perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
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,
DAFTAR TABEL
Keuntungan dan kerugian beberapa material yang umum
dipergunakan………...
Perbedaan sifat material HDPE dibanding UHMWPE…...
Perkembangan dan inovasi pada materi UHMWPE di bidang
artroplasti panggul………...
Grading histologis menurut Mirra………...
Skala penilaian histologis kartilago menurut ICRS………
Skala penilaian histologis visual menurut ICRS………. 10
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
Hasil interpretasi jaringan kartilago sesuai kriteria Mirra……
Hasil interpretasi jaringan kartilago sesuai kriteria ICRS……...
Hasil statistik gambaran histologis giant cell……….
Hasil statistik gambaran histologis sel inflamasi akut………...
Hasil statistik gambaran histologis permukaan sel……….
Hasil statistik gambaran histologis matriks jaringan…………...
Hasil statistik gambaran histologis tulang subkondral…………
Kriteria penegakan diagnosis infeksi secara histologis menurut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Implan bentuk bel buatan Maurius Smith Petersen...
Gambar 2.2. Evolusi mould arthroplasty...
Gambar 2.3. Perkembangan komponen acetabular sistem Charnley…….
Gambar 2.4. ProstesisExeter ………
Gambar 2.5. ProstesisAustin Moore .………...
Gambar 2.6. Prostesis Anatomic medullary locking (AML) …….………
Gambar 2.7. Skema ilustratif dari biokompabilitas
Gambar 2.8. Diagram tekanan tegangan (stress-strain)………....
Gambar 2.9. Perjalanan waktu pada diagram tegangan diakibatkan oleh
perubahan mendadak pada pemberian beban ………..
Gambar 2.10. Struktur dasar polyethylene……….
Gambar 2.11. Perbandingan wear rate HDPE dibanding UHMWPE pada
hip simulator multi-direksi ……….……….
Gambar 2.12. Gambaran skematik morfologi rantai molekul
UHMWPE………...……….
Gambar 2.13. Lokasi penyebaran cartilage pada tubuh manusia…………
Gambar 2.14. Desain pertama Charnley ………...………..……
Gambar 2.15. Desain Charnley dengan semen dental warna
pink……….………....
Gambar 2.16. Implan yang menggunakan PTFE…...………...
Gambar 2.17. Lokasi penyebaran kartilago pada tubuh manusia……..…...
Gambar 2.18. Gambaran mikroskopis kartilago hyalin……….…..
Gambar 2.19. Gambaran mikroskopis elastocartilage….………
Gambar 2.20. Gambaran mikroskopis fibrocartilage………...
Gambar 2.21. Diagram proses inflamasi yang mendahului proses
osteolisis………
Gambar 2.22. Perubahan histomorfologi pada jaringan periprostetik
sebagai respon terhadap wear debris………..
Gambar 2.24. Gambaran radiologis pasien THR dengan UHMWPE 11
tahun pasca operasi………
Gambar 4.1. Implan polyethylene dari luar sendi lutut kelinci...………
Gambar 4.2. Proses pengambilan sampel kapsul dari sendi lutut...
Gambar 4.3. Proses pengambilan sampel kartilago dari sendi lutut……….
Gambar 4.4. Gambaran histologispermukaan kartilago kelompok kontrol
Gambar 4.5. Gambaran histologis iregularitas permukaan ……….
Gambar 4.6. Preparat kartilago dari kelompok perlakuan………
Gambar 4.7. Peningkatan proses remodelling pada tulang subkondral……
Gambar 4.8. Kondisi status lokalis hewan percobaan……….. 45
46
49
50
52
53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR DIAGRAM
Diagram 4.1. Temuan sel raksasa pada pemeriksaan histologis...
Diagram 4.2. Temuan sel inflamasi polimorfonuklear pada sampel
penelitian kelompok kapsul...
Diagram 4.3. Hasil pemeriksaan histologis pada sampel jaringan
kartilago...
Diagram 4.4. Pemeriksaan matriks seluler pada kelompok kontrol dan
perlakuan...
Diagram 4.5. Hasil pemeriksaan struktur tulang subkondral...
48
48
49
51
DAFTAR SINGKATAN
AML : Anatomical medullary locking
AMP : Austin-Moore prosthesis
ANOVA : Analysis of variant
Co : Cobalt
Cr : Cromium
Mo : Mobdulonat
F. : Frequency
HE : Hematoxicyllin dan Eosin
ICRS : International cartilage research society
IM : Intra muscular
IL : Inter leukin
LDPE : Low density poly ethylene
LFA : Low friction arthroplasty
MIPA : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
HDPE : High density polyethylene
PGE : Prostaglandin-E
PMN : polimorfo nuklear
PMMA : Poly methyl metaacryllate
PTFE : Polyetrafluoroethylene
Sig. : Significance
SD : Standar Deviasi
THA : Total hip arthroplasty
THR : Total hip replacement
TKR : Total knee replacement
TNF : Tumor necrosing factor
UHMWPE : Ultra high molecullar polyethylene
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL... i
LEMBAR PENGESAHAN... ii
BAB I PENDAHULUAN...
A. Latar Belakang...
B. Rumusan Masalah...
C. Tujuan...
D. Manfaat...
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...
A. Kerangka Teori
1. Sejarah dan perkembangan total hip arthroplasty………...
2. Biomaterial………...
3. Material UHMWPE………...
4. Kapsul sendi………...
5. Kartilago………...
6. Reaksi jaringan terhadap UHMWPE……...
B. Kerangka Pikir………
C. Hipotesis………...
BAB III METODE PENELITIAN...
A. Tempat dan waktu penelitian...
B. Jenis penelitian...
C. Populasi dan sampel...
D. Kriteria inklusi dan eksklusi……….
E. Variabel penelitian………
F. Definisi operasional………....
G. Alat penelitian………....
H. Teknik operasi………....
I. Instrumen penelitian………...
J. Analisis data………....
K. Kerangka penelitian………...
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………..
B. Pembahasan………
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………
A. Kesimpulan………....
B. Saran………... 53
57
57
57
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
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 pasien-pasien 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.
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
INTRA ARTICULAR TISSUE REACTION TO IMPLANTED DOMESTICALLY AVAILABLE ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT
POLYETHYELENE (UHMWPE) IN RABBIT KNEE (Lepus Sp)
(Thesis)
Ginanjar Budhi Prathama* , Iw an Budiw an Anw ar* * , Hari Wujoso* * *
* Resident of Ort hopaedic & Traumat ology Facult y of M edicine, Sebelas M aret Universit y
* * Depart ment of Ort hopaedic & Traumat ology Facult y of M edicine, Sebelas M aret Universit y-Soeharso Hospit al,Solo * * * Post graduat e Depart ment , Sebelas M aret Universit y
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.
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.
