膝关节是人体最重要关节之一，它对人的行走、上下楼梯、起坐都关系极大。在站立时，它又担负着人体的重量。如果有膝关节疼痛或活动障碍，医生在对膝关节进行检查与判断后，最初可能给予口服药物，注射疗法，按摩理疗等多种方法进行治疗。如果经过以上各种治疗，效果仍然不满意，就应该看看是否有进行人工膝关节置换手术的需要。
什么是人工膝关节置换手术？
当膝关节由于正常解剖结构被严重破坏，不能行使正常功能，即活动时很疼痛时，医生通过外科手术去除损坏的关节，把经过精密设计和制造的人工膝关节来替换您原来的膝关节，这种手术称人工膝关节置换术。
人体的正常膝关节
膝关节由三块骨头组成。大腿骨（股骨）的下端构成了膝关节的上面部分；小腿骨的主要骨头（胫骨）的上端构成了膝关节的下面部分；另一个小而稍呈扁圆形的骨头（髌骨）构成了膝关节的前面部分。所有构成膝关节的骨头，其相互摩擦部位表面都覆盖一层厚几毫米的光滑如镜、稍有弹性、无痛觉的软骨（关节软骨），称为关节面。在膝关节内，股骨与胫骨组成一对关节，在股骨关节面和胫骨关节面之间，还间隔有一块半月形的纤维软骨组织（半月板），它在股骨与胫骨之间起衬垫作用。股骨下端前方又与髌骨组成一对关节。这些骨的周围还有肌肉韧带。所有这些结构共同组成了膝关节。正常膝关节，通过肌肉韧带的作用，使其关节面进行平稳、光滑、均匀、无痛的活动，同时又可保证有效的关节稳定性。如果关节面因各种原因发生磨损、缺损或破坏，则往往会引起行走疼痛及功能障碍。
导致膝关节疼痛及活动受限的常见因素
最常见的是骨性关节炎，类风湿性关节炎和创伤性关节炎。
骨性关节炎：常见于50岁以后，常有关节炎的家族史。在这种关节炎中，作为衬垫的关节软骨和半月板往往已经磨掉，关节间隙变小，导致痛性摩擦、关节变形和僵硬。
类风湿关节炎：它能导致关节滑膜炎症，产生过多的关节积液；炎症还能侵蚀破坏关节软骨，引起关节疼痛、变形和僵硬。
创伤性关节炎：关节内骨折可直接破坏关节软骨。
人工膝关节的材料
1、聚乙烯衬垫
2、胫骨假体
3、股骨假体
人工膝关节是在极先进的冶金学、生物材料学、生物力学和骨外科学的基础上设计出来的。
由三个部件组成。一是股骨假体，它由光滑耐磨的合金制成，可紧密而牢固地与经过特殊截骨后的股骨下端合，构成股骨关节面；另一个是胫骨假体，包括二个部分，一是一层非常耐磨而光滑的超高分子聚乙烯制成的关节面，其下有一个精密的带柄的金属盘托住它，金属托的柄可插入小腿骨（胫骨）上端的骨髓腔内与骨紧密结合；再有一个是髌骨假体，呈圆盘状由超高分子聚乙烯构成，它要取代髌骨关节面与髌骨紧密结合在一起。一般使用的结合方法有二种，一种是用骨水泥（一种有机化合物）把假体与骨组织结合在一起，另一种是对金属面进行特殊处理，人体骨会紧密长入把它固定。目前大多数医生通常选用骨水泥固定。
什么是单髁置换？
单髁置换是人工膝关节置换的一个特殊类型，是一种置换范围局限在单髁的置换。
那么什么是单髁呢？根据膝关节的形状和功能，我们把膝关节分成内外两部分。内侧的由股骨内髁，内侧半月板和外侧胫骨平台构成。同样，外侧部分由股骨外侧髁和外侧半月板以及外侧胫骨平台组成。人的膝关节内外髁形状不同，功能也不完全相同。一般内侧髁承受压力大，外侧髁旋转功能多一些。所以人老了以后，几十年的磨损常常先把膝关节内侧髁的软骨损坏消失，骨质外露，最后造成典型的骨关节炎，也就是骨头之间互相磨擦，导致关节疼痛肿胀，行走困难。
因为只是膝关节内侧髁磨损，外侧髁依然完好，所以只需要治疗内侧髁的老化磨损，就有了单髁置换的手术。国外有很多单髁人工关节。这种关节保留了外侧髁、髌骨、交叉韧带等结构，所以患者膝关节的功能基本正常，没有全膝置换造成的不适应。创伤小，伤口只有传统全膝置换术的一半，患者恢复快，费用低。
是否要作人工全膝置换术或单髁置换？
必须经过您自己、家庭以及您的骨科医生的共同协商后方可决定。需要作膝关节置换手术的常见情况是：
1、膝部严重的疼痛限制了您的日常活动，如步行、上下楼梯、步行几个街口就觉疼痛，您需要步行器或手杖的帮助；
2、当您在日间或晚间休息时，感到疼痛；
3、膝部出现炎症及水肿，并且不因为休息或服药而好转；
4、膝部发生畸形，如O型腿或X型腿等；
5、膝部感觉强硬，伸屈不便；
6、用非甾体类抗炎药无效，如消炎痛、布洛芬等；
7、止痛药有严重的药物副反应；
8、理疗、激素注射及其它手术治疗的效果不好。
9、大部份需要手术者年龄在60到80之间，但医生要根据不同个体作出不同的决定，对手术的建议主要看病人疼痛和病变情况，而不只看年龄，年轻如16岁，年老如超过90岁，都可能获得成功的全膝关节置换术。
决定做人工关节置换手术前的必要检查
骨科评估包括以下几万面：
病史：医生从询问您的一般健康情况，膝部疼痛程度和对您日常生活的影响等等方面收集资料；用物理检查来判断您膝关节的活动度和对线等；拍摄X光片来检查您膝关节的损坏程度及畸形情况；有时还要用血液检查或其它检查，如磁共振、骨扫描等来检查您膝关节的骨结构及软组织情况；您的骨科医生将根据这些资料及评估，来和您探讨，看是否需要做人工膝关节置换术来消除关节疼痛和改善功能，也会考虑是否用其他方法，如服药、理疗或其它类型手术来治疗；您的医生也会向您解释全膝关节置换手术的可能并发症及潜在危险因素，这些危险因素及并发症，发生的几率在1％左右，尽管很低，但难以杜绝。本册子会在后面提到。
对人工全膝置换术的期望
绝大部份病人经过手术后膝关节疼痛显著减轻，功能明显改善，日常活动能够自理，生活质量提高，但手术不会使膝关节功能比未发病前更佳。
手术后，在您的余生，有的事情将禁止再做，这包括慢跑及高撞击力运动。在常规活动下，人工膝关节也会在其塑料垫上产生少许磨损；过度的活动与负重，将会加速磨损，以致假体松动出现膝关节疼痛；如正确使用人工膝关节，那么可用很多年，超过90％的病人可以保持10年以上。
术后的危险活动：包括跑步或奔跑、接触性运动、跳跃运动、剧烈的有氧运动等。
