在骨科临床工作中，个体化、精确化是一个重要方向，既往术前通过 X 线平片、CT 扫描、MRI 成像等影像学手段来进行手术分析及方案设计，但影像学资料在拍摄时的一些不可控因素以及在反映病变位置、严重程度和解剖学畸形方面缺乏精确性和直观性。若仅靠手术医生的经验以及术中所见的情况，对病变部位判断的偏差可能直接影响手术的安全性和手术效果。对此，术前精确的手术部位定位以及严密的手术方案设计是实现个体化手术的必要途径。

      近年来，数字模拟与 3D打印技术在骨科领域的发展，使得手术医生在术前不仅能对手术部位进行还原重建，还能对解剖形态复杂、需要精确定位的手术进行详细的术前设计，同时也能根据模型为患者“量身定制”手术导板，有助于提高手术成功率、降低手术难度、确保患者安全。在关节外科应用中，术前根据3D 打印骨骼模型提供的信息预知假体型号及具体大小，更直观、全面地制定手术方案，或直接进行术前演练与手术模拟操作等，进而提高关节外科复杂高难度手术的成功率，使手术更精确、更安全。

      人工 TKA 通过重建良好的下肢力线，准确地定位安放假体，平衡膝关节周围软组织张力，以达到缓解或消除膝关节疼痛，恢复膝关节功能，提高生活质量的目的。但人工膝关节假体与手术部位的形态拟合性较差，术前无法完全确定假体确切大小，因此术中常需反复尝试各种型号的假体，加重了局部创伤的同时也增加了手术时间。成功的人工 TKA 在重建良好的下肢力线方面还包括旋转力线的重建。旋转力线不良可能导致髌股轨迹不佳、屈膝不稳、不明原因的髌前痛、髌股半脱位、髌骨弹响、增加假体磨损以及膝关节僵硬。

       目前人工 TKA 术中旋转定位参考轴线有：股骨后髁连线、股骨前后轴线、股骨临床通髁轴以及股骨外科通髁轴。股骨外科通髁轴定义为股骨外上髁最突点与股骨内上髁沟最凹点的连线。股骨后髁角为股骨外科通髁轴与股骨后髁连线的夹角。在术中常由于内外侧副韧带等软组织覆盖，导致股骨外科通髁轴难以准确定位，因此传统人工 TKA术中常参考股骨后髁连线行股骨远端外旋截骨，但当股骨后髁存在缺损、畸形时，股骨后髁连线定位不准，不仅增加了翻修率也增加了翻修困难度。且在人工TKA 术中，股骨远端在矢状面的力线也因缺乏代表性的参考定位标志，难以测量证实，常导致股骨远端假体在矢状面难以处于理想位置。