本文结合中国医生的手术特点，通过多次尸体骨试验，设计开发了一套适合中国医生手术特点的无影像通用型全膝关节置换导航系统。 文中对计算机手术导航系统中的光学定位追踪技术进行了分析和研究，建立起手术工具在光学定位追踪仪下的空间几何关系，并建立了自己的数据存储结构。针对全膝置换手术导航系统的关键技术，提出了获得病人的解剖信息的方法；建立起股骨和胫骨坐标系，为了与传统医学相结合，提出了正位投影面和侧位投影面的概念，来模拟X光片，帮助医生快速的诊断；利用获得的膝关节解剖特征点，建立了股骨和胫骨的数学模型，确定正确的下肢力线位置，并可根据临床上所应用的不同假体旋转对线标志，来实时显现截骨面的位置，指导医生进行切骨模块的放置，避免了传统手术中繁琐的定位操作，并可进行术前术后运动学状态、软组织松弛度的定量分析等。 针对国外导航系统中导航工具与假体品牌捆绑在一起的现象，根据本文所设计全膝置换手术导航系统的软件流程，结合传统膝关节手术，设计加工了一套通用型和具备一定临床实用性的膝关节导航工具，其最大特点是不必改装每个关节厂家的截骨模块。