OPTIMASI PARAMETER DESAIN STENT BERBAHAN BAKU COBALT-CHROMIUM ALLOY L605 UNTUK MEMPEROLEH KETEBALAN KURANG DARI 70 MIKRON MENGGUNAKAN METODE RESPONSE SURFACE

DWI SETYO ROMADHON, Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc., Ph.D.

2020 | Skripsi | S1 TEKNIK INDUSTRI

Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab nomor satu kematian di dunia. Dari enam penyakit kardiovaskular, penyakit jantung koroner memiliki persentase kematian paling tinggi. Penanganan penyakit jantung koroner yang umum dilakukan adalah pemasangan stent. Sebagai produk yang dimasukkan ke dalam tubuh manusia, stent idealnya perlu memiliki kekuatan radial yang tinggi, fleksibilitas yang baik, tahan terhadap korosi, dan biokompabilitas yang baik. Pengembangan produk stent saat ini diarahkan untuk mendapatkan tebal yang minimum karena stent dengan strut tipis memiliki fleksibilitas dan deliverability yang lebih baik. Berbagai penelitian mengenai stent telah dilakukan untuk mendapatkan desain optimal dan aman bagi manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan parameter desain optimal yang memberikan tegangan von Mises dalam batas aman, recoil dan foreshortening minimum, serta diameter ekspansi maksimum. Uji ekspansi pada stent BT S>< berbahan baku cobalt-chromium alloy L605 dilakukan dengan metode finite element menggunakan software Abaqus 6.14. Dari uji ekspansi, dapat diketahui nilai tegangan von Mises, recoil, foreshortening, dan diameter stent. Simulasi dilakukan pada empat kombinasi desain dengan tebal 60 µm dan 70 µm serta lebar strut 100 µm dan 150 µm. Hasil simulasi kemudian dioptimasi dengan metode response surface. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa parameter optimal dari stent memiliki tebal sebesar 63,6429 µm dan lebar strut sebesar 106,7866 µm. Kombinasi parameter ini menghasilkan tegangan von Mises sebesar 995,091 MPa, diameter ekspansi sebesar 3,281 mm, recoil sebesar 2,4383%, dan foreshortening sebesar 18,5915%.

Cardiovascular diseases are the leading cause of death globally. Of the six cardiovascular diseases, coronary heart disease has the highest percentage of deaths. The most common procedure to treat patients with coronary heart disease is stenting. As a product that inserted into human artery, stent ideally needs to have high radial strength, good flexibility, resistance to corrosion, and good biocompability. The development of stent products is now directed to get a minimum thickness because stents with thin struts have better flexibility and deliverability. Various studies on stents have been carried out to obtain optimal and safe design for humans. The purpose of this study is to obtain the optimal design parameters that provide von Mises stress within the safe limit, minimum recoil and foreshortening, and maximum expansion diameter. The expansion test on the cobalt-chromium alloy L605 BT S>< stent is conducted using finite element method with Abaqus 6.14 software in order to get von Mises stress, recoil, foreshortening, and stent diameter values. Simulations are performed on four design combinations of 60 µm and 70 µm thick with 100 µm and 125 µm strut width. The simulation results are then optimized using response surface method. The result of this study indicates that the optimal parameters of stent has a thickness of 63,6429 µm and strut width of 106,7866 µm. The combination of these parameters produces von Mises stress of 995,091 MPa, expansion diameter of 3,281 mm, recoil of 2,4383%, and foreshortening of 18.5915%.

Kata Kunci : stent, von Mises, recoil, foreshortening, finite element method, response surface method