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关节置换术是治疗恶性关节疾病的唯一有效手段，金属-聚乙烯人工关节是目前全世界范围内的主流，占人工关节市场的70％以上。其中，超高分子量聚乙烯(简称聚乙烯)元件是制约人工关节使用寿命的关键。超高分子量聚乙烯具有极佳的高润滑、低磨损、高强度与韧性、优异的生物相容性和生物安全性等综合性能，是目前唯一适于制作人工关节的工程塑料。随着年轻患者数量的增多和人类预期寿命的延长，如何同时提高聚乙烯材料耐磨损性能、强度与韧性以及氧化稳定性，提高人工关节的使用寿命，是本领域面临的世界难题。第一代交联超高分子量聚乙烯很好地提高了材料和假体的耐磨损性能和氧化稳定性，但材料的物理机械性能下降，制约了材料的应用范围，特别是不适于较年轻患者使用。