ANALISA FATIK BIOMATERIAL TI-6AL-4V PADA DESAIN TULANG PANGGUL BUATAN (HIP STEM PROTHESIS)

ORANG ASIA.

Disusun Oleh:

FITRI HANDAYANI

0804102010003

Teknik Pembentukan dan Material (TPM)

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERINGUNIVERSITAS SYIAH KUALA

2012

LATAR BELAKANG

Normal working hip (Coordinated health, 2004)

www.tanyadokteranda.com

Degenerated hip (Coordinated health, 2004)

Fraktur Tulang

LATAR BELAKANG

Usaha pembuatan prostetik sendi panggul di dalam negeri masih belum berhasil karena rancangan yang dibuat beserta prosedur manufakturnya belum memenuhi persyaratan medis maupun fungsi anatomis dari sendi, sehingga tidak bisa dipakai.

RUMUSAN MASALAH

Pembuatan desain solid dan pemodelan fatik material Ti-6Al-4V dengan struktur elemen hingga yang refresetatif terhadap prothesis tulang panggul ukuran orang Asia.

Menganalisa prilaku fatik pada model tersebut dan tingkat keamanan material untuk aktivitas masyarakat Indonesia.

TUJUAN

1. Mendapatkan desain solid tulang panggul buatan dengan material titanium yang aman terhadap fatik.

2. Mengidentifikasi faktor keamanan, siklus fatik minimum, dan parameter fatik material Ti-6Al-4V pada model yang digunakan.

1. Memungkinkan solusi untuk menghindari kemungkinan terjadinya kegagalan hip stem pada total hip arthroplasty khususnya yang diakibatkan oleh beban fatik.

2. Dapat melakukan perbaikan atau remodel sendi panggul buatan (hip stem) yang telah dibangun sehingga menghasilkan bentuk prostetik yang lebih sesuai dengan anatomi dan aktivitas masyarakat Indonesia.

MANFAAT

BATASAN MASALAH

1. Dynamic (gait) load didefinisikan sebesar 4kali berat tubuh2. Penelitian tidak meneliti bagaimana cara membuat material yang kuat dan ringan

sebagai bahan tulang panggul buatan. Oleh karena itu material prototype dipilih dari bahan yang ada dipasaran dan telah sering digunakan sebagai material implant yakni

3. Tulang, cement, dan prosthesis diasumsikan terikat sempurna.4. Efek thermal selama proses simulasi diabaikan.5. Berat Pasien adalah 70 kg6. Jenis prosthesis yang dianalisa adalah prosthesis non-porous (cemented)7. Dimensi utama prosthesis terdiri dari diameter ball head (40mm), panjang

stem(150mm)

1. Dynamic (gait) load didefinisikan sebesar 4kali berat tubuh2. Penelitian tidak meneliti bagaimana cara membuat material

yang kuat dan ringan sebagai bahan tulang panggul buatan. Oleh karena itu material prototype dipilih dari bahan yang ada dipasaran dan telah sering digunakan sebagai material implant yakni

3. Tulang, cement, dan prosthesis diasumsikan terikat sempurna.4. Efek thermal selama proses simulasi diabaikan.5. Berat Pasien adalah 70 kg6. Jenis prosthesis yang dianalisa adalah prosthesis non-porous

(cemented)7. Dimensi utama prosthesis terdiri dari diameter ball head

(40mm), panjang stem(150mm)

ANATOMI SENDI PANGGUL

http://www.zimmerindia.com/z/ctl/op/global/action/1/id/1461/template/PC/navid/7502

Sendi panggul manusiahttp://www.hipsurgery.co.il/english/introduction.htm

Sendi panggul Buatan (Hip-Joint Prosthesis)

PROSEDUR OPERASI TOTAL HIP PROTHESIS

a b c

a. Pelebaran Acetabulum, penambahan Acetabular Cup

b. Lapisan Femoral Head

c. Penggantian hip lengkap

WONG KING JYE, 2006

Beban yang diterima oleh sendi panggul saat berjalan normal. Diketahui bahwa beban paling besar terjadi saat posisi kaki seperti menjinjit atau bendiri dengan tumpuan ujung kaki. Beban paling besar yang diterima sendi panggul adalah sebesar 4x berat tubuh*

STUDI PUSTAKA

M. Shivasankar,2010• Tujuan untuk mengetahui stress yang terjadi pada model prosthesis dengan 3

jenis material yang berbeda (CoCr,Ti6Al4V,UHMWPE).• Metode Finite Element di ANSYS 10.• Hasil yang didapatkan akan dipergunakan untuk memprediksi lifecycle

(fatigue).• Model prosthesis dianalisa bersama dengan cortikal bone• Nilai stress maksimal terjadi pada daerah leher dari prosthesis.• Material Ti6Al4V adalah meterial terbaik yang memiliki lifetime terlama

METODOLOGI• 1. Model

Geometri sendi panggul buatan setelah dimodifikasi sesuai dengan ukuran orang Asia.

Bagian Tulang

Range Dimensi

Diameter Ball Head

38 – 45 mm

Panjang Stem

130 – 160 mm

JADWAL KEGIATAN

THANK YOU