Optimasi Parameter Desain Stent Berbahan Baku Cobalt Chromium L605 Berdasarkan Solid Mechanics Aspect Menggunakan Metode Response Surface

AGNES TRIANI, Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc., Ph.D

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK INDUSTRI

Saat ini metode pemasangan stent sangat populer dan banyak diterapkan untuk mengatasi penyakit atherosclerosis, penyakit yang disebabkan karena penumpukan lemak atau plak pada pembuluh darah. Penelitian dan pengembangan stent pun masih terus berlanjut hingga saat ini. Salah satu hal yang penting untuk ditelusuri adalah mechanical behavior stent. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan parameter desain yang optimal yang menghasilkan recoil dan foreshortening minimal serta tegangan von mises dalam batas aman. Pada penelitian ini akan dilakukan uji ekspansi pada desain S>< berbahan baku cobalt chromium L605 menggunakan finite element analysis dengan software Abaqus 6.14 untuk mengetahui performa stent yang dilihat dari tegangan von mises, recoil, dan foreshortening. Simulasi dilakukan dengan memberikan tekanan ekspansi 0,8 MPa, 1,2 MPa, dan 1,6 MPa pada stent dengan tebal 50 µm, 60 µm, dan 70 µm. Hasil simulasi kemudian akan dioptimasi menggunakan metode response surface. Parameter desain yang digunakan adalah tebal stent dan tekanan ekspansi. Hasil dari penelitian ini menunjukkan untuk mendapatkan nilai radial recoil, longitudinal recoil dan foreshortening yang minimum, tegangan von mises dalam batas aman, serta diameter ekspansi maksimum, parameter yang digunakan adalah tebal 61,8333 µm dan tekanan ekspansi 0,9507 MPa. Parameter ini menghasilkan tegangan von mises sebesar 893,4031 MPa, radial recoil sebesar 3,68955%, longitudinal recoil sebesar -0,4387 %, foreshortening sebesar 13,0586 %, dan diameter ekspansi sebesar 2,7391 mm.

Currently, stents installation is very popular and widely used for atherosclerosis, a disease caused by fatty deposits or plaque in blood vessel. Research and development of the stents still continue till know. Mechanical behavior is one of the important thing to be analysed. This study is intended to get an optimum design parameters that produces minimum recoil and foreshortening and von mises stress within safe limit. This study will perform expansion test of S>< design that made from cobalt chromium L605 using finite element analysis with Abaqus 6.14 to know stent performance that seen from von mises stress, recoil, and foreshortening. The simulations were performed with expansion pressure of 0,8 MPa, 1,2 MPa, and 1,6 MPa on stent with 50 µm, 60 µm, and 70 µm thickness. The simulation result then will be optimized using response surface method. Design parameters used are thickness and pressure. Result of this study indicates that to get minimum recoil and foreshortening and von mises stress within safe limits, the combination are 67,70 µm of thickness and 0,9702 MPa of expansion pressure. These parameters produce 893,4031 MPa of von mises stress, 3,68955% of radial recoil, -0,4387 % of longitudinal recoil, 13,0586 % of foreshortening and 2,7391 mm of expansion diameter.

Kata Kunci : stent, tegangan von mises, recoil, foreshortening, metode response surface