TKA手术需要精确的假体匹配和良好的膝关节软组织平衡，但在TKA手术时，医师不能准确的预测术中所需的假体型号，会经常发现术前预测的假体大小和实际情况相差较大，目前临床上运用最广泛测量假体型号的方法是采用术中模块测量法，故使用厂家提供的测量器械术中进行测量，之后需要反复试模。如果术前厂家准备的膝关节假体型号不充分，无法更换与之相匹配的假体，只能选择增加切割额外骨量或冒着假体悬突的风险进行手术，这可能增加术后疼痛、假体撞击、假体周围骨折、假体失效脱位等并发症。随着微创技术的发展，一些医师尝试小切口下进行TKA手术，此时如果要进行术中的精准测量操作起来较为困难，因此如果术前能够非常精准预测TKA手术所需的关节假体型号就可能有效避免以上问题。
术前测量目前运用较多的是膝关节假体厂家提供的X线模板测量。即在患者拍摄患肢X线片后，使用X线模板与之进行比对，确定术中所用假体型号，但目前有研究表示该方法并不能非常准确的预测假体的型号，因为X线模板测量法需术前拍摄下肢全长片作为模板测量基础，部分医院为节约成本或硬件条件限制，医师只能使用相对于DR质量较差CR片或小尺寸片，但这往往会使准确度大打折扣，甚至遗漏患者骨骼可能存在的发育畸形，使测量结果显得不那么可靠。术前所拍摄的下肢X线片还会因股骨旋转造成较大误差，有研究表明，股骨在外旋或内旋时，若外旋20°，股骨干会内翻弯曲6.8°，而股骨轴线内旋时，则会外翻弯曲1°。随着技术的发展，计算机导航测量在TKA手术中具有独特的优势，可以精确的控制假体组件摆放位置、控制下肢力线，但有研究表明该方法在测量膝关节假体时预测结果容易偏大。且计算机导航设备成本高昂，使用繁琐耗时，尚未普及运用。
本研究使用近年来发展较为迅速的数字化测量，这是基于高分辨率CT和三维重建等技术相结合的测量方法。通过一系列的重建和测量步骤，术前即可在计算机辅助手术软件中模拟手术，确定术中所需的假体型号，并且完成手术模拟截骨，假体预安装等多项数字化辅助手术技术。有学者研究表明，数字化测量所获取的膝关节解剖标志数据和实际手术的测量参数吻合度高，误差小，表示该方法为术前确定假体类型和尺寸的数据可靠，大大减少截骨失误或关节假体选择欠妥的可能。
同时，利用术前数字化测量，可以减少手术器械的使用，因不用反复试模测试假体匹配度，这可以缩短手术时间，减少手术失血和感染风险。但因数字化术前规划建立在CT扫描的基础上，会额外增加患者的射线暴露和经济负担，需要与患者沟通利弊。另外，对于一些关节骨骼形态特殊的手术患者，除了术前进行详细的数字化规划外，还可利用3D打印技术把骨骼模型打印出来，进行具体解剖部位的比对和假体试装预手术，可避免术中出现的关节假体匹配困难，降低手术风险。
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