人工膝関節全置換術におけるセラミックの臨床使用は.1972年にLanger氏によって初めて報告された。 日本で初めて.アルミナセラミックと超高分子量ポリエチレンを組み合わせた人工膝関節全置換術システムが登場した。 その後.セメント固定用にこのシステムの設計が改良された(KOM-1, 2, 3)。 KC-1.TSD.NCU.LFA-I.YMCKなど.UHMWPEを組み込んだ他のアルミナセラミックTKAシステムも日本で臨床使用されている。 金属製の大腿骨顆部にアルミナセラミック製の関節面を使用し.セラミックと骨が直接接触しないようにした設計もある。 ジルコニアセラミック製の大腿骨顆部も日本で使用されている（Bi-surface.KU）。 コバルトクロム合金の大腿骨顆をベースとしたMultigen Knee Systemも.デザインは変えずに.AMCの大腿骨人工関節（BIOLOX?δ）の導入を開始した。 BIOLOX?deltaセラミック製大腿骨顆（MultigenPlus）は.12ヶ月の追跡調査後.臨床スコアが良好で.人工関節のゆるみも見られなかった。 図3は.市販されているセラミック膝関節のデザインをいくつか示している。 人工関節の設計は摩耗に大きな影響を与えるため. 同じ設計で異なるインターフェースの材料を用いたin vitro摩耗試験からしか関連データを得ることはできない。 例えば.Bi-Surfaceシステム（京セラ.京都.日 本）のジルコニア製大腿骨顆と.同じ設計のコバルト クロム製大腿骨顆の摩耗を.Shore-Western膝シミュ レーター上でUHMWPEの摩耗と比較した。 その結果.ジルコニア人工関節のUHMWPE摩耗率は平均で4倍低かったが.コバルトクロム大腿骨顆部の表面粗さ（Ra）はジルコニア大腿骨顆部のそれよりも5倍高かった。 さらに.UHMWPEをガンマ線滅菌した場合.摩耗 率は放射線量に関連していた。 UHMWPEの滅菌方法.膝シミュレーターの種類.および測定 パラメーターが上記とは異なる別の研究では.バイオサー フェス膝システムの酸化アルミニウム大腿骨顆部.酸化ジルコ ニウム大腿骨顆部.およびコバルトクロム合金大腿骨顆部の 摩耗率をUHMWPEと比較した。 結果は同様で.セラミック製人工関節は摩耗率が平均5倍低下し.アルミナ製人工関節はジルコニア製人工関節よりも摩耗率が低かった。 コバルト・クロムの人工歯の表面には損傷が観察されたが.セラミックの人工歯には見られなかった。 さらに.膝関節シミュレーターで500万サイクルの 運動を行い.3体摩耗に対するUHMW膝関節シス テムとコバルトクロム大腿骨顆部対AMC大腿骨顆部の 性能を比較する研究が行われた。 セラミック製コンポーネントの表面に損傷は見られず.UHMWPEパッドの摩耗はコバルトクロム製大腿骨コンダイルに比べて少なかった。 臨床応用では.第一世代のTKAセラミック人工関節 は.未セメント固定と不十分なオッセオインテグレーションに より.高いゆるみ率を示した。 しかし.よく固定されたアルミナやジルコニアのセラミック人工関節の中には.臨床的に良好に機能するものも少なくなかった。 アルミナおよびコバルトクロム合金の大腿骨顆部 除去人工関節のいくつかのデザイン（ヒトで6～23年間使用） を研究し.摩耗と表面損傷について分析した。 コバルトクロム合金の大腿骨顆は.表面損傷が多く.粗さが高いことがわかり.これはin vitroの実験結果と一致した。 セラミック製大腿骨顆と接合部を形成するUHMWPE製パッドは.摩耗が少なかった。