人工膝关节是在先进的冶金学、生物材料学、生物力学和骨外科学为基础而设计制造，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崁合，构成股骨关节面；二是胫骨假体，由一层非常耐磨而光滑的超高分子聚乙烯制成的关节面和一个精密的带柄的金属托盘构成，金属托盘的柄可插入小腿骨(胫骨)上端的骨髓腔内与骨紧密结合；三是髌骨假体，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。
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