Meningkatnya penggunaan keramik dalam penggantian sendi total sejak tahun 1970-an telah menyoroti peningkatan berkelanjutan dalam bahan sendi artifisial. Saat ini, berbagai macam bahan keramik (aluminium oksida, zirkonium oksida, dan komposit baru) tersedia untuk digunakan sebagai antarmuka gesekan. Karena sifat gesekannya yang sangat baik, penggunaan keramik mengurangi tingkat keausan pada antarmuka sendi, sehingga membuat prostesis lebih tahan lama. Pada penggantian pinggul total, studi klinis jangka panjang telah mengkonfirmasi sifat material keramik yang sangat baik, sehingga menghasilkan risiko kegagalan implan yang lebih rendah. Pada penggantian lutut total, data eksperimental telah menunjukkan tingkat keausan yang rendah dari bahan keramik, dan hasil klinis awal sangat baik. Bahan keramik dalam artroplasti Bahan keramik telah digunakan dalam THA dan TKA ortopedi sejak tahun 1970-an. Sifat tribologi yang sangat baik dan tingkat keausan yang rendah pada permukaan yang lunak atau keras membuat penggunaan klinis bahan keramik sangat menarik, terutama untuk pasien yang masih muda dan aktif. Berkurangnya osteolisis akibat reaksi biologis terhadap partikel yang aus, serta kelembaman kimiawi, ketahanan terhadap korosi dan sifat anti-alergi keramik dibandingkan dengan logam, menjadikan keramik pilihan yang baik untuk digunakan sebagai antarmuka gesekan pada artroplasti. Namun, kegagalan keramik tetap memiliki risiko dengan konsekuensi serius bagi pasien dan merupakan tantangan bagi ahli bedah revisi. Sejak keramik pertama kali digunakan di klinik, sifat material, metode pembuatan, desain prostesis, dan prosedur pengujian telah meningkat secara dramatis, dan risiko fragmentasi telah dikurangi ke tingkat yang sangat rendah. Meskipun rapuh, kekerasan keramik menguntungkan untuk melawan keausan trikoronal. Dibandingkan dengan kobalt kromium (CoCr), permukaan keramik yang dipoles menunjukkan karakteristik gesekan yang sangat baik, berkat efek kekasaran permukaan. Karena sifat hidrofilik bahan keramik (sudut kontak rendah), tingkat pembasahan permukaan ditingkatkan. Hal ini selanjutnya dapat mengurangi gesekan dibandingkan dengan permukaan logam. Bahan keramik yang diaplikasikan di THA dan TKA dapat diklasifikasikan sebagai keramik alumina, keramik zirkonia, dan keramik komposit. Sifat mekanik dari keramik yang berbeda dirangkum dalam Tabel 1. Modifikasi permukaan keramik untuk antarmuka prostetik lainnya, termasuk keramik zirkonia, seperti berlian, dan titanium nitrida, silikon nitrida, dan silikon karbida, jarang diaplikasikan secara klinis atau sedang dalam tahap pengembangan. Oleh karena itu, bahan pelapis ini tidak dibahas dalam makalah ini. Keramik aluminium oksida Keramik aluminium oksida memiliki sejarah penggunaan klinis terpanjang dalam bedah ortopedi. Aluminium trioksida memiliki struktur fase tunggal polikristalin. Selain inert secara kimiawi dan tahan terhadap korosi, juga tahan terhadap penuaan. Kekerasan permukaan yang tinggi menahan kerusakan dan keausan. Namun, keramik alumina memiliki kekuatan lentur dan ketangguhan patah yang terbatas dibandingkan dengan keramik lainnya (Tabel 1). Keramik Zirkonia Zirkonia pertama kali digunakan dalam artroplasti pada tahun 1985 sebagai upaya untuk menggantikan aluminium oksida yang secara mekanis lebih lemah. Keramik zirkonia adalah struktur tetragonal dan monoklinik polikristalin. Yttrium oksida biasanya ditambahkan sebagai zat penstabil karena pergeseran fasa selama penuaan yang dapat menyebabkan perubahan volume. Oleh karena itu, zirkonia standar untuk aplikasi ortopedi adalah zirkonia yang distabilkan dengan yttria (Y-TZP). Zirkonia jarang digunakan dalam penggantian sendi karena adanya penarikan kembali ujung bola zirkonia dan hasil klinis yang buruk. Keramik komposit Keramik komposit dikembangkan karena penuaan Y-TZP dan sifat mekanik aluminium oksida yang buruk. Bahan keramik komposit yang umum digunakan dalam ortopedi adalah alumina yang dikeraskan dengan zirkonia (alumina dengan penambahan sekitar 25% zirkonia), zirkonia yang dikeraskan dengan alumina (zirkonium oksida yang distabilkan dengan yttrium oksida dengan penambahan sekitar 20% alumina), dan komposit matriks alumina (AMC, atau komposit yang diperkuat dengan matriks aluminium yang diperkuat dengan deformasi dan diperkuat dengan wafer), yang terakhir ini berdasarkan keramik komposit alumina yang dikeraskan dengan zirkonia, dengan penambahan tambahan strontium aluminat dan kromium oksida. penambahan strontium aluminat dan kromium oksida. Dalam komposit ini, yttrium oksida mencegah transisi fase zirkonium oksida, zirkonium oksida meningkatkan kekerasan alumina, dan strontium aluminat yang tertanam dalam matriks alumina membentuk wafer yang mencegah perluasan celah. Sebagian besar produsen prostesis sendi telah memanfaatkan ketahanan aus dari antarmuka keramik untuk menawarkan berbagai macam penggantian pinggul dan lutut total. Prostesis ini telah dipelajari secara ekstensif dalam simulasi keausan, laboratorium dan pengaturan klinis dan telah menjadi standar untuk aplikasi klinis.