Pojedinci kojima je potreban popravak ili nadomjestak koljena imali su koristi od napretka u kirurškim tehnikama, alatima i tehnologijama. Prije ovog napretka, kirurzi su napravili velike rezove i izveli ono što se nazivalo potpuno otvoreno operaciju koljena. U većini razvijenih zemalja ortopedski kirurzi danas izvode ono što se zove minimalno invazivna kirurgija koljena. Ova vrsta kirurškog zahvata također se naziva artroskopska kirurgija, što slobodno znači “gledanje zglobova”. Minimalno invazivna kirurgija koljena zahtijeva manji rez, obično uključuje kraće razdoblje oporavka i ima statistički manji rizik i veću stopu uspješnosti u usporedbi s potpuno otvorenom operacijom koljena.
Minimalno invazivna kirurgija koljena, ili artroskopska kirurgija, uključuje korištenje male kamere ili mikroskopskog video uređaja. Ovaj uređaj koristi optički kabel i umeće se u jedan ili dva mala reza na prednjoj strani koljena. Potpuno otvoreni kirurški zahvat koljena obično bi uključivao veliki rez koji se proteže cijelom dužinom koljena duž unutarnje strane noge. Rezovi za artroskopsku kirurgiju su, međutim, veličine gumice olovke. U mnogim slučajevima, ožiljci od minimalno invazivne operacije koljena s vremenom izblijede i neprimjetni su golim okom.
Kirurg koristi opseg za snimanje video zapisa i slika unutarnje strane pacijentovog koljena. Ako se otkrije problematično područje, kirurg može napraviti još jedan mali rez i koristiti alate slične veličine za popravak oštećenog tkiva, hrskavice, meniskusa ili ligamenata. Umjesto otvaranja cijelog područja, kirurg jednostavno koristi monitor i izvodi operaciju pomoću mikroskopskih alata.
Jedan od razloga zašto se artroskopska kirurgija naziva minimalno invazivna kirurgija koljena je taj što, osim što koristi vrlo male rezove, općenito zahtijeva manje kirurških alata i kraći je kirurški zahvat. Svi ovi čimbenici zbrajaju manje traume na koljenu i kraće razdoblje oporavka. U prosječnom scenariju, pacijent se može potpuno oporaviti i vratiti svakodnevnim fizičkim aktivnostima u roku od šest do osam tjedana, ovisno o njegovoj ili njezinoj dobi i cjelokupnom zdravstvenom stanju.
Neki kirurzi zagovaraju izvođenje djelomične zamjene koljena pomoću minimalno invazivne kirurgije koljena. U tijeku je rasprava o učinkovitosti ove vrste operacije u usporedbi s drugim metodama. Neki stručnjaci sugeriraju da u pravoj situaciji pacijenti kojima je potrebna djelomična zamjena koljena mogu imati velike koristi od artroskopske kirurgije u usporedbi s tradicionalnom, potpuno otvorenom operacijom koljena, dok drugi vjeruju da velike zamjene i dalje zahtijevaju potpunu otvorenu operaciju koljena.