การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมแบบสุทธิ (TKR) นั้นจะช่วยให้พื้นผิวของข้อต่อที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพไปของข้อเข่าถูกเปลี่ยนทดแทนด้วยชิ้นส่วนอวัยวะเทียม ทั้งนี้การหลวมหรือหย่อนของข้อเข่าอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการนำเอาเอ็นและเนื้อเยื่ออ่อนออกในระหว่างการผ่าตัด การหย่อนที่มากเกินไปจะทำให้เนื้อเยื่ออ่อนตกอยู่ภายใต้ความเครียดที่ผิดปรกติ ส่งผลให้เกิดความไม่มั่นคงของข้อต่อและนำไปสู่การเสียหายของข้อเข่าในที่สุด แต่หากข้อต่อมีความแข็งมากเกินไป ผู้ป่วยอาจจะสามารถเคลื่อนไหวตามปรกติหรือสะดวกสบาย ดังนั้นระดับที่เหมาะสมที่สุดของการหย่อนของข้อเข่าจึงเป็นสิ่งที่ต้องการ
ด้วยการใช้เครื่องทดสอบแบบแรงในแนวแกน-แรงบิดรุ่น 8874 พร้อมกับเพิ่มแอกชูเอเตอร์ของการเคลื่อนที่ในทิศด้านหน้า-ด้านหลัง จะช่วยให้นักวิจัยสามารถทำการทดสอบแบบนอกกายถึงความมั่นคงในการหมุนเข้าด้านใน/ด้านนอก และการเคลื่อนที่ในทิศด้านหน้า/ด้านหลังของข้อเข่าในขณะที่อยู่ภายใต้แรงกระทำจากการเดินตามปรกติ ผลกระทบของการไม่ได้สมดุลของชิ้นส่วนและเอ็นต่อความไม่มั่นคงของข้อเข่าจะสามารถถูกประเมินได้
แอกชูเอเตอร์ที่เพิ่มเข้าไปและฟิกซ์เจอร์ทดสอบสามารถถูกนำออกจากโต๊ะทดสอบแบบมีร่องรูปตัวทีเพื่อที่ให้ท่านสามารถติดตั้งอุปกรณ์สำหรับการทดสอบอื่นเพิ่มเติมได้ ซึ่งทำให้เกิดความยืดหยุ่นสำหรับห้องปฏิบัติการทางชีวกลศาสตร์ในการทดสอบที่หลากหลาย
โมเดลทางกลที่เชื่อถือได้และเครื่องทดสอบที่สามารถประเมินความไม่มั่นคงและการหย่อนของข้อเข่าถือเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการออกแบบและการเลือกใช้ข้อเข่าเทียมที่เหมาะสม เทคนิคการผ่าตัดและเครื่องมือในการผ่าตัดก็จะได้รับประโยชน์เช่นกันเนื่องจากสามารถปรับปรุงได้ก่อนการผ่าตัดเพื่อลดการผิดศูนย์ของชิ้นส่วนและความไม่สมดุลของเอ็น