机械轴也称为力线。股骨头中心至踝关节中心的连线为下肢机械轴线，下肢机械轴线与地面并不垂直，与垂线间成大约3°的夹角。下肢机械轴线可以进一步分为股骨机械轴线（股骨头中心至股骨远端髁间窝）和胫骨机械轴线（胫骨近端中心至踝关节中心）。股骨和胫骨机械轴线的内侧夹角称为髋膝踝角。这一角度反映整体下肢的对线情况。
股骨和胫骨的解剖轴就是其髓腔的轴线。有两种方法确定股骨的解剖轴。一种是沿股骨髓腔划线，使其正好平分股骨髓腔，另一种是股骨干髓腔中点和膝关节上10cm处股骨髓腔中点的连线。胫骨的解剖轴是胫骨髓腔中心线。在正位片上，胫骨的解剖轴和机械轴通常是一致的。但股骨的解剖轴和机械轴存在5-7°的夹角。股骨和胫骨解剖轴的外侧角称为股骨胫骨角（FTA）。
膝关节的运动轴是指在膝关节活动时的3个旋转轴线。与上述讨论的轴线不同，运动轴是用来描述膝关节的动态运动的。第一条运动轴是膝关节伸屈时胫骨围绕股骨转动的横轴，另一条运动轴是髌骨围绕股骨滑动时的横轴，这条轴线与第一条轴线平行，偏前偏上。最后一条运动轴是一纵轴，与前两条横轴相垂直，胫骨围绕该轴线相对股骨产生内外旋。
膝关节关节线是指内外侧胫骨关节面顶点的连线。由于内侧髁较外侧髁更大、更靠远端，因此正常情况下关节线是向内侧倾斜。膝关节关节线存在较明显的个体差异，通常为3°左右（相对于下肢机械轴线内翻）。
当膝关节无内外翻畸形时，膝关节中心位于下肢机械轴线上。如果膝关节中心位于下肢机械轴线的内侧，说明膝关节存在外翻畸形（X形腿）。相反的，如果膝关节的中心位于下肢机械轴线的外侧，说明膝关节存在内翻畸形（O性腿）。对于大多数正常成人，膝关节是带有轻度内翻或外翻的，也就是说髋膝踝角并非180°。
对于股骨来说，股骨远端关节平面与机械轴线并不垂直，其垂线与机械轴线间存在3°夹角；与股骨解剖轴线存在9°夹角（解剖轴线与机械轴线间有6°夹角，关节面垂线与机械轴线间有3°夹角）。对于胫骨来说，关节平面的垂线与机械轴线（胫骨解剖轴线）存在3°夹角。
髌骨包埋于股四头肌肌腱内，与股骨髁形成髌股关节。膝关节屈曲超过15°时，髌骨开始与股骨髁间的髌骨滑车相接触。随着屈曲角度的增加，髌骨陷入髌骨滑车中（股骨对髌骨的“俘获”）。
髌骨运动时会受到股四头肌和髌腱的牵拉作用。而两者的走行方向并不一致，两者牵拉力线的夹角称为Q角。由于有Q角的存在，髌骨在活动时有向外脱位的趋势。在膝关节屈曲30°时，髌骨向外脱位的风险最大（髌骨刚刚进入髌骨滑车），随着屈曲增加，较为前突的股骨外髁将对髌骨产生更大的骨性限制作用，维持髌骨的正常运动轨迹。
恢复胫股关节正常的对线关系是膝关节置换手术的主要目标之一。恢复正确的对线关系，才能纠正膝关节内外翻畸形。有多种方式用来在TKA中建立正确的下肢对线关系，最常见的有两种方式：机械轴对线技术和解剖对线技术。这两种方法的目的是一致的，就是要获得中立位的下肢机械轴线，使股骨头、膝关节中心和踝关节中心处于一条直线上。
John Insall最早描述了机械轴对线方法。垂直于机械轴线进行股骨远端和胫骨截骨，从而建立中立位的下肢机械轴线。Insall认为机械轴线对线是最优选择，假体垂直于机械轴进行放置可以使假体承受的应力更为均匀，有助于假体的固定，避免异常应力集中导致的聚乙烯磨损和疼痛。
采用机械轴对线技术股骨远端截骨需要相对解剖轴线外翻6°，使远端截骨面与机械轴线垂直。胫骨近端截骨需要与解剖轴垂直。由于正常胫骨关节面存在3°左右的内倾，所以垂直解剖轴截骨胫骨外侧截骨量要多于胫骨内侧。为此在屈曲位上股骨假体需要外旋3°放置来加以补偿。
解剖对线技术由Hungerford和Krackow提出。目的是根据解剖关节平面进行假体定位，使假体置换后的关节平面相对下肢机械轴线内翻2-3°。胫骨截骨要根据胫骨平面与机械轴线的夹角来确定。股骨远端截骨要根据股骨关节面与机械轴线的夹角加上机械轴线与解剖轴夹角的总和来确定，大约为8-9°外翻（相对股骨解剖轴线）。这样操作将会形成大约6° 的股骨胫骨角，而且可以使关节平面在正常步态下与地面平行。
爱康医疗（股票代码：1789.HK）作为国内最早研制并生产膝关节假体的企业，以临床和市场的发展为导向，研制出一代又一代膝关节假体，丰富了国产膝关节在临床中的解决方案。
2004年爱康医疗推出第一代人工膝关节假体AK Knee，同时它也是国内领先的后稳定型人工膝关节假体，彻底打破了国内膝关节市场被进口厂家垄断的局面，是国产人工膝关节假体重要里程碑。
2008年爱康医疗在北京大学第三医院的张克教授、田华教授以及蔡宏教授和北京大学积水潭医院徐辉教授等多位专家帮助下，并结合第一代膝关节假体临床植入经验，研制出第二代膝关节系统：JPX全膝关节置换系统，它是国内首个解剖型人工膝关节假体，股骨髁分左右，极大的丰富了假体型号在术中的选择。
为了进一步适应临床市场对国产膝关节假体更高的需求，于2012年爱康医疗推出第三代人工膝关节假体：A3全膝关节置换系统，它是国内首个完全由医生团队参与研发设计的人工膝关节假体，这套系统由北京大学积水潭医院周一新教授、徐辉教授，北京大学第三医院张克教授、田华教授以及北京大学人民医院林剑浩教授等多位知名专家共同设计完成，是医生临床使用经验的结晶，它拥有着当时独特的三大特点：全尺寸、高屈曲、通配，并且手术工具完全由医生参与设计：精准、便捷，便于临床医生使用。与此同时，与A3初次节系统共同出现的ACCK翻修膝关节系统，可以在术中与A3初次膝关节系统配套使用，完善了从初次置换到复杂初次置换再到翻修一整套膝关节解决方案，丰富了临床医生在术中的选择。
基于A3膝关节系统临床使用的成功经验，于2016年爱康医疗推出A3膝关节系统的升级版A3 GT，它是国内领先的解剖型胫骨平台人工膝关节假体，同时进一步扩大医生研发团队，在原有研发专家基础上，河南省洛阳正骨医院河南省骨科医院孙永强教授、厦门大学附属福州第二医院张怡元教授为A3 GT的假体设计和工具改进提出了宝贵意见，这套系统保留了A3所有的特点，并增加CR型膝关节假体，丰富术者在术中假体的选择；胫骨平台采用解剖型设计，最大限度增加假体对胫骨骨质的覆盖。工具方面，追求“轻靚化”设计，使工具操作更加精准、便捷。
经过9年时间的慢跑，于2018年爱康医疗的旋转铰链膝和肿瘤膝成功取得注册证，这是国内第一款通过临床试验批准上市的旋转铰链型膝关节假体，AMRS膝关节系统的上市填补了爱康在创伤、骨肿瘤等膝关节重建领域的空白，从而形成一条完整的膝关节解决方案。
爱康医疗作为中国骨科植入物行业的领军企业，先后获得国内金属3D打印植入物的CFDA注册许可（髋关节系统、人工椎体系统、椎间融合器系统）。2015年8月3D ACT人工髋关节系统经过临床验证的内植入物产品获准上市，再次将金属3D打印技术在中国的应用引领到了世界同等水平，同时相关核心技术全部拥有自主知识产权。
爱康推出的ITI（Image To Implant）技术平台是在3D打印领域与数字化领域的又一次革新：周全的术前规划，让医生提早知道术中可能存在的风险，不仅缩短了手术时间，提高了手术精准性，更为病人的安危提供了有效的保障。
在过去的几年中，爱康医疗基于3D ACT技术先后完成了人工寰枢椎（人工椎体）、全颈椎、多节段胸腰椎、人工肘关节、人工腕关节、全膝关节、人工全骶骨、半骨盆（骶髂关节至耻骨）等多项全球领先的个性化设计假体置换，为外科医师提供了基于精准医疗理念的解剖重建解决方案，这为医生和患者插上想象的翅膀，并终变现实！
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