Исход замены сустава искусственным аналогом во многом зависит от материалов, из которых изготовлен протез. Главное, чтобы он имел износостойкость, прочность, биологическую совместимость, биомеханическую надежность. Долговечность (не менее 15-20 лет) зависит от износостойкости, что обеспечивается изготовлением его из прочных и совместимых между собой материалов. Комментирует Ирина Иванова, к.м.н., врач клиники эндопротезирования суставов Соха: "В настоящее время бедренный и тазовый компоненты выполняются из металла (сплава кобальта-хрома, нержавеющей стали, титана), а головка и вкладыш - из металла, керамики, полиэтилена или комбинации этих материалов. Материалы должны быть биосовеместимы - не приводить к локальному воспалению окружающих тканей, аллергическим реакциям и общему токсическому воздействию на организм.
Сам эндопротез состоит из тазового и бедренного компонентов и "пары трения", представленной головкой и вкладышем. Пара трения "металл-металл" обычно представляет элементы из сплавов кобальта и хрома являются оптимальными для организма человека по совокупности своих характеристик: комбинации прочности и износоустойчивости, пластичности, сопротивления коррозии, а также хорошо сочетаются с другими металлами. Изготовленные из этого сплава тазовые и бедренные компоненты надежны и рекомендованы к применению ведущими мировыми ортопедическими клиниками, однако большинство этих клиник в последние годы полностью отказались от использования «металл-металл» пары трения.
Причина в том, что при длительном соприкосновении металлических поверхностей головки и вкладыша продукты износа кобальта и хрома, а также их ионы попадают в окружающие сустав ткани и кровоток пациента. Это приводит к локальной реакции металлоза с последующим расшатыванием компонентов эндопротеза и образованию псевдоопухолей, а также к системным аллергическим реакциям и заболеваниям внутренних органов. В связи с этим массовое использование данных протезов было прекращено, но количество пациентов представленной группы в мире остается значительным.
Пара трения "керамика - керамика" обладает более высокой, чем у металлов, прочностью. Керамические имплантаты имеют и более гладкую поверхность, устойчивую к царапинам и деформации и обеспечивающую лучшее скольжение. Представляя собой оксид, керамика не окисляется, и соответственно отсутствует присущая металлам коррозия. Керамика биоинертна, что особенно важно при проведении операций эндопротезирования тазобедренного сустава у женщин детородного возраста. Однако, в ходе использования керамических протезов наряду с преимуществами выявились и их недостатки, которые приводят к ревизионным операциям: хрупкость - появление трещин и разломов в процессе эксплуатации; скрип, который нередко возникает при трении компонентов эндопротеза".

Также используются пары трения "металл-полиэтилен" и "керамика - полиэтилен". По словам эксперта, первые поколения моделей полиэтиленовых вкладышей обладали хорошей пластичностью, продукты трения, в отличие от металла, не всасывались в кровь и не оказывали общего токсического воздействия на организм пациента. Но имелся существенный недостаток - износ полиэтиленового вкладыша. Микрочастицы полиэтилена, как и металл, оказывали локальное отрицательное влияние на окружающие сустав ткани: часто вызывали образование болезненных псевдоопухолей, а также способствовали рассасыванию кости и постепенному расшатыванию ножки или чашки эндопротеза.
Сейчас вкладыши производятся из высокомолекулярного полиэтилена. Технологии изготовления постоянно совершенствуются, и современные материалы обладают гораздо большей износоустойчивостью и меньшей токсичностью. "Пропитывание" полиэтилена витамином E, обладающим свойствами антиоксиданта, позволяет уменьшить локальное токсическое воздействие на кость и мягкие ткани.
Пластичность современного высокомолекулярного полиэтилена позволяет изготавливать различные по форме модели вкладышей, препятствующие возникновению нередкого осложнения - вывиха в суставе, тогда как форма твердых керамических и металлических вкладышей полностью совпадают со сферическим углублением чашки эндопротеза. "Сравнивая пару трения "керамика-полиэтилен" с парой "керамика-керамика", следует отметить, что пара "керамика-полиэтилен" хоть и менее износостойкая, но она не издает скрипа, а при оптимальной форме полиэтиленового вкладыша обеспечивают большую надежность сустава в отношении вывиха", - говорит Иванова.