PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

digilib.uns.ac.idi

perpustakaan.uns.ac.id

PENGARUH IMPLANTASI ULTRA HIGH MOLECULAR POLYETHYLENE LOKAL PADA LUTUT KELINCI TERHADAP REAKSI JARINGAN INTRA ARTIKULAR SEKITAR

Tesis Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Kedokteran Keluarga

Oleh : Ginanjar Budhi Prathama S500809016

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2014

digilib.uns.ac.idii


commit to user

iii digilib.uns.ac.id


commit to user

iv digilib.uns.ac.id


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah akhir dengan judul : PENGARUH IMPLANTASI ULTRA HIGH MOLECULAR POLYETHYLENE LOKAL PADA LUTUT KELINCI TERHADAP REAKSI JARINGAN INTRA ARTIKULAR SEKITAR

Karya ilmiah akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret. Tesis ini tidak akan terselesaikan tanpa dukungan dari berbagai pihak, baik berupa dukungan moril maupun materiil. Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 

dr.Iwan Budiwan Anwar Sp.OT (K) selaku pembimbing, yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan saran, nasehat, perhatian dan pengarahan selama penyusunan karya akhir ini



Dr. Hari Wujoso, dr., Sp.F, MM selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan saran, nasehat, perhatian dan pengarahan selama penyusunan karya akhir ini



Seluruh staf Orthopaedi & Traumatologi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret / RSO Prof.DR.R.Soeharso/ RSUD Dr. Moewardi Surakarta commit to user

digilib.uns.ac.idv




Istriku Lisa Donna dan anak-anakku tercinta (Sabrina dan Alana Prathama) yang telah memberikan motivasi dan doa dalam penyelesaian karya akhir ini



Seluruh keluarga besar kami yang telah memberikan dukungan dan semangat serta doa sehingga bisa menyelesaikan penulisan karya akhir ini



Seluruh Residen Orthopaedi & Traumatologi FK UNS yang selama ini bersama dalam suka dan duka



Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung



Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua. Kami berharap karya akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak agar dapat memberikan pelayanan yang lebih baik bagi pasien. Amin.Terimakasih

Hormat kami,

Penulis

commit to user

vi digilib.uns.ac.id


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Keuntungan dan kerugian beberapa material yang umum dipergunakan…………………………………………………...

10

Tabel 2.2.

Perbedaan sifat material HDPE dibanding UHMWPE…...........

19

Tabel 2.3.

Perkembangan dan inovasi pada materi UHMWPE di bidang artroplasti panggul……………………………………………...

25

Tabel 2.4.

Grading histologis menurut Mirra……………………………...

26

Tabel 2.5.

Skala penilaian histologis kartilago menurut ICRS……………

30

Tabel 3.1.

Skala penilaian histologis visual menurut ICRS……………….

41

Tabel 3.2.

Skala penilaian histologis kapsul sendi menurut Mirra Modified Histologic Grading…………………………………..

42

Tabel 4.1.

Kondisi status lokalis sendi lutut pada saat dilakukan terminasi

45

Tabel 4.2.

Hasil interpretasi jaringan kartilago sesuai kriteria Mirra……

47

Tabel 4.3.

Hasil interpretasi jaringan kartilago sesuai kriteria ICRS……...

47

Tabel 4.4.

Hasil statistik gambaran histologis giant cell………………….

49

Tabel 4.5.

Hasil statistik gambaran histologis sel inflamasi akut………...

50

Tabel 4.6.

Hasil statistik gambaran histologis permukaan sel…………….

51

Tabel 4.7.

Hasil statistik gambaran histologis matriks jaringan…………...

53

Tabel 4.8.

Hasil statistik gambaran histologis tulang subkondral…………

Tabel 4.9.

Kriteria penegakan diagnosis infeksi secara histologis menurut beberapa penulis………………………………………………..

commit to user

54

vii digilib.uns.ac.id


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Implan bentuk bel buatan Maurius Smith Petersen...............

4

Gambar 2.2. Evolusi mould arthroplasty...................................................

5

Gambar 2.3. Perkembangan komponen acetabular sistem Charnley…….

6

Gambar 2.4. Prostesis Exeter ……………………………………………

7

Gambar 2.5. Prostesis Austin Moore .…………………………………...

8

Gambar 2.6. Prostesis Anatomic medullary locking (AML) …….………

9

Gambar 2.7. Skema ilustratif dari biokompabilitas

11

Gambar 2.8. Diagram tekanan tegangan (stress-strain)………………....

12

Gambar 2.9. Perjalanan waktu pada diagram tegangan diakibatkan oleh perubahan mendadak pada pemberian beban ……………………………..

16

Gambar 2.10. Struktur dasar polyethylene……………………………….

19

Gambar 2.11. Perbandingan wear rate HDPE dibanding UHMWPE pada hip simulator multi-direksi ……………………………………….……….

20

Gambar 2.12. Gambaran skematik morfologi rantai molekul UHMWPE……………...………………………………………………………….

20

Gambar 2.13. Lokasi penyebaran cartilage pada tubuh manusia…………

19

Gambar 2.14. Desain pertama Charnley ……………...……………..……

23

Gambar 2.15. Desain Charnley dengan semen dental warna pink…………………………………………………….…………………....

23

Gambar 2.16. Implan yang menggunakan PTFE…......…………………...

25

Gambar 2.17. Lokasi penyebaran kartilago pada tubuh manusia……..…...

27

Gambar 2.18. Gambaran mikroskopis kartilago hyalin……………….…..

28

Gambar 2.19. Gambaran mikroskopis elastocartilage….…………………

28

Gambar 2.20. Gambaran mikroskopis fibrocartilage………………….......

29

Gambar 2.21. Diagram proses inflamasi yang mendahului proses

31

osteolisis……………………………………………………………………

26

Gambar 2.22. Perubahan histomorfologi pada jaringan periprostetik sebagai respon terhadap wear debris………………………………………..

32

Gambar 2.24. Gambaran radiologis pasien THR dengan UHMWPE 11 tahun pasca operasi………………………………………………………… commit to user Gambar 4.1. Implan polyethylene dari luar sendi lutut kelinci.....………

34 44

viii digilib.uns.ac.id


Gambar 4.2. Proses pengambilan sampel kapsul dari sendi lutut................ 45 Gambar 4.3. Proses pengambilan sampel kartilago dari sendi lutut………. 46 Gambar 4.4. Gambaran histologis permukaan kartilago kelompok kontrol 49 Gambar 4.5. Gambaran histologis iregularitas permukaan ………………. 50 Gambar 4.6. Preparat kartilago dari kelompok perlakuan………………… 52 Gambar 4.7. Peningkatan proses remodelling pada tulang subkondral…… 53 Gambar 4.8. Kondisi status lokalis hewan percobaan…………………….. 54

commit to user

ix digilib.uns.ac.id


DAFTAR DIAGRAM Diagram 4.1. Temuan sel raksasa pada pemeriksaan histologis.................

48

Diagram 4.2. Temuan sel inflamasi polimorfonuklear pada sampel penelitian kelompok kapsul..........................................................................

48

Diagram 4.3. Hasil pemeriksaan histologis pada sampel jaringan kartilago.........................................................................................................

49

Diagram 4.4. Pemeriksaan matriks seluler pada kelompok kontrol dan perlakuan.......................................................................................................

51

Diagram 4.5. Hasil pemeriksaan struktur tulang subkondral.......................

52

commit to user

digilib.uns.ac.idx


DAFTAR SINGKATAN

AML AMP ANOVA Co Cr Mo F. HE ICRS IM IL LDPE LFA MIPA HDPE PGE PMN PMMA PTFE Sig. SD THA THR TKR TNF UHMWPE WHO

: Anatomical medullary locking : Austin-Moore prosthesis : Analysis of variant : Cobalt : Cromium : Mobdulonat : Frequency : Hematoxicyllin dan Eosin : International cartilage research society : Intra muscular : Inter leukin : Low density poly ethylene : Low friction arthroplasty : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam : High density polyethylene : Prostaglandin-E : polimorfo nuklear : Poly methyl metaacryllate : Polyetrafluoroethylene : Significance : Standar Deviasi : Total hip arthroplasty : Total hip replacement : Total knee replacement : Tumor necrosing factor : Ultra high molecullar polyethylene : World Health Organization

commit to user

xi digilib.uns.ac.id


DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL.................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN..........................................................................

ii

BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1 A. Latar Belakang..........................................................................................

1

B. Rumusan Masalah.....................................................................................

2

C. Tujuan.......................................................................................................

2

D. Manfaat.....................................................................................................

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA..................................................................

3

A. Kerangka Teori

3

1. Sejarah dan perkembangan total hip arthroplasty………...........

9

2. Biomaterial……………………………………….......................... 18 3. Material UHMWPE…………………............................................

26

4. Kapsul sendi………………...........................................................

27

5. Kartilago…………….....................................................................

29

6. Reaksi jaringan terhadap UHMWPE……......................................

35

B. Kerangka Pikir…………………………………………………………… 36 C. Hipotesis………………………………………………………………... BAB III METODE PENELITIAN..............................................................

37

A. Tempat dan waktu penelitian....................................................................

37

B. Jenis penelitian...........................................................................................

37

C. Populasi dan sampel...................................................................................

37

D. Kriteria inklusi dan eksklusi…………………………………………….

38

E. Variabel penelitian………………………………………………………

38

F. Definisi operasional……………………………………………………....

38

G. Alat penelitian…………………………………………………………....

38

H. Teknik operasi………………………………………………………….... 39 I. Instrumen penelitian……………………………………………………...

39

J. Analisis data……………………………………………………………....

41

K. Kerangka penelitian……………………………………………………...

43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………….. commit to user A. Hasil……………………………………………………………………...

44 44

xii digilib.uns.ac.id


B. Pembahasan……………………………………………………………… 53 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………… 57 A. Kesimpulan……………………………………………………………....

57

B. Saran……………………………………………………………………... 57 43

DAFTAR PUSTAKA

commit to user

xiii digilib.uns.ac.id


PENGARUH IMPLANTASI ULTRA HIGH MOLECULAR POLYETHYLENE LOKAL PADA LUTUT KELINCI TERHADAP REAKSI JARINGAN INTRA ARTIKULAR SEKITAR (Tesis) Ginanjar Budhi Prathama*, Iwan Budiwan Anwar**, Hari Wujoso*** *Mahasiswa Program Studi Magoster Kedokteran Keluarga – Minat Utama Biomedik,Pasac Sarjana Universitas Sebelas Maret, Surakarta **Staff Pengajar Departemen Orthopaedi & Traumatologi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret – RSO Prof.DR.R.Soeharso,Surakarta ***Staff Pengajar Program Studi Magister Kedokteran Keluarga, Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK Latar belakang : artroplasti panggul total adalah prosedur yang diinkasikan untuk pasienpasien yang mengalami degenerasi sendi panggul yang tidak berhasil dilakukan terapi konservatif. Prosedur ini telah dilakukan selama lebih dari 1 dekade namun mengalami perubahan besar setelah Sir John Charnley memperkenalkan ultra high molecullar polyethylene (UHMPE) sebagai komponen artikulasi. Biomaterial adalah substansi inert yang secara sistematis dan farmakologis didesain untuk diimplantasikan di dalam atau berhubungan dengan sistem organisme. Proses manufaktur implan akhir-akhir ini telah tersedia di Indonesia, namun sampai sekarang data yang menjelaskan biokompabilitas implan ini masih belum ada. Metode : kami mengimplantasikan UHMPE pada lutut kanan 11 kelinci (Lupus Sp). Setelah pemeliharaan 8 minggu, subjek di terminasi, sampe kartilago dan kapsul di ambil dari lutut kanan dan lutut kiri dijadikan kelompok kontrol. Sampel jaringan di proses dan dicat dengan Hmatoxycillin-Eosin, dan diamati oleh ahli di bawah mikroskop cahaya untuk mencari reaksi jaringan. Sistem penilaian kapsul Mirra (3 subjek mikroskopis) dan sistem penilaian kartilago International Cartilage Research Society (ICRS) (6 subjek) digunakan untuk secara mengkuantifikasi reaksi jaringan. Hasil : Sebelas sampel jaringan diperoleh setelah pemeliharaan hewan percobaan setelah 8 minggu. Sistem penilaian Mirra menunjukkan ekspresi 1 giant cell dan 4 sel inflamasi. Sistem penilaian ICRS untuk kartilago menunjukkan 3 subjek (permukaan jaringan, distribusi selular, dan tulang subkondral) dimana kelompok kontrol menunjukkan hasil yang lebih baik daripada kelompok kontrol. Untuk 3 subjek lainnya (matriks selular, viabilitas populasi sel, dan mineralisasi kartilago) menunjukkan hasil yang sama. Semua subjek dari kartilago dan kapsul tidak menunjukkan perbedaan signifikan antara kelompok kontrol dan perlakuan. Diskusi : Eksklusi infeksi adalah hal yang sangat penting untuk mendiagnosis reaksi jaringan secara histologis. Kami tidak menemukan tanda-tanda infeksi pada subjek penelitian kami. Walaupun terdapat beberapa variasi hasil, tetapi semua tidak menunjukkan signifikansi. Hal commit to user ini berarti UHMWPE lokal tidak berekasi dengan jaringan intraartikular, tetapi juga

xiv digilib.uns.ac.id


didapatkan kemungkinan bahwa proses pemeliharaan kami tidak cukup lama untuk menimbulkan reaksi yang dimaksud. Kesimpulan: UHMWPE lokal memiliki kompabilitas biologis yang sama dengan kelompok kontrol. Kata kunci : ultra high molecullar polyethylene, reaksi jaringan, Lepus Sp

commit to user

xv digilib.uns.ac.id


INTRA ARTICULAR TISSUE REACTION TO IMPLANTED DOMESTICALLY AVAILABLE ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYELENE (UHMWPE) IN RABBIT KNEE (Lepus Sp) (Thesis) Ginanjar Budhi Prathama*, Iwan Budiwan Anwar**, Hari Wujoso*** *Resident of Orthopaedic & Traumatology Faculty of Medicine, Sebelas Maret University **Department of Orthopaedic & Traumatology Faculty of Medicine, Sebelas Maret University-Soeharso Hospital,Solo ***Postgraduate Department, Sebelas Maret University

ABSTRACT Background : Total hip arthroplasty is a frequently performed procedure indicated for patiens with degenerated hip joint that at whom conservative treatment has failed to give satisfactory result. This procedure has been performed for more than 1 decade but it has greatly changed since Sin John Charnley introduced to use of ultra high molecullar polyethylene (UHMWPE) for articulation. Biomaterial is a systematically and pharmacologically inert substance designed for implantation within or incorporation with living system. Manufacturing process of implant has recently become available in Indonesia, but still up until now there are no data depicting the biocompatibility of those domestically available UHWMPE. Methode : We implanted domestically available UHMWPE in 11 rabbit (Lepus Sp) right knee. After 8 weeks of maintenance, subjects were terminated, cartilage and capsule tissue sample were obtained from right knee and left knee as treatment group and control group, respectively. Tissue samples were processed and stained with Hematoxycilin and Eosin and observed by single expert under light microscope to search for tissue reaction. Modified Mirra scoring system (3 microscopic subject) and International Cartilage Research Society (ICRS) scoring system (6 subjects) were used to quantify capsule and cartilage reaction respectively. Result : Eleven tissue samples were obtained after 8 weeks of maintenance. Modified Mirra scoring from capsule reaction showed the expression of 1 giant cell and 4 inflammatory cells. The ICRS for cartilage evaluation showed 3 subjects (tissue surface, cellular distribution and subchondral bone) where control group has better result than treatment group. For the other 3 subjects (cellular matrix, cell population viability, and cartilage mineralization) both group showed similar result. All of the subjecst from cartilage and capsule showed no significant difference between control group and treatment group. Discussion: The exclussion of infection is really important for diagnosing tissue reaction with histplogical examination. We didn’t find any sign of infection on our test subject. Although commit to user there are several variation in our result, but they are all insignificant. This can be mean that

xvi digilib.uns.ac.id


domestically available UHMWPE is truly doesn’t react with intraarticular tissue, but there is also possibility that our maintenance is not long enough to create such reaction. Conclusion : Domestically available UHMWPE has the same biological compatibility with control group. Keyword : ultra high molecular polytethylene, tissue reaction, Lepus Sp

commit to user

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Recommend Documents