膝關節是人體最復雜的關節之一，其結構主要包括股骨遠端，脛骨近端和髕骨，以及在股骨和脛骨之間的半月板和韌帶等軟組織。在股骨遠端和脛骨近端表面有關節軟骨覆蓋。膝關節的半月板由內側和外側半月板構成。膝關節的韌帶主要包括前、后交叉韌帶和內、外側副韌帶。這些結構共同維持膝關節的正常功能。隨著年齡的增長，不僅膝關節周圍的韌帶和關節內的半月板出現退變，同時關節軟骨也出現退變。此外，在過度活動，外傷等多因素的綜合作用下，關節的退變會進一步加劇，進而形成骨性關節炎。

當膝關節嚴重退變，同時伴有疼痛影響患者正常生活時就可能需要行關節置換術。但是大多數人對膝關節置換還是相對比較陌生。那么人工膝關節到底是什么？

簡單的說人工膝關節包括股骨假體、脛骨假體，髕骨假體和聚乙烯襯墊。人工膝關節可謂是一個仿生的膝關節。股骨假體相當于股骨的關節軟骨，脛骨假體相當于脛骨的關節軟骨，而聚乙烯襯墊則充當了半月板的角色。醫生會根據患者病情為患者選擇合適的人工膝關節。髕骨假體則由醫生在手術中上根據患者的髕骨的情況來決定。并非每位患者都需要進行髕骨置換。

從材料方面來講，人工膝關節包含金屬和塑料兩部分。金屬部分主要指鈷鉻合金所鑄成的股骨、脛骨及髕骨假體。塑料部分主要指襯墊。襯墊系由高交聯的聚乙烯制成，其目的是減少脛骨和股骨假體之間的摩損。而大部分的假體與骨接觸的界面是由骨水泥充填。骨水泥并不是傳統意義上的水泥，它其實也是一種化學材料，學名叫聚甲基丙烯酸甲酯。骨水泥就像膠水一樣將假體與骨粘在一起，這樣它們之間就可以牢靠固定。

隨著科學技術的進步，不管從材料選擇還是使用壽命或關節功能，人工膝關節置換的技術已經趨于成熟。目前隨著計算機導航和3D打印技術的發展，人們可以根據患者的基本資料在電腦上模擬并定制與患者膝關節相近的關節假體。

另外人們關注的是膝關節假體使用壽命。假體壽命和許多因素相關，如患者的運動量、醫生的手術技術以及假體設計等。人工關節置換術后，建議養成良好的活動習慣。全膝關節置換術后，絕大多數患者疼痛會明顯減輕，膝關節功能得到顯著改善，日常生活基本恢復正常，極大地提高了患者生活質量。（許鵬 西安市紅會醫院 關節外科，主任醫師，授權本網發布）