髌骨关节相关并发症是全膝关节置换术后常见并发症，膝关节表面置换术通常不更换髌骨，术后则可能发生膝关节前侧疼痛，甚至需再次手术更换人工髌骨。即使更换人工髌骨后仍可能发生髌骨骨折、无菌性松动、髌骨不稳地、聚乙烯衬垫磨损、髌骨弹响甚至骨坏死。
既往髌骨部位并发症是全膝关节置换术失败的主要原因，但随着假体设计的进步，该并发症越来越少，目前主要的问题是髌骨轨迹的问题，熟悉髌骨异常的轨迹及如何操作是预防相关并发症的关键。
假体位置不佳是TKA术后髌骨不稳定的最常见原因，作者认为股骨端假体力线需与经髁轴线对齐，甚至需要进一步轻度外旋，此外股骨端假体最好轻度片外并且与股骨髁的前后尺寸相一致。如果股骨端假体偏内、内旋或者与经髁的轴线未对齐则使膝关节外侧软组织张力增加，容易导致术后髌骨半脱位。
既往文献已证实股骨端假体内旋与TKA术后功能效果欠佳有关，当然胫骨端假体内旋也也容易导致术后效果不佳，因为如果胫骨端假体内旋则使胫骨屈曲时过度外旋增加了Q角。此外胫骨假体安置偏前会导致髌股关节间应力增加，Didden等人研究发现胫骨端假体安置每往后1mm，髌股接触应力会下降2.2%。
冠状面上的外翻畸形同样会增加Q角并影响髌骨的稳定性，计算机模型显示平台旋转可以通过减小胫股旋转不良、髌骨外侧移位、髌股关节接触应力以弥补股骨端假体的旋转不良。
然而旋转的代偿能力有限，仅在膝关节轻度屈曲时才有效，尤其是针对股骨端假体力线不佳导致的胫腓旋转不良时代偿效果更差。目前绝大多数的有质量的随机对照研究并未明确的强调需要改善髌骨轨迹或者与固定平台相比较改用旋转平台后的临床疗效如何。
TKA术后的患者出现髌骨并发症时常表现为持续的疼痛、活动度下降及不稳定感，影像有助于诊断。作者认为当假体位置不良导致髌股轨迹异常或不稳定时是髌股关节翻修的指征。
如果假体的力线尚可，关节外侧间隙松解可能会有帮助但预后不详；为了调整力线更为激进的方案是THR术后行胫骨结节截骨；对于髌骨骨折的患者在手术治疗时所使用的假体需使髌股关节松弛或有20°甚至更大的伸直角度；未出现松动并且伸膝功能完整的患者则可以保守治疗，即无需手术将患膝固定于伸直位。
