El cirujano hace una pequeña incisión, de aproximadamente 0,6 cm (un cuarto de pulgada) de largo, cerca de la articulación del hombro y luego inserta una pequeña cámara dentro de ésta. La cámara va adherida a un monitor de video que le permite al cirujano ver el interior de la articulación. A diferencia de la artroscopia de rodilla, la mayoría de los pacientes permanecen dormidos durante la cirugía, por lo tanto, no pueden ver el monitor de video. Se puede utilizar un bloque de nervios para insensibilizar el hombro y el brazo con el fin de reducir el dolor después de la cirugía. Se bombea una solución salina dentro del hombro para expandir la articulación, lo cual ayuda al cirujano a observar dicha articulación y ayuda en el control de cualquier sangrado. El cirujano observará toda la articulación para evaluar el cartílago, los tendones y los ligamentos del hombro y, si es necesario reparar tejidos dañados, éste hará de una a tres incisiones adicionales para insertar otros instrumentos que pueden ser un gancho romo para extraer los tejidos, un rasurador para remover los tejidos dañados o indeseables, y una fresa para remover el hueso. Además de trabajar sobre la articulación del hombro, el cirujano a menudo coloca la cámara en el espacio por encima de los tendones del manguito rotador, llamado espacio subacromial. El cirujano puede evaluar el área por encima del manguito rotador, eliminar tejidos inflamados o dañados, remover un espolón óseo y reparar un desgarro del maguito rotador. Al terminar la cirugía, se drena el líquido del hombro, se cierran las pequeñas incisiones y se aplica un apósito. La mayoría de los cirujanos toman imágenes del procedimiento desde el monitor de video para mostrarle al paciente lo que se encontró y lo que se hizo.
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