Perioperative comparison between robotic-assisted and freehand total knee arthroplasty: A quasi-randomized controlled trial

  • Filippo Migliorini
  • , Luise Schäfer
  • , Jens Schneider
  • , Andrea Maria Nobili
  • , Daniel Kämmer
  • , Nicola Maffulli
  • , Andreas Bell

Research output: Contribution to journalOriginal Articlepeer-review

Abstract

BackgroundThe advent of navigation, followed by robotics in knee prosthetic surgery aims, among other things, to enhance the alignment of components and to improve the control of stress forces (i.e., weight, gravity, and static and dynamic stabilizers) on the bearing surface throughout the range of motion; however, the benefits of robotic-assisted total knee arthroplasty (TKA) are debated.ObjectiveThis quasi-randomized controlled trial (RCT) compares robotic-assisted and conventional TKA, focusing on surgical duration, hospital stay and serum markers. It aims to address current gaps in the literature and clarify potential advantages.Material and methodsAll patients who received a TKA at the Department of Orthopedic Surgery of the Eifelklinik St. Brigida in Simmerath, Germany, between 2021 and 2025 were prospectively invited to participate in the present clinical trial. All patients followed the same clinical, imaging, and anesthesiological presurgical and postsurgical pathways irrespective of their allocation. All surgeries were performed using a standard medial parapatellar approach and a functional alignment philosophy. Both groups received the same implants, and patients followed the same postoperative physiotherapy program. Deviation from the planned surgical procedure and rehabilitation protocol warranted exclusion from the study. For patients allocated to robotic-assisted TKA, the CORI system (Smith & Nephew plc, Watford, United Kingdom) was used.ResultsA total of 1099 patients completed the study, 59% (649 of 1099) of the patients were women and 50% (547 of 1099) of TKAs were performed on the left side. The mean body mass index (BMI) was 30.2 +/- 4.9 kg/m2, and the mean age was 66.9 +/- 8.2 years. Comparability was found between the two cohorts regarding the number of women, side of surgery, mean BMI, age, hemoglobin, hematocrit and leucocyte count at admission. Robotic-assisted TKA was associated with a longer surgical time of 1.6 min (p = 0.04) and a lower C-reactive protein level at both the first (p = 0.0003) and fifth (p = 0.003) postoperative days. No other difference between groups was found.ConclusionRobotic-assisted TKA was associated with lower serum C-reactive protein levels. No difference was found in the length of hospitalization and erythropoietic function in serum. Although the surgical execution of conventional TKA was statistically significantly faster, the clinical relevance of the endpoint surgical duration is negligible.HintergrundDie Einf & uuml;hrung der Navigationstechnik in der Knieendoprothetik, gefolgt von der Robotik, zielt darauf ab, die Ausrichtung der Komponenten zu verbessern und die Kontrolle der Belastungskr & auml;fte (d. h. Gewicht, Schwerkraft sowie statische und dynamische Stabilisatoren) auf die Auflagefl & auml;che & uuml;ber den gesamten Bewegungsbereich zu verbessern. Die Vorteile der roboterassistierten Knietotalendoprothese (TEP) sind jedoch umstritten.ZielDiese quasi-randomisierte kontrollierte Studie (RCT) vergleicht die roboterassistierte mit der konventionellen TEP und konzentriert sich dabei auf die Operationsdauer, den Krankenhausaufenthalt und die Serummarker. Ziel ist es, aktuelle L & uuml;cken in der Literatur zu schlie ss en und m & ouml;gliche Vorteile zu kl & auml;ren.Material und MethodenAlle Patienten, die zwischen 2021 und 2025 in der Abteilung f & uuml;r Orthop & auml;dische Chirurgie der Eifelklinik St. Brigida in Simmerath, Deutschland, eine TEP erhielten, wurden prospektiv zur Teilnahme an der vorliegenden klinischen Studie eingeladen. Alle Patienten wurden unabh & auml;ngig von ihrer Randomisierung den gleichen klinischen, bildgebenden und an & auml;sthesiologischen Vor- und Nachbehandlungen unterzogen. Alle Operationen wurden mit einem standardm & auml;ss igen medialen parapatellaren Zugang und einer funktionellen Ausrichtungsphilosophie durchgef & uuml;hrt. Beide Gruppen erhielten die gleichen Implantate, und die Patienten nahmen am gleichen postoperativen Physiotherapieprogramm teil. Eine Abweichung vom geplanten chirurgischen Verfahren und Rehabilitationsprotokoll f & uuml;hrte zum Ausschluss aus der Studie. Bei den Patienten, die der roboterassistierten Chirurgie zugeteilt waren, wurde das CORI-System (Smith & Nephew plc, Watford, Vereinigtes K & ouml;nigreich) verwendetErgebnisseInsgesamt 1099 Patienten schlossen die Studie ab, 59 % (649 von 1099) waren Frauen und 50 % (547 von 1099) der Knie-TEP wurden auf der linken Seite durchgef & uuml;hrt. Der mittlere Body-Mass-Index (BMI) lag bei 30,2 +/- 4,9 kg/m2, und das Durchschnittsalter betrug 66,9 +/- 8,2 Jahre. Die beiden Kohorten waren in Bezug auf die Anzahl weiblicher Patienten, die Operationsseite, den mittleren BMI, Alter, H & auml;moglobin, H & auml;matokrit und Leukozytenzahl bei der Aufnahme vergleichbar. Die roboterassistierte TEP war mit einer l & auml;ngeren Operationszeit von 1,6 min (p = 0,04) und einem niedrigeren Werten des C-reaktiven Proteins (CRP) sowohl am ersten (p = 0,0003) als auch am f & uuml;nften (p = 0,003) postoperativen Tag verbunden. Es wurde kein weiterer Unterschied zwischen den Gruppen festgestellt.SchlussfolgerungDie roboterassistierte TEP war mit niedrigeren CRP-Werten im Serum verbunden. Hinsichtlich der Dauer des Krankenhausaufenthalts und der erythropoetischen Funktion im Serum wurde kein Unterschied festgestellt. Obwohl die chirurgische Durchf & uuml;hrung der konventionellen TEP statistisch signifikant schneller war, ist die klinische Relevanz des Endpunkts Operationsdauer vernachl & auml;ssigbar.
Translated title of the contributionPerioperativer Vergleich zwischen roboterassistierter und konventioneller Knieendoprothetik: Eine quasi-randomisierte kontrollierte Studie
Original languageEnglish
Number of pages7
JournalORTHOPADIE
Early online date1 Sept 2025
DOIs
Publication statusPublished - 1 Sept 2025

Keywords

  • Arthroplasty outcomes
  • Chirurgische Genauigkeit
  • Ergebnisse der Endoprothetik
  • Functional recovery
  • Funktionelle Erholung
  • Implant alignment
  • Implantationsgenauigkeit
  • Soft tissue balance
  • Surgical accuracy
  • Weichteilspannung

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