A utilização crescente de cerâmica na substituição total de articulações desde a década de 1970 realçou a melhoria contínua dos materiais das articulações artificiais. Atualmente, está disponível uma vasta gama de materiais cerâmicos (óxido de alumínio, óxido de zircónio e novos compósitos) para utilização como interfaces de fricção. Devido às suas excelentes propriedades de fricção, a utilização de cerâmica reduz a taxa de desgaste da interface da articulação, tornando assim a prótese mais durável. Na substituição total da anca, estudos clínicos a longo prazo confirmaram as excelentes propriedades dos materiais cerâmicos, resultando num menor risco de falha do implante. Nas próteses totais do joelho, os dados experimentais demonstraram a baixa taxa de desgaste dos materiais cerâmicos, e os resultados clínicos iniciais são encorajadores. Os materiais cerâmicos têm sido utilizados em ATQ e ATJ ortopédicas desde a década de 1970. As suas excelentes propriedades tribológicas e as baixas taxas de desgaste em interfaces moles ou duras tornam a utilização clínica de materiais cerâmicos muito atractiva, especialmente em doentes jovens e activos. A redução da osteólise devido à reação biológica às partículas de desgaste, bem como a inércia química, a resistência à corrosão e as propriedades antialérgicas da cerâmica em comparação com os metais, fazem da cerâmica uma boa escolha para utilização como interfaces de fricção em artroplastia. No entanto, a falha da cerâmica continua a ser um risco com consequências graves para o doente e um desafio para o cirurgião de revisão. Desde que a cerâmica foi utilizada pela primeira vez na clínica, as propriedades dos materiais, os métodos de fabrico, a conceção da prótese e os procedimentos de teste melhoraram drasticamente e o risco de fragmentação foi reduzido para um nível muito baixo. Apesar da sua fragilidade, a dureza da cerâmica é favorável para combater o desgaste tricoronal. Em comparação com o crómio-cobalto (CoCr), as superfícies cerâmicas polidas apresentam excelentes características de fricção, graças ao efeito da rugosidade da superfície. Devido à natureza hidrofílica do material cerâmico (baixo ângulo de contacto), o grau de humidificação da superfície é melhorado. Este facto pode reduzir ainda mais o atrito em comparação com as superfícies metálicas. Os materiais cerâmicos aplicados na ATQ e na ATJ podem ser classificados como cerâmicas de alumina, cerâmicas de zircónio e cerâmicas compósitas. As propriedades mecânicas das diferentes cerâmicas estão resumidas no Quadro 1. As modificações da superfície cerâmica para outras interfaces protésicas, incluindo a zircónia, tipo diamante e nitreto de titânio, nitreto de silício e cerâmica de carboneto de silício, raramente são aplicadas clinicamente ou estão em desenvolvimento. Por conseguinte, estes materiais de revestimento não são abordados no presente documento. Cerâmicas de óxido de alumínio As cerâmicas de óxido de alumínio têm a história mais longa de utilização clínica em cirurgia ortopédica. O trióxido de alumínio tem uma estrutura monofásica policristalina. Para além de ser quimicamente inerte e resistente à corrosão, é também resistente ao envelhecimento. A elevada dureza da superfície resiste aos danos e ao desgaste. No entanto, as cerâmicas de alumina têm uma resistência à flexão e uma tenacidade à fratura limitadas em comparação com outras cerâmicas (Tabela 1). Cerâmica de zircónia A zircónia foi utilizada pela primeira vez na artroplastia em 1985, numa tentativa de substituir o óxido de alumínio, mecanicamente mais fraco. As cerâmicas de zircónia são estruturas policristalinas tetragonais e monoclínicas. O óxido de ítrio é normalmente adicionado como agente estabilizador devido a mudanças de fase durante o envelhecimento que podem levar a alterações de volume. A zircónia padrão para aplicações ortopédicas é, portanto, a zircónia estabilizada com ítria (Y-TZP). A zircónia tem sido raramente utilizada em substituições de articulações devido a uma anterior retirada da ponta da esfera de zircónia e a resultados clínicos fracos. Cerâmicas compostas As cerâmicas compostas foram desenvolvidas devido ao envelhecimento da Y-TZP e às fracas propriedades mecânicas do óxido de alumínio. Os materiais cerâmicos compósitos mais utilizados em ortopedia são a alumina endurecida com zircónia (alumina com cerca de 25% de zircónia adicionada), a zircónia endurecida com alumina (óxido de ítrio estabilizado com óxido de zircónio com cerca de 20% de alumina adicionada) e os compósitos de matriz de alumina (AMCs, ou compósitos de matriz de alumínio reforçados por deformação e reforçados por wafer), sendo estes últimos baseados em cerâmicas compostas de alumina endurecida com zircónia, com a adição adicional de aluminato de estrôncio e óxido de crómio. adição de aluminato de estrôncio e de óxido de crómio. Neste compósito, o óxido de ítrio impede a transição de fase do óxido de zircónio, o óxido de zircónio aumenta a dureza da alumina e o aluminato de estrôncio incorporado na matriz de alumina forma uma bolacha que impede a extensão das fissuras. A maioria dos fabricantes de próteses articulares tirou partido da resistência ao desgaste das interfaces cerâmicas para oferecer uma grande variedade de próteses totais da anca e do joelho. Estas próteses foram amplamente estudadas em simulações de desgaste, em laboratório e em ambientes clínicos e tornaram-se padrão para aplicações clínicas.