关节置换手术被医学界认为是21世纪具有划时代意义的手术，膝关节置换手术对于膝关节终末期病变的患者来说，通过植入人工关节假体，替代患者病变的骨头，能够有效的缓解疼痛、恢复运动量，改善生活质量。
那么，膝关节植入假体的寿命到底有多久？这也是很多朋友们想要知道的一个问题。毫无例外的，每次手术前都需要花半个小时解释这个问题......实在心力交瘁！在这篇文章里，黑锅将为大家入门科普一下大家的这个疑问（主要针对膝关节置换的假体），希望能有更多人看到这篇文章。
在20世纪60年代和70年代，大多数人认为全膝关节置换术可以持续的时间，仅仅只有10年左右。
这也是当年的教科书上都会限定：膝关节置换手术仅限于老年患者（＞65岁）。随着时间的推移，很明显，绝大多数的膝关节植入物将持续大约20年甚至更长时间。
在过去的20年里，手术技术、使用的材料、植入物设计和固定的改进和不断升级，使得膝关节植入物的耐用性大大超过了20年。
而现在仍有许多还活着的患者，他们的膝关节假体早在30-40年前就已经植入了！然而，与任何医学问题一样，膝关节植入物的寿命因患者的身体状况、活动、体重、外科医生放置植入物的技巧等不同而有所不同。
人工关节材料
首先，为了方便本文的阅读，黑锅有必要在这里讲一下人工关节材料方面的科普。
替换膝关节由植入胫骨的扁平金属板和柄（下图①）、聚乙烯负重界面（下图②）和股骨末端的金属假体（下图③）组成。使用金属和聚乙烯制成的组件可以使关节表面之间达到最佳的接合(或称为关节灵活性)，具有很小的摩擦。因为膝关节植入物的摩擦界面比较平坦，所以磨损问题比髋关节植入物要小，因为髋关节植入物的轴承比较深。
可用于膝关节植入物的材料有：
1、不锈钢
由于对人体长期耐腐蚀能力的限制，不锈钢在膝关节置换术植入物中并不常用。它更适合作为临时的植入物固定，如骨折板和螺钉。换句话说就是它没那么耐用，不能用尽往后余生！
不要想着把自己家的不锈钢黑锅放进去，一个是工艺不行，另外一个，没有必要的消毒......乖，别闹！
2、钴铬合金
钴铬合金是一种硬、韧、耐腐蚀、生物相容性好的金属。
钴铬合金和钛一样，是膝关节植入物中应用最广泛的金属之一。至于哪种材料更好、更合适，目前还没有共识。
虽然，使用钴铬合金后出现的有关过敏反应患者的百分比非常低，但令人关注的一个方面就是，由于关节运动后假体磨损，可能释放到体内的微小颗粒（金属离子），而这些颗粒有时会在人体中引起反应，尤其是那些对镍等特殊金属过敏的病人。发生的概率虽然小，但是黑锅就遇到过2例病人手术后对自己放入的假体过敏的！
3、钛及钛合金
纯钛通常用于不需要高强度的植入物。例如，纯钛有时被用来制造金属纤维，这一层金属纤维连接到植入物表面，使骨生长到植入物中，或使骨科常用的骨水泥更好地连接到植入物上，以便实现坚强的固定。
钛合金具有生物相容性。除了钛之外，它们通常还含有大量的钒和铝。膝关节植入物中使用最多的钛合金是Ti6Al4V（原谅我化学学得不好）。钛和钛合金具有很强的耐腐蚀性，使它们成为惰性生物材料。惰性是个好东西，太活跃的金属容易跟身体起反应。
与其他用于膝关节植入物的金属相比，钛及其合金具有更低的密度。此外，钛和钛合金的弹性比其他用于膝关节植入物的金属要低。正因为如此，钛植入物的作用更像人类的天然关节，因此，大大降低了骨吸收和萎缩等并发症。
4、钽金属
钽是一种纯金属，具有良好的生物物理性能，即柔韧性、耐腐蚀性和生物相容性。近年来，钽被制成了一种新的多孔材料——骨小梁金属。它含有孔隙，其孔隙大小使钽这种材料非常有利于骨骼生长。此外，小梁金属具有弹性，有助于骨重建。
看这一个个利于骨长入的孔隙，是不是密集恐惧症要发作了？
锆合金
首先我也不知道这个字怎么读！
锆合金是一种新型的陶瓷膝关节植入材料，锆合金与全塑料胫骨组件相结合，取代了用于其他膝关节置换的金属托盘和塑料嵌件。有研究表明，这种新膝关节假体可以使用20-25年，远远超过钴铬合金和聚乙烯（中间那块白白的东西）植入物有效的15-20年。新的组合可以润滑，这导致与聚乙烯连接更平滑、更简易。
这种材料的另一个重要特点是它具有生物相容性，这意味着对镍过敏的人不能用钴铬合金做膝关节植入物(因为镍是钴铬合金的一种成分)。锆合金植入却能消除镍过敏患者的风险，因为这种新材料不含镍。
氧化锆是一种新型的膝关节植入材料。它基本上是一种转化金属合金，具有陶瓷表面。它含有氧化锆和铌合金，将材料表面氧化成氧化锆陶瓷。这种金属的优点是仅仅改变了表面，所以植入物的其余部分仍然是高强度的金属。尽管它的硬度是钴铬合金的两倍，但它的摩擦力确只有钴铬合金的一半，因此性能更高，使用寿命更长。
她有一个霸气的名字------黑金！
金子呀，不用想都很贵了！
聚乙烯
说白了就是本文下图中的那个白白的“塑料”。
膝关节置换术中的胫骨和髌骨组件由聚乙烯制成。虽然髋关节植入物中，标准聚乙烯表面遭受磨损较大，但在膝关节植入物，因为关节表面是平坦的，一般不会导致相同的磨损。
但使用超高交联聚乙烯(UHXLPE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)甚至可以减少微乎其微的磨损，使膝关节植入物的使用寿命更长。
中间这块东西，目前全世界都在用，别问我为什么不做成金属的！摩擦界面，OK？
膝关节置换手术的年龄限制已经被抛到了一边，目前对于年轻的，有必要做关节置换的患者，只要有手术适应症，也可以换关节。但人们仍然担心年轻患者比老年患者更快地磨损植入物。
其实，虽然这是必须面对的一个问题，但这完全可以不必要那么担心！磨损一直被认为是主要问题，但统计数据显示，膝关节置换中塑料垫片上的磨损并不像人们曾经认为的那么严重，因为膝关节的轴承性质比髋关节更平坦，因此聚乙烯磨损的情况相对髋关节置换来说小很多。
膝关节置换最大的长期问题是松动。为了限制这种情况，最好的建议是患者避免重复的负重，保持健康，并在适当的体重范围内，避免高强度的运动，如跑步、滑雪和篮球等，同时避免跪着，要跪也不要跪太多......
如果人工膝关节植入物确实开始引起疼痛，请与您的骨科医生讨论您是否可能是第二次膝关节置换的候选人.......
总结
随着目前关节假体制作工艺的进步，以及材料学的发展，目前的膝关节置换假体平均使用20年是没问题的。但记住是平均值，那么说肯定有人用的比较久，有些人有的比较短。
这种差异在于患者自身使用的假体材料，术后运动量以及术后是否发生感染、假体松动、过敏及其他反应等，这一部分内容将在黑锅的下一篇文章中叙述，怕写太多了你们睡着了！
更多科普正在路上，欢迎关注！