Analisis Numerik Aliran Udara Pada Penyempitan Saluran Pernapasan Akibat Penyakit Gondok Menggunakan Metode Elemen Hingga Sebagai Monograf

Abstract

Matematika digunakan sebagai alat penting dalam berbagai bidang termasuk ilmu alam, ilmu ekonomi, bahkan juga di dalam ilmu kedokteran. Ilmu kedokteran adalah ilmu yang meliputi pengetahuan tentang sistem tubuh manusia, penyakit serta pengobatannya dan penerapan dari pengetahuan tersebut. Banyak cabang disiplin ilmu kedokteran yang mempelajari tentang struktur dan fungsi organ, salah satu diantaranya adalah mengenai kelenjar tiroid. Pada kondisi normal, kinerja kelenjar tiroid cenderung tidak kita sadari sama seperti organ-organ dalam yang lain. Tetapi jika terjadi pembengkakan, kelenjar tiroid akan membentuk benjolan pada leher. Pembengkakan yang membentuk benjolan inilah yang disebut dengan penyakit gondok (goiter ). Tidak semua penderita penyakit gondok mengalami gejalanya. Indikasi yang sering muncul yaitu terbentuknya benjolan abnormal pada leher. Ukuran benjolan gondok berbedabeda pada tiap penderita. Benjolan yang berukuran kecil biasanya tidak menyebabkan gejala apa pun, yang perlu diperhatikan adalah pembesaran yang terjadi ke arah rongga dada karena dapat menekan jalan napas (trachea) karena dapat menyebabkan penyempitan saluran pernapasan. Dari latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian yang memiliki tujuan untuk mengetahui model matematika penyempitan saluran pernapasan akibat penyakit gondok, menyelesaikan model menggunakan metode elemen hingga, menganalisis pengaruh ukuran jari-jari saluran pernapasan dan kecepatan awal terhadap kecepatan aliran udara pada daerah penyempitan, menganalisis pola kecepatan aliran udara pada daerah penyempitan dan untuk mengetahui efektivitas metode elemen hingga dalam menganalisis masalah penyempitan saluran pernapasan akibat penyakit gondok. Tahapan kegiatan penelitian meliputi: pertama, menentukan model matematika penyempitan saluran pernapasan akibat penyakit gondok. Tahapan ini meliputi studi pustaka tentang penyempitan saluran pernapasan kemudian membuat model matematika persamaan momentum, kemudian melakukan penurunan persamaan elemen dan penyelesaian dalam waktu. Setelah mendapatkan matriks global penyelesaian dalam waktu langkah kedua adalah membuat program matematika penyempitan saluran pernapasan akibat penyakit gondok dengan MATLAB. Ketiga, melakukan simulasi dengan FLUENT untuk mengethaui pola kecepatan aliran udara pada penyempitan saluran pernapasan akibat penyakit gondok.