金属对超高分子聚乙烯（

金属对超高分子聚乙烯（UHMWPE），即金属股骨头和聚乙烯臼杯相关节，已成为全髋置换最常用的承重面组合。研究已证实UHMWPE的磨损特性优于常规聚乙烯材料，磨损率为0.04～0.25mm/年。但问题依然存在，近10余年的研究发现超高分子聚乙烯磨损产生的磨屑诱发机体产生一系列不良反应，并导致骨溶解，大大降低了人工关节的使用寿命。众多学者着力研究增强聚乙烯耐磨性能的方法，以减少磨屑。

20世纪70年代后期出现的高交链聚乙烯（high cross-linked polyethylene，HXLPE）具有更好的磨损特性，已成为髋关节置换的常用承重面。通过射线、电子束照射、过氧化、甲硅烷处理等方式增加聚乙烯的交联能改善对接触磨损和腐蚀磨损的抵抗能力，且交链程度越高，耐磨性能越好。HXLPE磨损率相比UHMWPE降低了60%～90%，内衬磨损率约为0.01mm/年，其优势不言而喻。临床研究同样支持这一观点。然而，交联对韧度、延展性以及抵抗疲劳裂纹形成有负面影响。UHMWPE的交联过程中会产生自由基，可引起氧化降解。为了减少或消除自由基，材料需在高于熔点的温度下复熔，或在低于熔点的温度下退火。高熔点复熔可消除自由基，但会降低晶体粒度，进而降低材料的屈服应力、极限应力和疲劳裂纹抗性。低熔点退火保持晶体粒度和结构特性，但消除自由基的效果低于复熔。

第二代高交联UHMWPE使用了诸多新技术。连续多循环辐射退火可有效维持最佳结晶粒度和机械特性，减少自由基和氧化而不需要复熔。在生产过程中加入抗氧化剂维生素E能在材料氧化水平改善磨损特性。一项髋关节模拟研究显示，稳定掺入维生素E的高交联UHMWPE磨损率相比传统UHMWPE降低4～10倍，其极限强度、屈服强度、延展性和疲劳抗性显著优于复熔高交联UHMWPE。另有学者研究在不影响机械特性的前提下改变UHMWPE的表面以改善摩擦学特性。Zhang等使用透明质酸改变UHMWPE表面，发现这种全新的聚乙烯-透明质酸微复合材料能增加UHMWPE表面的润滑度，改善抗磨损性能，但这种微复合材料的抗拉性能尚不能令人满意。其他如通过离子注入及表面氧化等技术来增强UHMWPE耐磨性能的临床效果还有待进一步研究。