Simulasi Desain dan Prediksi Umur Pakai Implan Hip Prosthesis Joint SS 316 L, CoCrMo dan Ti-6Al-4V

Ardian, Fahny (2021) Simulasi Desain dan Prediksi Umur Pakai Implan Hip Prosthesis Joint SS 316 L, CoCrMo dan Ti-6Al-4V. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02511950010004-Master_Tesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 April 2023.

Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Tulang merupakan salah satu bagian dari tubuh manusia yang sangat vital peranannya. Tulang manusia dapat mengalami beberapa masalah seperti penurunan kekuatan (osteoporosis), terkena penyakit seperti kanker tulang, arthritis dan tulang manusia juga dapat mengalami kehancuran karena kecelakaan atau benturan yang keras. Untuk kasus-kasus tersebut maka alternatif pengobatan yang biasa diberikan kepada pasien adalah dengan mengganti bagian tulang yang rusak dengan tulang buatan (bone replacement) yaitu pemasangan implan (implantation). Pemilihan material implan pada lokasi joint sangat rumit karena membutuhkan material yang memiliki kekuatan (strength), ketahanan gesek (wear resistance) dan biocompatibility yang bagus. Oleh karenanya artificial hip prosthesis (AHP) pada penelitian ini akan menggunakan tiga material pembanding yaitu SS 316 L, CoCrMo dan Ti-6Al-4V. Selain itu, desain dari AHP juga sangat berpengaruh terhadap hasil treatment pasien. Desain AHP MoM dipilih sebagai pertimbangan untuk menghindari terjadinya pelepasan partikel (wear debris) dari acetabular akibat gaya gesek. Smart geometries sangat diperlukan untuk mengurangi berat dari AHP akibat densitas material, tanpa mengabaikan mechanical properties AHP dalam menerima beban. Pada penelitian ini dilakukan penambahan lubang pada desain AHP yang diharapkan dapat mempercepat proses pertumbuhan jaringan tulang (osseointegration). Selain itu dengan penambahan lubang diharapkan dapat mengurangi berat AHP yang akan mengurangi kemungkinan terjadinya stress shielding pada tulang paha. Kegagalan pada AHP biasanya disebabkan oleh pembebanan atau gesekan akibat aktivitas manusia sehari-hari. Oleh karena itu, penelitian ini perlu dilakukan untuk menghitung dan memprediksi keamanan dan umur pakai dari suatu AHP terhadap beban statis dan dinamis. Dalam penelitian ini dimodelkan lima desain AHP dengan variasi ketebalan stem dan jumlah lubang pada bagian stem. Pada penelitian ini menggunakan software Solidworks 2014 dan ANSYS 19.1. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa desain AHP berbahan CoCrMo dengan tebal stem 13 mm dan jumlah lubang 4 buah merupakan desain terbaik dibawah beban statis maupun dinamis. Dari hasil simulasi pembebanan statis dan dinamis dapat disimpulkan desain AHP dengan ketebalan stem 13 mm dan jumlah lubang 4 adalah desain AHP terbaik. Desain AHP 13 mm dan 4 lubang yang terbuat dari CoCrMo memiliki bobot 309.16 gram serta umur pakai 40.88 tahun (statis) dan 39.77 tahun (dinamis). =====================================================================================================

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: AHP, Finite Element Analisis, Desain, Safety Factor, Lifetime Estimation AHP, Finite Element Analisis, Design, Safety Factor, Lifetime Estimation
Subjects: T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 27101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Fahny Ardian
Date Deposited: 06 Mar 2021 12:53
Last Modified: 06 Mar 2021 12:53
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/83672

Actions (login required)

View Item View Item