计算机辅助手术导航已经成为现代医学研究的热点之一，它是一个多学科交叉的研究领域，涉及计算机科学、计算机图形学、现代医学、人机心理学和机械设计等领域相关知识。随着计算机软硬件技术的发展，导航系统的功能已经越来越完善，因而导航系统界面的品质成为区分导航系统层次时越来越重要的一个方面。人机界面的理论研究在国内外都已经相对成熟，但如何把当今世界在人机界面设计领域的研究成果具体地应用到手术导航产品界面的设计中，进而指导导航产品界面的设计，在国内研究的还不够。本文通过研究人机界面在导航手术中的应用，针对导航产品界面的特点，归纳了手术导航系统人机界面的设计准则，设计开发出一套适合中国医生的人工膝关节置换手术导航系统的人机界面，具体研究内容有以下几点： 1、总结前人对人机界面研究的理论成果，从认知学原理、设计美学原理及色彩学原理等方面对人机界面的设计原理做出系统的研究，归纳出人机界面设计的指导理论，并通过大量的文献资料系统地总结出人机界面设计的准则。 2、研究了传统膝关节置换手术的步骤及缺点，提出计算机辅助手术导航的解决方案，介绍了手术导航系统的软硬件组成并提出手术导航的路径。 3、重点研究了计算机辅助手术导航的界面特点，根据人机界面设计准则，创新性提出计算机辅助手术导航的界面设计准则，并研究了国外手术导航系统的界面特点，作为设计手术导航系统人机界面的参考依据。 4、基于上述三点的研究，完成本文的最终目标：设计开发出一套适合中国医生的、可用于临床的全膝置换手术导航系统的人机界面，并对界面的用户满意度和可靠性进行了科学的评价。 随着国内的医学界对手术导航系统的关注并逐步接受，手术导航系统的应用会越来越广泛，导航系统软件界面的要求也会越来越高，相信本研究工作对于我国导航软件品质的提升和后续导航软件界面的设计开发将起到一定的推动和指导作用。