Seiring berkembangnya zaman, implan ortopedi atau implan tulang telah merevolusi bidang medis untuk menjadi solusi dalam menggantikan struktur tulang yang rusak. Seperti diketahui, salah satu masalah kesehatan global yang menjadi perhatian khusus ialah patah tulang. Hadirnya, implan tulang ini, menjadi solusi inovatif untuk korban patah tulang.
Seluk-beluk implan tulang
Penggunaan implan tulang telah ada sejak zaman Mesir kuno dengan menggunakan tulang hewan untuk mengganti tulang manusia yang hilang atau rusak. Akan tetapi, di pertengahan abad ke-20 implan tulang telah terbuat dari logam.
Sejak saat itu, implan tulang terus berkembang dan menjadi sebuah game changer di dunia kesehatan. Pasalnya, implan tulang dapat digunakan dalam waktu yang lama serta dapat menahan tubuh manusia dengan baik.
Lalu, yang dimaksud dengan implan tulang itu sendiri adalah perangkat yang digunakan sebagai pengganti tulang untuk menyangga atau menyokong fraktur yang rusak di dalam tubuh.
Saat ini, implan tulang tersedia dalam pelbagai bentuk dan ukuran untuk mengakomodasi berbagai kebutuhan pasien. Pun, perangkat ini memiliki beberapa jenis di antaranya.
- Penggantian sendi, digunakan untuk mengganti sendi yang rusak atau aus, seperti pinggul dan lutut.
- Bone plates, sekrup, dan paku, diaplikasi untuk menstabilkan tulang yang patah dan mempercepat penyembuhan.
Selanjutnya, keunggulan utama implan orthopedi, yakni kemampuannya untuk berintegrasi dengan jaringan tulang di sekitarnya. Proses ini, dikenal sebagai osseointegrasi, yang mana proses tersebut memberikan dukungan yang stabil dan tahan lama pada implan sehingga mengurangi risiko kegagalan dan pelepasan implan.
Walaupun begitu, terdapat risiko yang timbul saat saat penggunaan implan tulang, seperti infeksi, pelonggaran implan, dan kerusakan implan. Dengan demikian, pengguna implan perlu waspada dalam beraktivitas.
Solusi karakteristik roughness dan keausan implan dengan WLI
Terlepas dari segudang manfaat, bukan berarti penggunaan implan tulang tidak memiliki kekurangannya. Salah satu, permasalahan utama implan tulang, yaitu kerap mengalami keausan seiring berjalannya waktu.
Tentunya, keausan ini disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuk permukaan implan yang kasar dan tekanan selama penggunaan implan. Pun, para produsen implan sebelumnya telah mempertimbangkan beberapa hal, misalnya roughness.
Hal ini disebabkan, Implan tulang dengan permukaan roughness dapat mendorong pertumbuhan tulang serta membantu implan berintegrasi lebih efektif dengan jaringan tulang di sekitarnya. Sayangnya, implan dengan permukaan yang kasar meningkatkan gesekan sehingga menyebabkan keausan seiring waktu.
Partikel-partikel keausan tadi, mengakibatkan kerusakan jaringan, peradangan, dan berujung kerusakan implan. Untuk itu, diperlukannya karakteristik roughness dan keausan implan saat pengembangannya yang mana dapat mengurangi gesekan dan keausan antara implan dan jaringan di sekitarnya.
Salah satu, karakteristik yang dapat digunakan ialah teknik White Light Interferometry (WLI) dari Bruker. Teknik tersebut, meliputi karakteristik non-kontak dan non destruktif, rentang dinamis yang besar untuk mengukur permukaan yang sangat kasar maupun halus, cepat, dan akurat.
Tidak hanya memberikan manfaat nyata dari non-kontak profiling yang wajib untuk sebagian besar kontrol akhir dalam manufaktur ortopedi. Profiler optik 3D berbasis WLI dari Bruker memberikan keunggulan kinerja yang ynik bagi industri untuk karakteristik roughness.
Prinsip dasar pada sistem ini, terdiri atas penyinaran permukaan sampel dengan white light melalui tujuan interferometik yang secara langsung memberikan verital sub-nanometer sehingga kemampuan metrologi tidak bergantung pada pembesaran objek yang digunakan.
Bahkan, dapat tahan dari refleksitas permukaan atau warna. Karenanya, dapat menghasilkan pengukuran yang efektif dari permukaan yang mengkilap atau gelap.
Profiling WLI dapat memvisualisasikan bidang secara penuh tampilan beberapa milimeter persegi pada low magnification sekaligus mencapai sub-micron lateral pada higher magnifications. Pengukuran area penuh tidak hanya memastikan lebih banyak data statistik yang relevan tetapi juga mengurangi peluang melewatkan area critical defective, seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini.
Selanjutnya, penerapan WLI oleh profiler optik Bruker meliputi kombinasi high throughput ialah dapat beroperasi secara jarak jauh. Hal tersebut berdasarkan, hasil susunan imaging yang tinggi dan beberapa set data dapat ditangkap melalui satu pemindaian vertikal.
Berbeda dengan teknologi optik lainnya, profiler WLI juga memisahkan resolusi vertikal dari pembesaran objektif sehingga menghasilkan resolusi vertikal sub nanometer tertinggi untuk semua objektif, seperti yang terdapat di gambar berikut.
Lebih lanjut, Bruker meningkatkan keunggulan tersebut dengan mendesain objektif super-longworking-distance (SLWD) serta fitur large swivel-head dari profiler optik NPFLEX.
Profiler NPFLEX dan ContourX WLI Bruker dirancang khusus untuk memberikan kontrol kualitas roughness yang tepat dengan vibration isolation, rigid body untuk metrology stability, multiple sample-fixturing options, crash mitigation systems, dan superlong-working-distance objectives untuk mengumpulkan data dari area yang sulit diakses.
Optional internal laser calibration membantu metrologi memastikan self-calibration tiap waktu serta meningkatkan profiler-to-profiler matching di lokasi pabrik yang sama maupun berbeda.
Sistem ini pula, memiliki interface yang sepenuhnya terpisah dari standard interface. Interface produksi dirancang untuk memudahkan pemrograman rutinitas pengukuran dan dibuat berdasarkan alur produksi umum.
Alur produksi ini, di antaranya operator loads part, instrument recognizes part melalui lot atau part ID kemudian membuat pre-determined measurements, melaporkan hasil lulus atau tidak serta menampilkan batch berikutnya, sesuai yang divisualisasikan pada gambar di bawah ini.
Perangkat lunak Bruker Vision64® menyediakan channels yang diperlukan untuk digabungkan dengan high-end automation, seperti industri 4.0 yang menyediakan perintah TCP/IP level untuk kontrol akuisisi oleh software pihak ketiga. Selanjutnya, output file hasil menggunakan Comma Separated Variable (.csv).
Dengan demikian, profilometri optik berbasi WLI 3D dari Bruker menjadi solusi metrologi yang sangat baik untuk siklus karakteristik implan ortopedi, baik dari desain, pembuatan, simulasi pemakaian, dan keausan produk.
Reference
