ปัจจุบันการผ่าตัดข้อเข่าเทียม (TKA) เป็นที่ยอมรับกันแล้วว่าเป็นการผ่าตัดที่ได้ผลดีและมีความคุ้มค่าในการช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตให้แก่ผู้ป่วย อย่างไรก็ดีความต้องการหรือความคาดหวังของผู้ป่วย (patient expectation) จากผลการผ่าตัดข้อเข่าเทียมนั้นมีเพิ่มมากขึ้น โดยนอกจากจะต้องการให้หายปวด ขากลับมาตรง หายจากสภาพข้อเข่าโก่งงอ เดินได้ดีขึ้น และงอเข่าได้มากขึ้นแล้วนั้น ผู้ป่วยยังต้องการให้สามารถใช้ชีวิตประจำวันได้เหมือนเดิมโดยไม่มีข้อจำกัด และที่สำคัญที่สุดต้องสามารถใช้ข้อเข่าเทียมนั้นไปได้ตลอดชีวิต โดยไม่ต้องมาทำการผ่าตัดแก้ไขอีกเลย อย่างไรก็ตามจะเห็นได้ว่ายังมีผู้ป่วยที่ได้เข้ารับการผ่าตัดข้อเข่าเทียมไปแล้ว แต่ยังมีอาการปวดมากอยู่ และบางรายอาจมีปัญหามากจนทำให้มีความจำเป็นต้องทำผ่าตัดแก้ไขเพียงไม่นานหลังผ่าตัด พบว่าสาเหตุที่สำคัญที่สุดอันหนึ่งคือ ความคลาดเคลื่อนของการวางตำแหน่งข้อเทียม หรือแม้แต่การจัดความสมดุลของกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อบริเวณข้อเข่าในขณะทำผ่าตัดไม่เหมาะสม เช่นอาจตึงเกินไปจนทำให้งอเข่าได้น้อยหรือเหยียดเข่าไม่สุดหลังผ่าตัด หรือถ้าหากหลวมเกินไปก็จะทำให้หลังผ่าตัดข้อเข่าจะไม่มั่นคง เดินได้ไม่ดีและทำให้มีอาการปวดในขณะเดินได้ โดยแม้จะเป็นแพทย์ที่มีความชำนาญในการผ่าตัดก็ตาม ยังพบว่ามีโอกาสเกิดความคลาดเคลื่อนได้ถึงร้อยละ 20-30
 

การผ่าตัดโดยการใช้เทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์หรือ computer navigation ในทางออร์โธปิดิกส์ได้เริ่มมานานกว่า 10 ปี และในปัจจุบันได้มีการศึกษาที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนแล้วว่า การผ่าตัดข้อเข่าเทียมด้วยระบบคอมพิวเตอร์นั้น สามารถช่วยให้ได้การวางตำแหน่งของข้อเข่าเทียม (prosthetic alignment) หลังผ่าตัดได้ดีกว่า แม่นยำ (accuracy) กว่าการใช้เครื่องมือช่วยในการผ่าตัดตามปกติ (standard instrument) อย่างมาก โดยมีผลการศึกษาที่พบว่ากลุ่มที่ใช้การผ่าตัดข้อเข่าเทียมโดยใช้ร่วมกับ computer navigation สามารถช่วยให้ได้การวางตำแหน่งข้อเทียมหลังผ่าตัดที่แม่นยำได้ถึงร้อยละ 94 ซึ่งดีกว่ากลุ่มที่ใช้เทคนิคผ่าตัดด้วยวิธีปกติ โดยพบมีความแม่นยำเพียงร้อยละ 78 ดังนั้นการพัฒนาเทคนิคในการผ่าตัดข้อเข่าด้วย computer navigation จึงได้รับการพัฒนาขึ้นและนำมาใช้ในการผ่าตัดข้อเข่าเทียม เพื่อช่วยลดปัญหาการวางตำแหน่งของข้อเข่าเทียมคลาดเคลื่อน ช่วยทำให้ข้อเข่าเทียมมีอายุการใช้งานที่นานขึ้น และสามารถปรับสมดุลของกล้ามเนื้อบริเวณข้อเข่าในขณะทำผ่าตัดได้ละเอียดแม่นยำขึ้น ช่วยให้ผู้ป่วยใช้งานข้อเข่าเทียมหลังผ่าตัดได้ใกล้เคียงธรรมชาติ
 

การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการผ่าตัดข้อเข่าเทียม
แพทย์จะติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้ส่งสัญญาณแบบไร้สาย (navigation technology) ยึดติดกับกระดูกบริเวณข้อเข่า เพื่อให้แพทย์สามารถทำการป้อนข้อมูลกายวิภาคของข้อเข่าผู้ป่วยลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ในขณะทำผ่าตัด เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำการจำลองภาพ 3 มิติของข้อเข่าผู้ป่วยให้แพทย์เห็นในขณะทำผ่าตัด ให้ข้อมูลอย่างละเอียดในการวางแผนการตัดแต่งผิวกระดูกข้อเข่า เพื่อให้สามารถวางตำแหน่งผิวข้อเข่าเทียมไปบนผิวกระดูกข้อเข่าของผู้ป่วยให้อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุด ที่สำคัญอีกประการคือ แพทย์สามารถทำการตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำได้ทันทีขณะทำการผ่าตัด ด้วยคุณสมบัติในการส่งข้อมูลจากบริเวณข้อเข่าผู้ป่วยไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างต่อเนื่องตลอดเวลา คอมพิวเตอร์ก็จะทำหน้าที่ประมวลข้อมูลที่ได้ และทำการวิเคราะห์ผลให้แพทย์ผู้ทำผ่าตัดทันทีแบบ real time

การผ่าตัดข้อเข่าเทียมโดยเทคโนโลยีนี้ สามารถป้องกันหรือลดโอกาสที่จะเกิดความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งข้อเข่าเทียม ทำให้อายุการใช้งานของข้อเข่าเทียมยืนยาวอย่างที่ควรจะเป็น นอกจากนี้ยังสามารถช่วยในการตรวจสภาพความสมดุลของเนื้อเยื่อข้อเข่าได้อย่างละเอียดแม่นยำ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้ป่วยจะสามารถใช้ข้อเข่าเทียมได้ดี