A utilização clínica de cerâmica na substituição total do joelho foi relatada pela primeira vez por Langer em 1972, quando foi utilizada uma plataforma tibial de cerâmica de alumina não cimentada. O primeiro sistema de substituição total do joelho não cimentado de cerâmica de alumina combinado com polietileno de peso molecular ultra-elevado surgiu no Japão. Mais tarde, foram efectuadas melhorias no design deste sistema para fixação cimentada (KOM-1, 2, 3). Outros sistemas de ATJ em cerâmica de alumina incorporando UHMWPE, como o KC-1, TSD, NCU, LFA-I e YMCK, também encontraram uso clínico no Japão. Existem mesmo desenhos que utilizam côndilos femorais metálicos com superfícies de articulação em cerâmica de alumina, evitando assim o contacto direto entre a cerâmica e o osso. Os côndilos femorais em cerâmica de zircónio também foram utilizados no Japão (Bi-surface, KU). O Multigen Knee System, baseado no côndilo femoral em liga de crómio-cobalto, também começou a introduzir uma prótese femoral em AMC (BIOLOX?delta), sem alterar o design. Após 12 meses de seguimento, os côndilos femorais em cerâmica BIOLOX?delta (MultigenPlus) apresentavam bons resultados clínicos e não se verificou qualquer afrouxamento da prótese. A Figura 3 mostra alguns dos designs de joelho em cerâmica que podem ser encontrados no mercado. É muito mais difícil comparar as taxas de desgaste em diferentes interfaces na ATJ do que na ATQ. O desenho da prótese tem um efeito significativo no desgaste, de tal forma que os dados relevantes só podem ser obtidos a partir de estudos de desgaste in vitro com o mesmo desenho e diferentes materiais de interface. Por exemplo, o desgaste de um côndilo femoral de zircónio do sistema Bi-Surface (Kyocera, Corp, Kyoto, Japão) e de um côndilo femoral de crómio-cobalto do mesmo desenho foi comparado com o desgaste do UHMWPE no simulador de joelho Shore-Western. Os resultados mostraram que a taxa de desgaste do UHMWPE da prótese de zircónia era, em média, 4 vezes inferior, enquanto a rugosidade da superfície (Ra) do côndilo femoral de cromo-cobalto era 5 vezes superior à do côndilo femoral de zircónia. Além disso, a taxa de desgaste estava relacionada com a dose de radiação quando o UHMWPE foi esterilizado com radiação gama. Noutro estudo em que o método de desinfeção do UHMWPE, o tipo de simulador de joelho e os parâmetros de medição eram diferentes dos descritos acima, as taxas de desgaste dos côndilos femorais de óxido de alumínio, dos côndilos femorais de óxido de zircónio e dos côndilos femorais de liga de crómio-cobalto do Biosurface Knee System foram comparadas em relação ao UHMWPE. Os resultados permaneceram semelhantes, com a prótese de cerâmica a apresentar uma diminuição média de 5 vezes na taxa de desgaste, enquanto a prótese de cerâmica de alumina apresentou uma taxa de desgaste inferior à da cerâmica de zircónia. Foram observados danos na superfície da prótese de crómio-cobalto, mas não na prótese de cerâmica. Além disso, foi efectuado um estudo para comparar o desempenho dos côndilos femorais de cobalto-crómio versus AMC contra sistemas de joelho UHMW contra o desgaste de três corpos, realizando 5 milhões de ciclos de movimento num simulador de joelho. Não foram observados danos na superfície do componente cerâmico e foi observado um menor desgaste na almofada de UHMWPE em comparação com os côndilos femorais de crómio-cobalto. Em aplicações clínicas, as próteses cerâmicas de primeira geração de ATJ apresentaram uma elevada taxa de afrouxamento devido a uma fixação não cimentada e a uma osteointegração inadequada. No entanto, algumas próteses de cerâmica de alumina e zircónia bem fixadas tiveram um bom desempenho clínico. Vários desenhos de próteses de remoção do côndilo femoral de alumina e liga de cobalto-crómio (em humanos durante 6 a 23 anos) foram estudados e analisados quanto ao desgaste e danos na superfície. Verificou-se que os côndilos femorais de cobalto-crómio apresentavam mais danos na superfície e maior rugosidade, o que foi consistente com os resultados experimentais in vitro. As almofadas de UHMWPE, que formam a articulação com os côndilos femorais de cerâmica, apresentaram menos desgaste.