Analisis Numerik Aliran Darah pada Arteri Karotis Akibat Pemasangan Stent Menggunakan Metode Elemen Hingga untuk Mengasah Kemampuan TCK

Abstract

Pemodelan matematika merupakan usaha perancangan rumusan matema- tika yang secara potensional menggambarkan bagaimana mendapatkan penyele- saian masalah matematika yang digeneralisasikan untuk diterapkan pada perilaku atau kejadian alam. Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak masalah kon- stektual yang membutuhkan model matematika salah satunya masalah tentang kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent. Arteri karotis adalah pembuluh darah utama yang memasok darah beroksi- gen ke kepala dan leher. Stenosis arteri karotis merupakan penyempitan lumen (permukaan dalam) dari arteri karotis. Stenosis pada arteri karotis mengaki- batkan gangguan aliran darah pada otak yang mengakibatkan kerusakan bahkan kematian pada sel-sel otak. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengatasi stenosis arteri karo- tis adalah dengan melakukan pemasangan stent. Stent adalah tabung dari logam halus yang bertindak sebagai penyangga untuk memberikan pelebaran di da- lam arteri. Pemasangan stent digunakan untuk menormalkan aliran darah dan memenuhi volume darah yang dibututhkan oleh otak. Dari latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian yang memiliki tu- juan untuk mengetahui model matematika kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent, menyelesaikan model menggunakan metode el- emen hingga, menganalisis pengaruh ukuran diameter proksimal stent, diameter distal stent, dan ketebalan stent terhadap kecepatan aliran darah pada arteri karo- tis, menganalisis pola kecepatan aliran darah pada arteri karotis yang dipasangi stent, mengetahui efektivitas metode elemen hingga dalam menganalisis masalah kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent, dan untuk mengetahui tingkat kevalidan dalam mengasah kemampuan TCK melalui analisis numerik aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent. Tahapan kegiatan penelitian meliputi: pertama, melakukan studi pustaka tentang pemasangan stent pada arteri karotis dan membuat model matema- tika persamaan momentum. Kedua, melakukan penurunan persamaan elemen dan penyelesaian dalam waktu. Setelah mendapatkan matriks global penyele- saian dalam waktu selanjutnya membuat program matematika kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent dengan MATLAB. Ketiga, melakukan simulasi dengan FLUENT untuk mengetahui pola kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent dan melakukan validasi ke- mampuan TCK peneliti dalam analisis numerik aliran darah pada arteri karotis akibat pemasangan stent. Adapun hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Model matematika kecepatan aliran darah pada arteri karotis akibat pe- masangan stent merupakan persamaan yang dinyatakan pada persamaan momentum. Berikut ini adalah persamaannya. ∂ρφ0 + ∂ρuφy = −∇P + ∇µ(∇u + ∇uR ) − ρgh ∂t ∂y 2. Semakin kecil ukuran diameter proksimal stent maka kenaikan kecepatan aliran darah pada arteri karotis semakin besar 3. Semakin kecil ukuran diameter distal stent maka kenaikan kecepatan aliran darah pada arteri karotis semakin besar