1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sendi lutut

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sendi lutut merupakan salah satu sendi paling canggih pada tubuh manusia.
Sendi lutut seperti sebuah bantalan besar yang terletak pada tulang kaki bagian
bawah yang terdiri dari dua artikulasi yaitu antara femur dan tibia kemudian antara
femur dan patella (Masourus dkk, 2010). Sendi lutut sangat berpotensi mengalami
kerusakan yang disebabkan karena adanya keausan yang terjadi pada tulang
kartilago, degenerasi tulang, cidera parah atau kecelakaan, dan faktor beban lainnya
(Amirouche dan Solitro, 2011).
Gambar 1.1. Anatomi sendi lutut normal (Jun, 2011)
Sendi lutut yang mengalami kerusakan akan membatasi manusia untuk
melakukan aktivitas sehari-hari atau bahkan membuat manusia tidak mampu sama
sekali untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Dalam hal ini, operasi pergantian sendi
lutut (total knee arthroplasty atau total knee replacement) dapat dilakukan untuk
menggantikan bagian lutut yang rusak dengan implan sehingga fungsi artikular lutut
kembali normal (Jun, 2011).
1
2
Sendi lutut terdiri dari tiga tulang yaitu femur,
tibia dan patella
sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 1.1. Ketiga tulang tersebut terhubung
satu sama lain, dimana femur distal terletak di bagian ujung proxsimal tibia yang
memungkinkan pergerakan halus dari kaki bagian bawah. Sedangkan patella terletak
di depan lutut dan di antara otot tendon tengah paha. Ketiga tulang ini diikat oleh
ligamen yang kuat untuk menjaga kestabilan lutut. Sendi lutut tidak hanya menekuk
seperti engsel pada pintu, tetapi juga memiliki mobilitas yang kompleks seperti
rotasi dan translasi antar tulang (Jun, 2011). Tulang yang akan diganti pada operasi
total knee replacement adalah femur dan tibia.
Knee joint prosthetic yang digunakan saat ini, dibuat dengan menggunakan
rancangan yang disesuaikan dengan bentuk dan dimensi tulang lutut pasien.
Pembuatan knee joint prosthetic ini mengacu pada hasil penelitian yang
menunjukkan bahwa rancangan implan merupakan faktor penting yang memiliki
pengaruh pada beberapa hal, yaitu: tingkat keausan (Saikko dan Calonius, 2002),
kadar rasa sakit yang dialami pasien, pemenuhan fungsi restorasi, serta peningkatan
durabilitas dan kehandalan implan (Mow dan Hayes, 1997). Pembuatan rancangan
implan juga disesuaikan dengan kriteria biomekanis tertentu yang ditunjukkan pada
Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Tujuan fungsional dan kriteria biomekanis (Mow dan Hayes, 1997)
Tujuan Fungsional
Menghilangkan rasa sakit
Fungsi restorasi
Daya Tahan
Kehandalan
Kriteria Biomekanis
Pergantian semua permukaan artikulasi.
Interface gerak mikro kurang dari 50μm antara
komponen dan tulang.
Karakteristik gerak seperti sendi lutut normal.
Panjang jaringan lunak dalam kisaran normal.
Otot lengan pengungkit lebih besar seperti biasa.
Tegangan normal pada interface dan di dalam
tulang sekitarnya.
Keausan minimal dari permukaan sendi
(kedalaman kurang dari 0,05 mm per tahun).
Tidak sensitif terhadap ketidaksejajaran atau
ketidaksesuaian ukuran.
Tidak sensitif terhadap kinetika yang berbeda dari
pasien.
3
Pemilihan proses manufaktur yang tepat dari knee joint prosthetic harus
diperhatikan demi keberhasilan pembuatan implan. Hal ini terkait dengan bentuk
dari knee joint prosthetic yang harus sesuai dengan bentuk tulang femur dan tibia.
Selain itu, harus diperhatikan rute manufaktur untuk mengontrol bentuk topografi
permukaan implan knee joint prosthetic yang ukuran dan kekasarannya sesuai atau
mendekati aslinya. Proses manufaktur harus direncanakan sebaik mungkin agar
dapat mencapai kebutuhan yang diinginkan, memberikan pengaruh yang baik pada
mechanical properties implan, tidak melebihi toleransi, mampu memberikan surface
finish yang baik, dan terjangkau dari segi ekonomi (Anasane dkk, 2007).
Proses manufaktur knee joint prosthetic yang digunakan dapat berupa metode
machining, casting, forming, ataupun kombinasi diantara ketiganya. Forming
merupakan metode yang paling sederhana yang dapat digunakan untuk membuat
knee joint prosthetic. Forming dilakukan dengan membentuk material sesuai dengan
kelengkungan tertentu kemudian proses dikombinasikan dengan machining untuk
membentuk dan memperhalus kontur akhir (finishing). Proses forming mampu
menekan waktu dan biaya manufaktur. Selain itu, forming juga dapat meningkatkan
properties internal dari material seperti: kekuatan, ketangguhan dan ketahanan fatik
(Anasane dkk, 2007).
Bending merupakan salah satu proses cold forming yang dilakukan dengan
cara merubah sumbu kelengkungan suatu material. Bending mampu melengkungkan
sebuah material yang lurus (batang, pipa, lembaran) begitu juga sebaliknya. Selama
proses bending, salah satu sisi material mengalami kompresi dan sisi yang lainnya
mengalami regangan. Masing-masing lapisan material mengalami deformasi
proporsional terhadap tekanan yang diberikan. Material dapat ditekuk sampai dengan
batas nilai tekanan yang diijinkan. Apabila material ditekuk melampaui batas nilai
tekanan yang diijinkan maka akan terjadi crack atau retakan pada sisi material yang
mengalami regangan atau kerutan pada sisi material yang mengalami kompresi
(Adamus dan Lacki, 2011).
4
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana mendapatkan implan femoral head of knee joint prosthetic
yang sesuai, baik dari segi surface finish atau hasil akhir implan maupun
dari segi ekonomi.
2. Langkah-langkah apa saja yang dilakukan dalam proses manufaktur
femoral head of knee joint prosthetic?
3. Bagaimana nilai kekerasan material implan femoral head of knee joint
prosthetic sebelum dilakukan bending dan setelah dilakukan bending?
1.3. Batasan Masalah
Penelitian ini hanya dibatasi pada :
1. Material yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan implan adalah
stainless steel 316 L.
2. Proses manufaktur yang digunakan adalah cold working yaitu dengan metode
bending dan dilakukan proses machining sebagai finishing.
3. Pengujian mekanis yang dilakukan pada material implan sebelum dilakukan
proses bending dan sesudah dilakukan proses bending dengan uji kekerasan
mikro.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Memperoleh implan femoral head of knee joint prosthetic yang sesuai, baik
dari segi surface finish atau hasil akhir implan maupun dari segi ekonomi.
2. Memperoleh Langkah-langkah yang dilakukan dalam proses manufaktur
implan femoral head of knee joint prosthetic.
3. Memperoleh perbandingan nilai kekerasan material implan femoral head of
knee joint prosthetic sebelum dilakukan bending dan setelah dilakukan
bending serta memperoleh perbandingannya.
5
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah :
1. Diharapkan penelitian ini mampu menghasilkan implan femoral head knee
joint prosthetic yang dapat digunakan dalam operasi total knee replacement.
2. Diharapkan penelitian ini mampu memperbaiki proses manufaktur femoral
head knee joint prosthetic sehingga lebih sesuai, baik dari segi surface finish
atau bentuk akhir implan maupun dari segi ekonominya.
3. Diharapkan penelitian ini dapat berkontribusi dalam meningkatkan kualitas
dan kuantitas knee joint prosthetic di Indonesia.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut:
BAB I. PENDAHULUAN
Bab pengantar memuat latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan penelitian dan manfaat penelitian. Latar belakang masalah berisi hal-hal
yang menjadi alasan penulis melakukan penelitian. Rumusan masalah merupakan
penarikan kesimpulan dari bagian latar belakang, sehingga didapatkan suatu hal
yang akan diteliti. Batasan masalah berisi batasan-batasan permasalahan yang
diambil untuk lebih memfokuskan kegiatan penelitian. Tujuan penelitian
menyebutkan secara spesifik tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian.
Bagian ini akan dijawab dengan kesimpulan tugas akhir pada bab selanjutnya.
Manfaat penelitian berisi ha-hal yang dapat diraih dari kegiatan penelitian, baik
manfaat bagi penulis maupun bagi masyarakat.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Memuat uraian sistematis tentang hasil penelitian yang didapat oleh peneliti
terdahulu dan yang berhubungan dengan penelitian yang akan dilakukan.
Tinjauan pustaka ini lebih digunakan sebagai referensi dalam memperoleh hasil
penelitian yang maksimal.
BAB III. LANDASAN TEORI
Landasan teori merupakan penjabaran dari tinjauan pustaka sebagai landasan
dan tuntunan untuk memecahkan masalah penelitian. Landasan teori berbentuk
6
uraian dasar yang kualitatif, serta model matematis atau persamaan-persamaan
yang berkaitan erat dengan ilmu yang diteliti.
BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN
Menjelaskan secara detil cara melakukan penelitian yang mencakup
rancangan, bahan, alat, metode/jalan penelitian, dan tingkat ketelitian alat.
BAB V. HASIL PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN
Memuat hasil penelitian atau analisa pembahasan yang sifatnya terpadu.
Hasil penelitian disajikan dalam bentuk daftar (tabel), grafik, foto/gambar atau
bentuk lain dan ditempatkan dekat dengan pembahsan. Pembahasan berisi
tentang hasil yang diperoleh berupa penjelasan teoritis, baik secara kualitatif,
kuantitatif atau secara statistik.
BAB VI. PENUTUP
Merupakan bagian akhir dari sistematika penulisan yang berisi kesimpulan
terhadap hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk perbaikan atau
pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan. Kesimpulan merupakan
pernyataan singkat dan tepat yang dijabarkan dari hasil penelitian dan
pembahasan untuk membuktikan kebenaran hipotesis. Saran dibuat berdasarkan
pengalaman dan pertimbangan penulis yang ditujukan kepada para peneliti lain
yang ingin
melanjutkan atau
diselesaikan.
DAFTAR PUSTAKA
mengembangkan penelitian
yang sudah