SIMULASI DAN ANALISIS LOCKING COMPRESSION PLATE IMPLAN TULANG PAHA MENGGUNAKAN METODA FINITE ELEMENT ANALYSIS

M. Nasyarudin Latif, Syahril Syahril, Is Prima Nanda, Roni Eka Sahputra, Rizki Rahmadian, Andril Arafat

Abstract


Penggunaan implan pada kasus patah tulang (atau secara umum disebut pemasangan pen), bertujuan untuk menyangga atau menyambung bagian tulang yang patah. Implan ini secara ilmiah dinamakan Locking Compression Plate (LCP) yang terdiri dari pelat dan sekrup. Berdasarkan fungsinya sebagai penyambung, maka LCP dirancang untuk dapat menanggung beban tubuh dan beban lainnya sampai tulang itu sembuh dan menyatu kembali.  Namun, ada kasus tulang paha patah (femur fracture) yang telah disambung menggunakan LCP mengalami patah pada pelat sebelum tulang sembuh sehingga harus dilakukan kembali operasi kedua untuk pemasangan pelat yang baru. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan kekuatan bahan pelat LCP apakah patah akibat pembebanan yang melebihi kekuatan bahannya atau tidak. Rekonstruksi menggunakan software berbasis 3D Computer Aided Design (CAD) dengan metoda simulasi Finite Element Analysis (FEA). Beban yang diberikan tidak hanya secara vertikal mengikuti beban tubuh diatas tulang paha, namun juga dianalisis beban secara horizontal dan torsional. Disamping itu, juga dikembangkan rancangan pelat dalam 5 bentuk lainnya sebagai alternatif rancangan (prototipe). Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan pelat LCP yang digunakan adalah Stainless Steel 316L medical grade yang sesuai dengan standar bahan implan. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi desain dan informasi tentang penggunaan pelat LCP yang baik sehingga kasus-kasus yang mengalami pelat patah dapat dihindari.

Keywords


Locking compression plate, implan, tulang paha, simulasi, Finite Element Analysis

References


Adeline S Vio War, Vashini Karthik. 2016. Finite Element Analysis of Fractured Tibia With A Patient Specific Implant. International Journal of Mechanical And Production Engineering. Vol.4 (2320-2092)

Arregui-Dalmases, C., Pozo, E.D., Duprey, S., Lopez-Valdes, F.J., Lau, A., Subit, D. and Kent, R. 2010. A Parametric Study of Hard Tissue Injury Prediction Using Finite Elements: Consideration of Geometric Complexity, Subfailure Material Properties, CT-Thresholding, and Element Characteristics. Traffic Injury Prevention, 11(3), pp. 286-293.

Astier, V., Thollon, L., Arnoux, P.J., Mouret, F. and Brunet, C. 2008. Development of a finite element model of the shoulder: application during a side impact. International Journal of Crashworthiness, 13(3), pp. 301-312.

Cronier, Pietu. G, Dujardin. N, Bigorre, Ducellier, Gerard, 2009, ‘The concept of locking plates’, Journal Of Orthopedics and Traumatology, Vol.1 (18-22)

Cronier, Pietu. G, Dujardin. N, Bigorre, Ducellier, Gerard, 2009, ‘The concept of locking plates’, Journal Of Orthopedics and Traumatology, Vol.1 (18-22)

Dobrovolsky. 1968. Machine Element. edition 2. Peace Publishers, Moscow.

Doenges, M. E., moorhouse,M F., dan Geissler. AC, 2002, Rencana Keperawatan. Pedoman Umum Perencanaan dan Pendokumentasian Perawatan (terjemahan M. kariasa, dan N. M. Sumawati), Jakarta Press, Jakarta.

Huang, J dkk. 2007. Clavicular anatomy and the applicability of precontoured plates. Journal of Bone and Joint Surgery. pp. 2260-2265.

Kaman, N. Celik, S. Karakuzu. 2014. Numerical Stress Analysis of The Plates Used to Treat The Tibia Bone Fracture. Journal of Applied Mathematics and Physics. 304-309.

Kenneth A. Egol, Erik N, Erik F, Frederick J, Kenneth J. Koval, 2004, ‘Biomechanics of locked plates and screws’, Journal Of Orthop Trauma, Vol.18 No.8 (488-490)

Perren SM. 2002. Evolution of the internal fixation of long bone fractures. The scientific basis of biological internal fixation: choosing a new balance between stability and biology. J Bone Joint Surg Br.;84:1093–1110.

Pilliar, Robert M. 2009. Metallic Biomaterials. Biomedical Materials,

Rasjad Chairuddin, 2007, Pengantar Ilmu Bedah Ortopedi, Edisi Ketiga, Yarsif Watampore, Jakarta.

Sandeep Das, Saroj Kumar Sarangi. 2014. Finite Element Analysis of Femur Fracture Fixation Plates. International Journal of Basic and Applied Biology,: 1-5.

Shi, Donglu. 2006. Introduction to Biomaterials. beijing: Tsinghua University Press,

Taylor, P.R., Day, R.E., Nicholls, R.L., Rasmussen, J., Yates, P.J. and Stoffel, K.K. 2011. The comminuted midshaft clavicle fracture: A biomechanical evaluation of plating methods. Clinical Biomechanics, 26(5), pp. 491-496.




DOI: http://dx.doi.org/10.36275/stsp.v19i1.157

Article Metrics

Abstract view : 1645 times
PDF (Bahasa Indonesia) - 796 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 M. Nasyarudin Latif, Syahril Syahril, Is Prima Nanda, Roni Eka Sahputra, Rizki Rahmadian, Andril Arafat

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Penerbit : Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang


Alamat:
Jalan Hamka no.121 Tabing Padang. Indonesia
email: info@sttind.ac.id
HP:082386758367