Qin Y., Li J., Zhang Y., Xu Y., Li C., Wang M.. Ultra-Pulsed CO<sub>2</sub> Laser Osteotomy: A New Method for the Bone Preparation of Total Knee Arthroplasty. Front Bioeng Biotechnol. 2022 Apr 29;10:858862. doi: 10.3389/fbioe.2022.858862. PMID: 35573227; PMCID: PMC9096707.

Kim M.S., Koh I.J., Choi K.Y., Sung Y.G., Park D.C., Lee H.J., In Y. The Minimal Clinically Important Difference (MCID) for the WOMAC and Factors Related to Achievement of the MCID After Medial Opening Wedge High Tibial Osteotomy for Knee Osteoarthritis. Am J Sports Med. 2021 Jul;49(9):2406-2415. doi: 10.1177/03635465211016853. Epub 2021 Jun 11. PMID: 34115533.

Messier S.P., Beavers D.P., Queen K., Mihalko S.L., Miller G.D., Losina E., Katz J.N., Loeser R.F., DeVita P., Hunter D.J., Newman J.J., Quandt S.A., Lyles M.F., Jordan J.M., Callahan L.F. Effect of Diet and Exercise on Knee Pain in Patients With Osteoarthritis and Overweight or Obesity: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2022 Dec 13;328(22):2242-2251. doi: 10.1001/jama.2022.21893. PMID: 36511925; PMCID: PMC9856237.

Silva M.D.C., Perriman D.M., Fearon A.M., Couldrick J.M., Scarvell J.M. Minimal important change and difference for knee osteoarthritis outcome measurement tools after non-surgical interventions : a systematic review. BMJ Open. 2023 May 18;13(5):e063026. doi: 10.1136/bmjopen-2022-063026. PMID: 37202126; PMCID: PMC10201231.

Mann K.A., Miller M.A., Amendola R.L., Cyndari K.I., Horton J.A., Damron T.A., Oest M.E. Early Changes in Cement-Bone Fixation Using a Novel Rat Knee Replacement Model. J Orthop Res. 2019 Oct;37(10):2163-2171. doi: 10.1002/jor.24390. Epub 2019 Jul 8. PMID: 31206747; PMCID: PMC6739174.

Norton M.R., Eyres K.S. Irrigation and suction technique to ensure reliable cement penetration for total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2000 Jun;15(4):468-74. doi: 10.1054/arth.2000.2965. PMID: 10884207.

Zak S.G., Tang A., Pivec R., Meftah M., Austin M.S., Schnaser E., Schwarzkopf R. The effects of tourniquet on cement penetration in total knee arthroplasty. Arch Orthop Trauma Surg. 2023 Jun;143(6):2877-2884. doi: 10.1007/s00402-022-04470-w. Epub 2022 May 13. PMID: 35552801.

Ko D.O., Lee S., Kim K.T., Lee J.I., Kim J.W., Yi S.M. Cement Mantle Thickness at the Bone Cement Interface in Total Knee Arthroplasty: Comparison of PS150 RP and LPS-Flex Knee Implants. Knee Surg Relat Res. 2017 Jun 1;29(2):115-121. doi: 10.5792/ksrr.16.013. PMID: 28545176; PMCID: PMC5450579.

Гиноян А.О., Минасов Т.Б., Хайрутдинов Р.М., Якупова Е.Р., Мухаметзянова Э.И., Аслямов Н.Н., Саубанов Р.А., Амельдинов Д.Р. Особенности артропластики при двустороннем гонартрозе. Креативная хирургия и онкология. 2019;9(3):194–198. doi: 10.24060/2076-3093-2019-9-3-194-198

Ginoyan A.O., Minasov T.B., Khairutdinov R.F., Yakupova E.R., Mukhametzyanova E.I., Aslyamov N.N., Saubanov R.A., Ameldinov D.R. Features of Arthroplasty in Bilateral Knee Osteoarthritis. Creative Surgery and Oncology. 2019;9(3):194–198. doi: 10.24060/2076-3093-2019-9-3-194-198 (In Russ.)

Комплексная реабилитация после повреждений коленного сустава. Гений ортопедии. 2010;(4). С. 29–31.

T.B. Minasov, L.R. Filatova, I.B. Minasov Complex rehabilitation after the knee injuries. Genij Ortopedii. 2010;(4).29–31 (In Russ.)

Goodheart J.R., Miller M.A., Oest M.E., Mann K.A. Trabecular resorption patterns of cement-bone interlock regions in total knee replacements. J Orthop Res. 2017 Dec;35(12):2773-2780. doi: 10.1002/jor.23586. Epub 2017 May 15. PMID: 28452065; PMCID: PMC5659954.

Cawley D.T., Kelly N., McGarry J.P., Shannon F.J. Cementing techniques for the tibial component in primary total knee replacement. Bone Joint J. 2013 Mar;95-B(3):295-300. doi: 10.1302/0301-620X.95B3.29586. PMID: 23450010.

Minasov T.B., Gasser J.A., Matveev A.L., Trubin A.R., Gafarov I.R., Minasov I.B., Biswas S. Possibilities of hip arthroplasty on the background of impaired bone metabolism // IOSR Journal of Dental and Medical Sciences. 2015. Vol. 14. No. 6-3. P. 53–57.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.