Abstrak

---

Struktur implant untuk koreksi scoliosis pada tulang punggung secara umum terdiri dari sekrup pedicle (pedicle screw), batang penyangga (rod), dan konektor (connector). Pada penggunaan struktur implant, ditemukan banyak kasus kegagalan baik pada struktur implannya sendiri maupun pada interface sambungan tulang dan sekrup pedicle. Diantara kegagalan tersebut adalah terlepasnya sekrup pedicle dari tulang belakang, patahnya sekrup pedicle, lepasnya batang penyangga dari sekrup pedicle, lepasnya dan patahnya kepala sekrup, dan patahnya batang penyangga. Dalam penanganan kasus-kasus tersebut masih terbatas pada penanganan medis dan belum ditemukannya analisis secara biomekanik yang memadai. Pada penelitian ini akan dilakukan pemodelan struktur dan beban/gaya yang bekerja pada tulang belakang yang dikoreksi dan struktur implannya. Pada tahun pertaman ini dilakukan analisis teganga yang terjadi pada berbagai macam bentuk struktur implant (sekrup pedicle, batang, dan konektor), serta interface antara sekrup dan tulang. Analisis dilakukan untuk beban statik secara numerik maupun eksperimental. Analisis numerik dilakukan dengan perangkat lunak Elemen Hingga (FEM) dan pengujian dilakukan secara eksperimen. Dari perkembangan penelitian ini ditemuan beberapa hal, antara lain sekrup monoaksial memiliki tegangan yang bekerja lebih kecil dibandingkan dengan bentuk kepala sekrup yang lain. Penambahan bentuk kepada melingkar sangat membantu mengurangi tegangan kontak yang terjadi antara batang dan baut, sehingga dapat mengurangi resiko kegagalan. Selanjutnya dalam menahan pembebanan tekan, sekrup jenis conical lebih baik dibandingkan sekrup cylindrical untuk kedua jenis variasi densitas tulang. Sedangkan untuk jenis pembebanan tarik, sekrup cylindrical lebih baik dibandingkan sekrup conical. Untuk menahan pembebanan bending¸sekrup conical lebih baik dalam menahan pembebanan pada kedua variasi tulang, sedangkan untuk jenis sekrup cylindrical lebih baik digunakan pada tulang dengan densitas rendah. Sekrup cylindrical lebih baik digunakan pada pembebanan torsi jika dibandingkan sekrup conical. Selain itu untuk analisis gaya-gaya yang bekerja dalam koreksi sociliasis dengan sudut cobb 53 derajat dengan asumsi gaya lain diabaikan, dimana gaya diberikan pada 5 titik pada sekrup pedikel untuk mengetahui besar gaya. Selanjutnya dilakukan variasi jumlah sekrup, untuk melihat pengaruh dari jumlah sekrup terhadap gaya koreksi. Gaya koreksi terbesar untuk 5 sekrup didapatkan sebesar 54,5 N pada bagian apikal. Sedangkan pada percobaan satu sekrup, gaya koreksi didapatkan sebesar 218 N. Gaya koreksi akan meningkat secara signifikan ketika penggunaan jumlah sekrup pedikel dikurangi. Sehingga menyebabkan resiko untuk kegagalan sekrup juga akan semakin besar.