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。需要做膝关节置换手术的常见情况如下：

膝部严重的疼痛限制了您的日常活动，如步行、上下楼梯、甚至没走多远就疼得不行，需要步行器或手杖的帮助；

·在白天或晚上休息时感到疼痛；

·膝部出现炎症及水肿，且休息或服药后未见好转；

·膝部发生畸形，如O型腿或X型腿等；

·膝部感觉强硬，伸屈不便；

·用非甾体类抗炎药无效，如消炎痛、布洛芬等；

·止痛药有严重的药物副反应；

·理疗、激素注射及其他手术治疗的效果不好。

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，如年轻不足20岁或年老超过90岁的人，都可能获得成功的全膝关节置换术。

当然，是否实施手术，则必须经过您自己、家人以及您的主管医生的共同协商后方可决定。