ANALISIS VON MISES STRESS PADA BIOMATERIAL PENGGANTI DISKUS INTERVERTEBRALIS MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Nyeri pada tulang belakang menjadi salah satu penyakit yang biasa diderita orang dewasa pada punggung bagian bawah. Nyeri ini bisa menjalar ke bagian bawah paha, terutama pada sisi posterior-lateral hingga ke lutut dan dapat menyebabkan penurunan performa dalam beraktivitas. Penyakit ini biasa disebabkan oleh degenerasi intervertebralis (IVD), dimana gerakan segmen tulang belakang menjadi tidak normal. Salah satu penggunaan biomaterial pada dunia medis ialah pembuatan implan penggantian diskus total sebagai salah satu metode untuk mengatasi penyakit degenerasi diskus. Hal ini dapat mengembalikan gerakan tulang belakang, menyerap getaran antar tulang belakang, serta memulihkan ketinggian antar ruas tulang belakang yang menurun akibat penyakit degenerasi diskus. Berbagai biomaterial dikembangkan diantaranya stainless steel 316L, ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE), polyetheretherketone (PEEK), dan carbon fiber-reinforced-polyetheretherketone (CFRPEEK) sebagai implan pengganti diskus. Simulasi analisis elemen hingga dilakukan untuk mengetahui kemampuan diskus pada model lumbal 1 hingga lumbal 2 dengan pemberian beban 500 N – 2500 N menggunakan aplikasi Ansys. Hasil yang diperoleh menunjukkan peningkatan nilai von mises stress pada material stainless steel 316L, CFRPEEK, dan PEEK dengan inlay UHMWPE. Dimana nilai peningkatan memiliki presentase yang sama pada setiap pembebanannya. Desain PEEK sebagai superior/ inferior endplate dengan inlay UHMWPE menjadi material rekomendasi yang dapat digunakan sebagai implan pengganti diskus invertebralis ditinjau dari persentase peningkatan nilai von mises stress paling rendah dibandingkan material lain.