EVALUASI RADIOGRAFI TANDUR TULANG BIFASIK

KALSIUM FOSFAT (BKF) PADA TULANG DOMBA

TRI APRIYADI HIDAYAT

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Radiografi

Tandur Tulang Bifasik Kalsium Fosfat (BKF) pada Tulang Domba adalah benar

karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal

atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir

skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, November 2014

Tri Apriyadi Hidayat

NIM B04100112

ABSTRAK

TRI APRIYADI HIDAYAT. Evaluasi Radiografi Tandur Tulang Bifasik Kalsium

Fosfat (BKF) pada Tulang Domba. Dibimbing oleh RIKI SISWANDI dan

GUNANTI.

Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan tandur tulang bifasik kalsium

fosfat (BKF) secara in vivo. Tandur tulang BKF adalah kombinasi hidroksiapatit

(HAp) dan β-trikalsium fosfat (β-TKF). Delapan belas ekor domba dibagi menjadi

dua grup. Grup pertama menerima BKF1 (kombinasi HAp 70%:β-TKF 30%) dan

grup kedua menerima BKF2 (HAp 60%:β-TKF 40%). Kedua tandur tulang dibuat

dalam bentuk pelet dan ditanamkan dengan operasi aseptis pada bagian 1/3 proximo

medial tulang tibia kanan. Sebagai kontrol pada medial tulang tibia kiri dilubangi

tanpa pemberian tandur tulang. Pemeriksaan radiografi tulang tibia domba

dilakukan pada hari ke-0 praoperasi, pascaoperasi, hari ke-7, 30, 60, dan 90

pascaoperasi. Parameter yang diamati adalah luas lesio, rasio densitas radiografi,

radiopasitas, marginasi, bentuk tandur, dan bentuk kerusakan tulang. Hasil

penelitian menunjukkan tandur tulang BKF2 mempunyai biodegradasi yang lebih

baik dibandingkan tandur tulang BKF1. Hal ini terlihat dari penurunan rasio

densitas radiografi dan luas BKF2 yang lebih besar daripada BKF1 hingga hari ke-

90 pascaoperasi. Akan tetapi, persembuhan tulang terjadi lebih cepat pada kontrol

daripada BKF1 dan BKF2.

Kata kunci: BKF, densitas radiografi, evaluasi radiografi, tandur tulang

ABSTRACT

TRI APRIYADI HIDAYAT. Radiographic Evaluation of Biphasic Calcium

Phosphate (BCP) Bone Graft In Sheep. Supervised by RIKI SISWANDI and

GUNANTI.

The study was conducted to evaluate in vivo bone graft biphasic calcium

phosphat (BCP). Bone graft BCP is combination of hydroxyapatite (HAp) and β-

tricalcium phospate (β-TCPl. Eighteen domestic sheeps were divided into two

groups. Each group recieved different combination of BCP. The first group

received BCP1 (HAp 70%:β-TCP 30%) and the second received BCP2 (HAp

60%:β-TCP 40%). Both of the bone grafts were shaped into a pellet form and were

implanted under aseptic surgery on the 1/3 proximomedial of right tibia bone. The

left tibia bone was drilled without bone graft as control. Bone graft were subjected

to radiographic examination before and after surgery. Continously radiographic

evaluation also performed at 7th, 30th, 60th, and 90th day postoperative. The

observation parameters were lesion area width, radiographic density ratio,

radiopacity, margination, the shape of bone graft, and control under radiographic

evaluation. The result shown that BCP2 had better biodegradability properties than

BCP1. This was evident from the decreased in the radiographic density ratio and

area of BCP2 greater than BCP1 until ninetieth days postoperative. However, bone

healing occurred more rapidly in controls than BCP1 and BCP2.

Keywords: BCP, bone graft, radiographic density, radiographic evaluation

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kedokteran Hewan

pada

Fakultas Kedokteran Hewan

EVALUASI RADIOGRAFI TANDUR TULANG BIFASIK

KALSIUM FOSFAT (BKF) PADA TULANG DOMBA

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

TRI APRIYADI HIDAYAT

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-

Nya sehingga skripsi dengan judul Evaluasi Radiografi Tandur Tulang Bifasik

Kalsium Fosfat (BKF) pada Tulang Domba dapat diselesaikan.

Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drh Riki Siswandi, MSi dan

Ibu Dr Drh Gunanti, MS selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan,

dorongan, kritik, dan saran yang telah diberikan selama penelitian dan penulisan

skripsi ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr Drh Chusnul Choliq,

MS, MM selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing penulis

selama menjadi mahasiswa FKH IPB. Ungkapan terima kasih penulis sampaikan

kepada Dr Kiagus Dahlan yang telah menyediakan tandur tulang BKF.

Penghargaan penulis sampaikan kepada teman-teman penelitian yang telah banyak

membantu selama penelitian ini dilaksanakan. Terima kasih juga penulis ucapkan

kepada kesekretariatan kurban 2014, Harini, Ardi, Anizza, Laily, Hafsari, Gamma,

Faisal, Upeh, dan seluruh keluarga Acromion 47. Ungkapan terima kasih juga

disampaikan kepada bapak, mama, teteh, dan kaka serta seluruh keluarga, atas

segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, November 2014

Tri Apriyadi Hidayat

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

Manfaat Penelitian 2

MATERI DAN METODE 2

Tempat dan Waktu Penelitian 2

Alat dan Bahan 2

Persiapan Hewan Model 3

Operasi Penanaman Tandur 3

Pengambilan Radiograf 4

Pengolahan Radiograf 5

Analisis Data 7

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Rasio Densitas Radiografi 7

Perubahan Luas Lesio 8

Perubahan Radiografi 8

SIMPULAN DAN SARAN 11

Simpulan 11

Saran 12

UCAPAN TERIMAKASIH 12

DAFTAR PUSTAKA 12

LAMPIRAN 14

RIWAYAT HIDUP 17

DAFTAR TABEL

1 Penilaian perubahan radiografi 6

2 Rasio densitas radiografi lesio perlakuan dan kontrol arah pandang CdCr 7

3 Luas lesio perlakuan dan kontrol arah pandang ML dalam mm2 8

DAFTAR GAMBAR

1 Hewan model domba (A) mesin x-ray portable (B) 3 2 Pemboran os tibia (A) operasi penanaman tandur (B) 4 3 Posisi radiografi (A) caudo-cranial (B) medio-lateral 4 4 Ringkasan alur penelitian 5 5 Trayek perubahan radiografi 6 6 Grafik perubahan parameter zona radiolusen 9 7 Grafik perubahan parameter marginasi 9 8 Grafik Perubahan parameter bentuk 10

DAFTAR LAMPIRAN

1 Grafik luas lesio perlakuan dan lesio kontrol arah pandang medio lateral 14 2 Grafik rasio lesio perlakuan dan kontrol arah pandang medio lateral 14

3 Gambaran radiografi os tibia arah pandang Caudo cranial 15

4 Gambaran radiografi os tibia arah pandang Medio lateral 16

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Setiap tahun banyak orang menderita berbagai penyakit tulang yang

diakibatkan oleh trauma, tumor, dan patah tulang. Keadaan ini semakin parah

dengan kurangnya material pengganti tulang yang ideal (Murugan dan

Ramakrishna 2004), sehingga dibutuhkan berbagai biomaterial yang digunakan

sebagai pengganti tulang.

Biomaterial pengganti tulang salah satunya adalah tandur tulang sintetis

berupa biokeramik, salah satu contohnya adalah campuran hidroksiapatit (HAp)

dan β-trikalsium fosfat (β-TKF). Penggunaan dua senyawa ini karena secara alami

terdapat dalam komposisi anorganik tulang berupa mineral apatit (Park et al. 2009).

Komponen utama senyawa apatit adalah kalsium fosfat. Senyawa kalsium fosfat

memiliki beberapa fase yaitu, hidroksiapatit dan trikalsium fosfat, selain itu

terdapat fase-fase lainnya seperti oktakalsium fosfat (OKF) dan dikalsium fosfat

(DKF) (Shi 2004). Senyawa kalsium fosfat yang paling stabil adalah Hidroksiapatit

[Ca10(PO4)6(OH)2] sedangkan Beta trikaslium fosfat [Ca3(PO4)2] bersifat mudah

terserap (Lind et al. 1999).

Kedua senyawa HAp dan β-TKF memiliki kelebihan dan kekurangan

sehingga untuk meningkatkan kemampuannya dilakukan penggabungan yang

dikenal sebagai bifasik kalsium fosfat (BKF). Menurut De Val et al. (2013)

penggabungan unsur HAp dan β-TKF akan dapat mengendalikan biodegradasinya.

Manfaat tersebut dapat diuji melalui berbagai pengkajian baik secara mekanis, in

vitro, dan in vivo sebagai bahan substitusi tulang untuk menutup kerusakan tulang

atau dipergunakan dalam pemasangan tandur tulang. Pengujian material tandur

dilakukan secara in vivo untuk mengetahui persembuhan jaringan tubuh dan

interaksi material tandur tulang dengan jaringan. Pengujian secara in vivo

menggunakan domba sebagai hewan model karena memiliki kemiripan struktur dan

regenerasi tulang dengan manusia serta memiliki besaran tulang tibia yang sesuai

dengan kebutuhan.

Penelitian ini merupakan kelanjutan dari penelitian sebelumnya tentang

tandur tulang sintetis. Dari penelitian sebelumnya ditemukan bahwa tandur yang

digunakan tidak berhasil menginduksi pertumbuhan tulang lebih cepat dari

persembuhan normal tulang (Gunanti et al. 2011). Hal ini disebabkan karena tandur

yang digunakan tidak dapat terserap sempurna dalam waktu yang cepat. Namun

tidak terlihat adanya reaksi penolakan tubuh terhadap tandur tersebut.

Untuk menjelaskan perubahan tandur tersebut, salah satu cara yang dilakukan

adalah dengan gambaran radiologi. Oleh karena itu penggunaan radiologi dalam

penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh penggunaan tandur tulang BKF

terhadap pertumbuhan tulang melalui interpretasi radiografi.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan biodegradasi

tandur tulang BKF komposisi HAp:β-TKF 70:30 dan 60:40 melalui gambaran

2

radiografi persembuhan tulang dan deskripsi morfologi tandur dalam tulang

sehingga dapat ditemukan bahan tandur tulang yang baik.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan mampu menciptakan alternatif tandur tulang

untuk memperbaiki kerusakan tulang.

MATERI DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan dari bulan Juli sampai November 2013. Operasi dan

pengambilan radiograf domba dilakukan di Laboratorium Eksperimental Bedah,

Divisi Bedah dan Radiologi, Fakultas Kedokteran Hewan (FKH), Institut Pertanian

Bogor (IPB). Pemeliharaan hewan dilakukan di kandang Unit Pengelolaan Hewan

Laboratorium FKH IPB.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam operasi penanaman tandur tulang adalah

perlengkapan bedah minor, perlengkapan anestesi, bor tulang, timbangan,

termometer, stetoskop, dan siring.

Bahan yang digunakan selama pemeliharaan domba dan operasi penanaman

tandur adalah desinfektan, pakan domba, 18 ekor domba jantan ekor gemuk,

Ivermectin (Intermectin® 1%, PT. Tekad Mandiri Citra), Albendazole (Albentack-

900®, Biotek Indonesia), siring 1 mL dan 3 mL, pelet tandur tulang BKF yang

terdiri dari BKF1 (kombinasi HAp 70%:β-TKF 30%) dan BKF2 (HAp 60%:β-TKF

40%) dengan diameter 4 mm dan tinggi 7 mm, atropine sulfas (Aludonna® 0,25

mg/ml, PT. Armoxindo Farma), xylazine (Xylazil®, 2% Troy Laboratories),

Ketamine HCL (Ketamil®, 100 mg/ml Troy Laboratories), antibiotik enrofloxacine

(Roxine®, 100 mg/ml Sanbe Farma), antiinflamasi Phenol dan Sodium

Formaldehyde Sulphoxylate Dihydrate (Flunixin®, 50 mg/ml Vet Tek), rivanol,

povidone iodine, alkohol 70%, perban, kapas, tampon, plester hypafix, benang jahit

catgut Chrom® 3-0 (Catgut, Bbraun), dan Vicryl® 6-0 (Polygactin, Ethicon).

Alat yang digunakan untuk pengambilan data adalah mesin X-Ray

(Diagnostic X-Ray Unit VR-1020, MA Medical Corporation, Nakanodai-Japan),

mesin scanner Canon® (Pixma MP258, Canon Inc), meja operasi, kaset film yang

dilengkapi dengan intensifying screen, apron, hairdryer Panasonic® (EH-ND11,

PT. Panasonic Gobel Indonesia), sarung tangan karet yang dilapisi dengan timbal,

marker, hanger, lampu iluminator, label, ImageJ 1,46r® (Wayne Rasband National

Institutes of Health, USA), dan Adobe® Photoshop CS3.

Bahan yang digunakan untuk pengambilan dan pengolahan radiograf adalah

Carestream Kodak Film® (X-Ray Film, Carestream Health Inc), Carestream

Developer and Replenisher (Dietilen Glikol, Hidroquinon, Kalsium Sulfit, Natrium

3

Sulfit, Carestream Health Inc), larutan rinser, Carestream Fixer and Replenisher

(Ammonium Tiosianat, Natrium Sulfit, Carestream Health Inc), air, dan label.

Gambar 1 Hewan model domba (A) mesin x-ray portable (B)

Persiapan Hewan Model

Sebanyak 18 ekor domba lokal jantan ekor gemuk berumur 1.5 tahun dengan

bobot badan 23-25 kg digunakan sebagai model hewan. Domba tersebut dievaluasi

secara klinis selama 7 hari sebelum penelitian. Pemeriksaan klinis juga dilakukan

sehari sebelum operasi. Semua domba diberikan Albentack-900® (1 ml/10 kg berat

badan (BB)) sebagai antelmentik dan Intermectin® (0,5 ml/25kg BB) sebagai

antiektoparasit. Selain itu, dilakukan pembersihan dan desinfeksi kandang.

Pemberian pakan dan minum dilakukan sebanyak 2 kali sehari (pagi dan sore).

Operasi Penanaman Tandur

Sebelum dilakukan perlakuan berupa penanaman tandur tulang terlebih

dahulu dilakukan pemeriksaan klinis. Selanjutnya domba disuntik Aludonna® (0.05

mg/kg BB) sebagai premedikasi. Selanjutnya domba disedasi dengan Xylazil®

(0.2 mg/kg BB) dengan rute intravena (IV) dan sebagai maintenance menggunakan

Ketamil® (40 mg/kg BB). Setelah domba terbius dilakukan pengambilan gambar

praoperasi H-0, selanjutnya domba dibawa ke meja operasi. Operasi dilakukan

secara aseptis dan hati-hati. Selanjutnya penanaman tandur tulang dilakukan pada

bagian 1/3 proximo medial os tibia kanan dengan menggunakan bor tulang untuk

membuat lubang sesuai dengan ukuran tandur tulang. Sebagai kontrol, lubang

dengan ukuran yang sama dibuat pada os tibia kiri tanpa diisi dengan tandur tulang.

Pemilihan tempat operasi pada 1/3 os tibia karena pada bagian tulang ini tidak

terdapat pembuluh darah dan sedikit mengandung otot. Operasi dilakukan oleh

operator yang sama untuk mencegah variasi operasi. Setelah operasi selesai domba

kembali masuk ke ruang ronsen untuk pengambilan data pascaoperasi. Operasi

dilakukan sebanyak tiga kali yaitu untuk panen hari ke 30, hari ke 60, dan hari ke

90.

Perawatan domba pascaoperasi meliputi pemberian pakan, air minum yang

cukup, pemeriksaan klinis (pengukuran suhu tubuh, frekuensi jantung, dan

B A

4

frekuensi nafas), pergantian perban, pembersihan luka operasi dengan rivanol, dan

pengobatan luka operasi menggunakan povidone. Pemberian antibiotik Roxine®

(4 mg/kg BB) dan antiinflamasi Flunixin® (2 mg/kg BB) satu kali sehari selama 5

hari pascaoperasi melalui aplikasi IM.

Gambar 2 Pemboran os tibia (A) operasi penanaman tandur (B)

Pengambilan Radiograf

Pengambilan radiograf os tibia domba dilakukan dengan pengaturan focal

film distance (FFD) 100 cm atau 40 inci, 56 kVp dan 0.8 mAs. Digunakan 2 arah

pandang berbeda, yaitu caudocranial (CdCr) dan mediolateral (ML). Radiograf os

tibia domba diambil saat praoperasi dan pascaoperasi. Pengambilan radiograf

pascaoperasi dilakukan setelah operasi (H-0), hari ke-7 (H-7), hari ke-30 (H-30),

hari ke-60 (H-60), dan hari ke-90 (H-90)

Gambar 3 Posisi radiografi (A) caudocranial (B) mediolateral

A B

A B

5

Gambar 4 Ringkasan alur penelitian

Pengolahan Radiograf

Rasio Densitas Radiografi, Luas Lesio Perlakuan dan kontrol

Perhitungan densitas radiografi digunakan dengan menggunakan perangkat

lunak ImageJ®. Sebelum melakukan perhitungan densitas dan luas, radiograf

terlebih dahulu dipindai dengan scanner Canon® Pixma MP258. Setelah itu, hasil

pemindaian diedit menggunakan perangkat lunak Adobe® Photoshop CS3 untuk

menghasilkan gambar hitam-putih.

Nilai densitas radiografi diwakili oleh nilai rataan histogram, karena nilai

rataan histogram selaras dengan nilai densitas radiografi, yaitu semakin besar nilai

histogram suatu area, maka semakin besar pula nilai densitas radiografinya

(Gambar 5). Selanjutnya, histogram lesio perlakuan atau kontrol dibandingkan

dengan histogram korteksnya. Hasil perbandingan tersebut mewakili rasio densitas

radiografi lesio perlakuan dan kontrol. Perhitungan densitas lesio dilakukan pada

arah pandang CdCr sementara perhitungan luas dilakukan pada arah pandang ML.

Rasio densitas radiografi = Histogram perlakuan/ kontrol

Histogram korteks

Perubahan Radiografi

Parameter yang diamati untuk tandur tulang adalah marginasi, bentuk, dan

zona radiolusen. Parameter yang diamati untuk kontrol adalah marginasi dan bentuk.

H-7 H+7 H-0

H+90 H+60

Persiapan

model hewan

Operasi penanaman tandur

H+30

Pengambilan radiograf

Pengolahan radiograf

Analisis data

6

Parameter marginasi dan bentuk pada tandur tulang digunakan untuk mengevaluasi

batas dan bentuk tandur tulang. Parameter zona radiolusen pada tandur adalah

adanya daerah hitam (radiolusen) dalam tandur tulang. Parameter marginasi pada

kontrol merupakan pengamatan pada lesio tulang kontrol. Parameter bentuk pada

kontrol adalah pengamatan pada pinggiran korteks tulang yang dibuat lesio kontrol.

Penilaian radiografi dilakukan secara kualitatif yang kemudian dikuantifikasi

dengan penilaian berbeda untuk setiap tingkat perubahan sesuai Tabel 1.

Gambar 5 Trayek perubahan radiografi *Diambil dan disesuaikan dari Thrall (2002)

Tabel 1 Penilaian perubahan radiografi

Radioopak

Radiolusen

Densitas optik

Kehitaman

Densitas radiografi

Ketebalan

Histogram

Rasio densitas radiografi

UDARA LEMAK AIR TULANG METAL

Derajat perubahan

- + ++ +++

Tandur tulang

Zona radiolusen Tidak ada Ada titik hitam di

tengah tandur

Titik hitam pada

satu sisi

Titik hitam menyebar

Marginasi Jelas Tidak jelas/ tidak

rata

Tidak rata dan

tidak jelas

Tidak jelas dan tidak

rata > satu sisi

Bentuk Utuh Menyusut Pecah Serpihan kecil

Kontrol

Marginasi Jelas Tidak jelas/ tidak

rata

Tidak rata dan

tidak jelas

Tidak jelas dan tidak

rata> satu sisi

Bentuk Rata < ½ korteks tulang ½-1 korteks tulang >1 korteks tulang

Keterangan: (-) = 0, (+) = 1, (++) = 2 dan (+++) = 3

7

Analisis Data

Data hasil penelitian disajikan sebagai rataan ± simpangan baku. Data diolah

menggunakan IBM SPSS Statistic 21 dan microsoft Excel 2013. Data variabel

dianalisis statistik menggunakan metode One-Way Analyze of variant (ANOVA),

kemudian dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan pada selang kepercayaan 95%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Rasio Densitas Radiografi

Rasio densitas radiografi pada awal penelitian menunjukkan nilai yang

berbeda signifikan (p<0.05) antarkelompok perlakuan dengan nilai BKF1 lebih

besar daripada BKF2 dan lebih besar daripada kontrol. Pada H-30, BKF1 dan BKF2

terjadi penurunan rasio densitas radiografi, sedangkan pada kontrol mengalami

peningkatan (Tabel 2).

Nilai rasio densitas radiografi tulang kontrol pada awal penelitian tidak

berbeda signifikan dari pengamatan H-0 sampai H-30. Namun terjadi perbedaan

signifikan (p<0.05) pada pengamatan H-60 dan H-90. Nilai rasio H-0 sampai H-90

memiliki rasio kurang dari satu, sehingga lesio kontrol memiliki opasitas yang lebih

rendah (radiolusen), karena tulang kehilangan unsur kalsium fosfat pada saat

pengeboran. Walaupun tidak mencapai nilai satu, nilai rasio terus mengalami

peningkatan mendekati satu. Peningkatan tersebut mengindikasikan bahwa tulang

terus mengalami proses persembuhan.

Nilai rasio tandur tulang BKF dalam satu kelompok perlakuan berbeda

signifikan (p<0.05) pada H-60 dan H-90. Pengamatan tandur tulang BKF1 dan

BKF2 tidak berbeda signifikan pada pengamatan H-0 sampai H-90. Nilai rasio

densitas radiografi BKF1 dan BKF2 terus menunjukkan penurunan mendekati satu.

Nilai rasio diatas satu terjadi karena opasitas lesio perlakuan lebih radioopak

dibandingkan dengan opasitas korteks. Perbandingan nilai rasio tandur tulang

BKF1 dengan BKF2 menunjukkan nilai rasio yang lebih kecil sampai H-90 pada

BKF2.

Tabel 2 Rasio densitas radiografi lesio perlakuan dan kontrol arah pandang CdCr Perlakuan

BKF1 BKF2 Kontrol

H-0 1.21 ± 0.05ax 1.19 ± 0.07ay 0.81 ± 0.07az

H-7 1.21 ± 0.06ax 1.17 ± 0.07ax 0.83 ± 0.09ay

H-30 1.12 ± 0.20ax 1.17 ± 0.08ax 0.87 ± 0.10ay

H-60 1.11 ± 0.08bx 1.10 ± 0.12bx 0.97 ± 0.03bx

H-90 1.08 ± 0.03bx 1.04 ± 0.01bx 0.99 ± 0.08bx

Keterangan : Huruf superscript (a, b) yang berbeda pada kolom yang sama menyatakan adanya

perbedaan signifikan (p<0.05) antarwaktu pengambilan data. Huruf superscript (x,

y, z) yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan signifikan

(p<0.05) antar kelompok perlakuan.

8

Perubahan Luas Lesio

Menghitung luas lesio perlakuan dan kontrol adalah salah satu cara yang

dilakukan untuk melihat laju biodegradasi dan penyerapan tandur tulang yang

diimplantasikan. Luas tandur tulang BKF1 dan BKF2 pada H-0 memiliki nilai yang

hampir sama. Hal ini menunjukkan bahwa kedua tandur tulang memiliki ukuran

yang seragam (Tabel 3).

Penurunan luas tandur tulang jelas terlihat pada H-60. Penurunan luas ini

menandakan bahwa telah terjadi pengurangan jumlah BKF yang disebabkan karena

proses biodegradasi. Luas lesio BKF1 dan BKF2 tidak berbeda signifikan pada

pengamatan H-0 sampai H-90. Sampai akhir pengamatan BKF2 memiliki luas yang

lebih kecil daripada BKF1. Hal ini berarti bahwa laju biodegradasi BKF2 lebih

cepat daripada BKF1.

Luas lesio kontrol pada H-0 sampai H-7 tejadi penurunan kecil, hal ini

disebabkan karena pada minggu pertama setelah kerusakan tulang hanya terjadi

proses peradangan (Akers dan Michael 2008). Luas tulang kontrol pada

pengamatan H-30 terjadi penurunan signifikan. Penurunan tersebut terjadi karena

tulang mengalami tahap perbaikan atau pembentukan kalus. Luas lesio kontrol pada

pengamatan H-60 sampai H-90 mempunyai nilai yang sangat kecil, hal ini berarti

bahwa lesio pada beberapa tulang kontrol telah mengalami proses remodelling

dengan proses yang terus berlangsung.

Perubahan Radiografi

Gambaran radiografi tulang normal dengan arah pandang ML dan CdCr

memperlihatkan opasitas tulang bagian lateral terlihat lebih radioopak dan bagian

medial lebih radiolusen. Gambaran radiografi tulang BKF1 dan BKF2 yang diambil

pada H-0 pascaoperasi dengan arah pandang ML memperlihatkan adanya bentuk

bulatan radioopak pada bagian yang diimplantasi. Hal ini mengindikasikan bahwa

tandur telah berada dalam tulang. Pada H-0, BKF2 dengan arah pandang ML

terlihat adanya zona radiolusen (+) yang kemungkinan terjadi bukan karena proses

biodegradasi, tetapi karena adanya keretakan saat proses implantasi. Pada H-30,

BKF2 mulai terjadi perubahan (+) sedangkan pada tulang BKF1 belum terjadi

perubahan (-). Pada H-60 dan H-90, terjadi peningkatan perubahan zona radiolusen

Tabel 3 Luas lesio perlakuan dan kontrol arah pandang ML dalam mm2 Perlakuan

BKF1 BKF2 Kontrol

H-0 0.22±0.02ax 0.22±0.02ax 0.21±0.03ax

H-7 0.21±0.02ax 0.21±0.02ax 0.20±0.02ax

H-30 0.20±0.02bx 0.20±0.03bx 0.15±0.03ay

H-60 0.16±0.03bx 0.16±0.03bx 0.02±0.02by

H-90 0.16±0.02cx 0.14±0.03cx 0.02±0.03by Keterangan : Huruf superscript (a, b, c) yang berbeda pada kolom yang sama menyatakan

adanya perbedaan signifikan (p<0.05) antar hari pengambilan data. Huruf

superscript (x, y) yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya

perbedaan signifikan (p<0.05) antar kelompok perlakuan.

9

BKF2 lebih besar daripada BKF1. Perubahan parameter zona radiolusen

ditampilkan pada Gambar 6.

Gambar 6 Grafik perubahan zona radiolusen. BKF1 ( ) dan BKF2 ( )

Perubahan parameter marginasi pada H-0 dan H-7 pascaoperasi tidak

menunjukkan adanya perubahan (-). Pengamatan gambaran radiografi dengan arah

pandang ML dan CdCr menunjukkan marginasi lesio tulang kontrol, BKF1, dan

BKF2 terlihat jelas. Pada H-30, terjadi perubahan dengan kontrol lebih besar

daripada BKF2, sedangkan BKF1 tidak mengalami perubahan marginasi (-). Pada

H-60, BKF1 mulai mengalami perubahan dengan kontrol lebih besar daripada

BKF2 dan lebih besar daripada BKF1. Pada H-90 perubahan marginasi memiliki

urutan yang sama pada H-60. Sampai akhir pengamatan tulang kontrol tidak

mengalami perubahan mencapai nilai maksimal, hal ini terjadi karena tidak semua

tulang kontrol memiliki kecepatan persembuhan yang sama. Perubahan parameter

marginasi ditampilkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Grafik perubahan marginasi. Kontrol ( ), BKF1 ( ), dan BKF2 ( )

Pengamatan perubahan parameter bentuk kontrol, BKF1, dan BKF2 pada H-

0 dan H-7 tidak mengalami perubahan (Gambar 8). Lesio perlakuan pada kedua

tandur tulang masih terlihat utuh (-) sedangkan pada tulang kontrol bentuknya rata

(-). Pada H-30, kontrol mulai menunjukkan perubahan bentuk. Bentuk lesio kontrol

mengalami perubahan bentuk (+). Perubahan tersebut mengindikasikan adanya

pertumbuhan kalus. Kalus menjadi dasar proses pembentukan jaringan tulang baru.

Perubahan bentuk pada tulang kontrol terlihat dengan pengamatan gambaran

radiografi menggunakan arah pandang CdCr. Pada H-60 terjadi perubahan bentuk

dengan kontrol lebih besar daripada BKF2 dan lebih besar daripada BKF1. BKF2

mengalami perubahan bentuk (+) ukuran tandur tulang bertambah kecil. Apabila

dilihat dengan arah pandang ML maka ukuran tandur terlihat jelas sedangkan zona

radiolusen bertambah banyak. Pada H-90, BKF1 telah mengalami perubahan

dengan urutan kontrol lebih besar daripada BKF2 dan lebih besar daripada BKF1.

0.3

1.3

0.3 0.3 0.6

1.6

0

1

2

3

0 7 30 60 90

Der

aja

t

per

ub

ah

an

Hari Ke-

0.3

22.3

0.3

1

0.30.6

1.3

0

1

2

3

0 7 30 60 90

Der

aja

tp

eru

ba

ha

n

Hari Ke-

10

Perubahan bentuk lesio perlakuan ke dua jenis tandur tulang berupa penyusutan

bentuk (+). Pengamatan berdasarkan gambaran radiografi pada tulang BKF2

terlihat zona radiolusen sekitar tandur menjadi berkurang, hal ini kemungkinan

terjadi karena proses remodelling tulang. Perubahan bentuk lesio kontrol terus

meningkat sampai pengamatan hari ke-90 (++).

Sampai akhir pengamatan, gambaran radiografi tulang kontrol dengan arah

pandang ML telah mengalami persembuhan yang baik. Tulang kontrol telah

memiliki opasitas yang hampir sama dengan sekitarnya. Pengamatan dengan arah

pandang CdCr menunjukkan kontrol telah memiliki opasitas yang sama dengan

korteks, tetapi sedikit lebih tebal. Kemungkinan hal tersebut mengindikasikan

adanya pertumbuhan kalus sekunder. Perubahan parameter bentuk ditampilkan

pada Gambar 8.

Gambar 8 Grafik perubahan bentuk. Kontrol ( ), BKF1 ( ), dan BKF2 ( )

Rasio densitas radiografi dipengaruhi oleh nilai histogram tandur BKF1,

BKF2, dan lesio kontrol. Semakin besar nilai histogram, maka semakin besar pula

rasio densitas radiografinya. Nilai histogram berbanding lurus dengan densitas

suatu benda. Tulang mempunyai nilai densitas sebesar 1.65 g/cm3 (Thrall 2002),

HAp 3.156 g/cm3 dan β-TKF 3.07 g/cm3 (Li et al. 2003). Oleh karena itu, urutan

rasio densitas radiografi menjadi BKF1 lebih besar daripada BKF2 dan lebih besar

dari kontrol. Penurunan rasio densitas tulang BKF berbanding lurus dengan

penurunan densitas radiografi, hal ini disebabkan adanya penyerapan BKF terutama

unsur β-TKF karena adanya proses persembuhan tulang (Ogose et al. 2004).

Penurunan luas lesio yang signifikan dari H-30 sampai H-90 terjadi karena

pada tahap ini mulai terjadi proses osteogenesis serta pembentukan kalus. Luas

lesio kontrol masih ada sampai akhir pengamatan menunjukkan bahwa proses

remodelling tulang terus berlangsung. Menurut Akers dan Michael (2008) Tahap

persembuhan tulang terdiri dari tiga tahapan yaitu peradangan, pembentukan kalus,

dan remodelling. Tahap peradangan terjadi hematoma pada tulang yang mengalami

kerusakan selama beberapa jam dan hari. Sel radang seperti makrofag, monosit,

limfosit, dan fibroblas datang karena pengaruh prostaglandin. Dalam persembuhan

tulang terdapat dua bentuk kalus, kalus primer terbentuk minggu ketiga sampai

keempat dan kalus sekunder pada bulan ketiga sampai keempat. Remodelling

merupakan tahapan yang berlangsung paling lama, setelah proses remodelling

selesai akan menghasilkan tulang yang normal kembali baik secara sifat, bentuk,

dan kekuatan mekanik (Kalfas 2001).

Setelah tandur tulang diimplantasikan akan terbentuk kolonisasi sel disekitar

tandur. Kolonisasi sel yang terdiri dari monosit, makrofag, sel raksasa, dan

osteoklas untuk melakukan penyerapan serta fibroblast dan sel-sel osteogenik untuk

0.6

1.3

2

0.30.30.6

0

1

2

3

0 7 30 60 90

Der

aja

t

per

ub

ah

an

Hari Ke-

11

memperbaiki jaringan (Daculsi 1998). Proses persembuhan tulang yang berisi

tandur tulang memiliki perbedaan dengan lesio kontrol. Lesio perlakuan yang berisi

tandur tulang akan mengalami biodegradasi seluler dengan menghasilkan

carbonate hydroxyapatite (CHA) yang berperan dalam mineralisasi tulang baru.

Mekanisme biodegradasi tandur tulang dapat terjadi melalui dua proses, yaitu

proses yang diperantarai oleh cairan tubuh dan diperantarai oleh sel tulang

(Onodera et al. 2009). Proses yang diperantarai cairan tubuh terjadi lebih awal

dengan memecah BKF menjadi ion Ca dan P yang kemudian dikeluarkan ke

lingkungan (Kunert-Keil et al. 2014) Menurut Ozalay et al. (2009) kalsium yang

dilepaskan akan menjadi secondary messenger bagi fibroblas dan osteoblas untuk

memperbaiki tulang. Proses yang diperantarai oleh sel tulang dilakukan oleh

makrofag osteoklas dengan cara memakan bahan tandur tulang.

Selama proses pemeliharaan domba tidak mengalami gangguan kesehatan.

Menurut literatur menyebutkan bahwa BKF memiliki indikasi rendah mengandung

racun, tidak bersifat mutagenik, dan tidak menimbulkan reaksi imunologi (Liu et

al. 2005; Chalil et al. 2014 ). Selain itu trikalsium fosfat bersifat biokompatibel dan

osteokonduktif (Moore et al. 1987).

Sampai akhir pengamatan tandur tulang BKF2 memiliki luas yang lebih

kecil. Perubahan bentuk tandur menjadi lebih kecil kemungkinan berhubungan

dengan proses pertumbuhan tulang dan aktivitas osteoblast (Sartoris et al. 1986).

Walaupun perbedaannya kecil, tandur tulang BKF2 memiliki kemampuan

biodegradasi yang lebih baik. Laju biodegradasi BKF dipengaruhi oleh laju

biodegradasi HAp dan β-TKF. Laju biodegradasi HAp lebih lambat karena bersifat

lebih stabil daripada β-TKF sehingga BKF yang memiliki kandungan HAp lebih

banyak akan lambat terdegradasi. Berdasarkan literatur menyatakan bahwa β-TKF

lebih mudah terdegradasi (Shimazaki dan Mooney 1985) selain itu, BKF2 memiliki

rasio (HAp/ β-TKF) yang lebih kecil, karena semakin besar rasio BKF akan

mengurangi daya penyerapannya (Sarin et al. 2011).

Kemampuan yang dimiliki oleh tandur tulang BKF belum optimal karena

tidak memiliki tingkat biodegradasi yang tinggi serta tidak mampu menginduksi

persembuhan lebih cepat daripada tulang kontrol. Struktur pori baik makropori dan

mikropori merupakan faktor yang diduga mempengaruhi terjadinya hal ini. Adanya

pori bermanfaat untuk meningkatkan penyerapan, sebagai kerangka pertumbuhan

tulang dan membentuk kanal vaskularisasi untuk peredaran darah dan suplai nutrisi

ke tulang (Ghosh et al. 2007). Tandur BKF yang digunakan dalam penelitian ini

diduga tidak memiliki struktur pori yang baik karena dibuat secara sederhana

melalui proses pemadatan.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Bifasik kalsium fosfat dengan rasio 60:40 memiliki sifat biodegradabel dan

bioresorbabel yang lebih baik daripada bifasik kalsium fosfat rasio 70:30. Kedua

tandur tulang tidak mampu terserap sepenuhnya dan tidak mampu menginduksi

persembuhan lebih cepat dari kontrol. Hal ini disebabkan karena tidak diketahuinya

12

struktur pori. Perubahan parameter radiografi menunjukkan bahwa tandur tulang

bifasik kalsium fosfat dapat diterima oleh tubuh atau bersifat biokompatibel.

Saran

Untuk memperoleh suatu hasil yang lebih baik, maka diperlukan penelitian

lanjutan mengenai potensi tandur tulang BKF sebagai alternatif bone graft sintetis.

Penelitian dengan bahan yang sama namun dengan teknik pembuatan yang lebih

baik, menganalisa struktur pori, serta pemberian sel-sel osteogenik diharapkan

diperoleh kualitas tandur tulang yang lebih baik.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penelitian ini didanai oleh Hibah Penelitian Lintas Departemen-BOPTN 2013

atas nama Dr Drh Gunanti, MS. Tandur tulang didapatkan dari Dr Kiagus Dahlan,

Laboratorium Biofisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.

Penulis ucapkan terimakasih atas bantuan berbagai pihak dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Akers RM, Michael D. 2008. Anatomy and Physiology of Domestic Animals. Iowa

(US) : Blackwell Publishing.

Ghosh SK, Nandi SK, Kundu B, Datta S, De DK, Roy SK, Basu D. 2007. In vivo

response of porous hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate prepared by

aqueous solution combustion method and comparison with bioglass scaffolds.

J of Biomedical Materials Research Part B. 217-227.

Chalil YK, Ren WC, Hassan A, Masudi SM, Alam MK. 2014. An in vitro

genotoxicity study of biphasic calcium phosphate on ames test. J

International Medical. 21:34-37.

Daculsi G. 1998. Biphasic calcium phosphate concept applied to artificial bone,

implant coating and injectable bone substitute. Biomaterials. 19:1473-1478.

De val JEM, Mazon P, Guirado JC, Ruiz RA, Fernandez MR, Negri B, Abboud M,

De aza P. 2013. Comparison of three hydroxyapatite/β-tricalcium

phosphate/collagen ceramic scaffolds: An in vivo study. J Biomed Mater Res

Part A. 1-10.

Gunanti, Soejoko DS, Agungpriyono S, Siswandi R. 2011. Persembuhan

Kerusakan Segmental Tulang dengan Semen Tulang Hidroksiapatit-

Trikalsium Fosfat pada Domba sebagai Hewan Model untuk Manusia. LPPM

IPB. Bogor (ID).

Kalfas IH. 2001. The principles of bone healing. Neurosurg focus. 10:1-10.

Kunert-Keil C, Scholz F, Gedrange T, Gredes T. 2014. Comparative study of

biphasic calcium phosphate with beta-tricalcium phosphate in rat cranial

defects-A molecular-biological and histological study. AANAT. 50833.

13

Li S, De Wijin JR, LI J, Layrolle P, De Groot K. 2003. Macroporous biphasic

calcium phosphate scaffold with high permeability/porosity ratio. Tissue

Engineering. 9:1-14.

Lind M, Overgaard S, Bunger C, Soballe K. 1999. Improved bone anchorage of

hydroxyapatite coated implants compared with tricalcium-phosphate coated

implants in trabecular bone in dogs. Biomaterials. 20:803-808.

Liu LP, Xiao YB, Xiao ZW, Wang ZB, Li C, Gong X. 2005. Toxicity of

hydroxyapatite nanoparticles on rabbits. Wei Sheng Yan Jiu. 34: 474–476.

Moore DC, Chapman M, Manske D. 1987. The evaluationof a biphasic calcium

phosphate ceramic for use in graftinglong-bone diaphyseal defects. J Orthop

Res. 5:356–365.

Murugan R, Ramakrishna S. 2004. Bioresorbable composite bone paste using

polysaccharide based nano hydroxiapatite. Biomaterials. 25:3829-3835.

Ogose A, Hotta T, Kawashima H, Kondo N, Gu W, Kamura T, Endo N. 2004.

Comparison of hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate as bone substitutes

after excision of bone tumors. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater.

72B: 94-101.

Onodera J, Kondo E, Omizu N, Ueda D, Yagi T, Yasuda K. 2013. Beta-tricalcium

phosphate shows superior absorption rate and osteoconductivity compared to

hydroxyapatite in open-wedge high tibial osteotomy. Knee Surg Sports

Traumatol Arthrosc. 812-821.

Ozalay M, Sahin O, Akpinar S, Ozkoc G, Cinar M, Cesur N. 2009. Remodelling

potentials of biphasic calcium phosphate granules in open wedge high tibial

osteotomy. Arch Orthop Trauma Surg. 129:747-752.

Park JC, Sohn JY, Yun JH. Jung UW, Kim CS, Cho KS, Kim CK, Choi SH. 2009.

Bone regeneration capacity of two different macroporous biphasic calcium

materials in rabbit calvarial defect. J Korean Acad Periodontol. 39:223-230.

Sarin P, Lee SJ, Aostolov ZD, Kriven WM. 2011. Porous biphasic calcium

phosphate scaffolds from cuttlefish cone. J Am Ceram Soc. 8:2362-2370.

Sartoris DJ, Gershuni DH, Akeson WH, Holmes HE, Rsnick D. 1986. Corraline

hydroxyapatite deglued bone, chitosan and gelatin. Bull Mater Sci. 24:415-

420.

Shi D. 2004. Biocompatibility of materials. Berlin (DE). Springer.

Shimazaki K, Mooney V. 1985. Comparative study of porous hydroxyapatite and

tricalcium phosphate as bone substitute. J Orthop Res. 3:301-10.

Thrall DE. 2002. Textbook of Veterinary Diagnostic Radiology. Ed ke-3.

Philadelphia (US): WB Saunders.

14

LAMPIRAN

Lampiran 1 Grafik luas lesio perlakuan dan lesio kontrol arah pandang medio

lateral Kontrol , BKF 1 , dan BKF 2 .

Lampiran 2 Grafik rasio lesio perlakuan dan kontrol arah pandang caudo cranial.

kontrol , BKF 1 , dan BKF 2 .

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

H-0 H-7 H-30 H-60 H-90

Nil

ai

Lu

as

(mm

2)

Hari Ke-

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 7 30 60 90

Nil

ai

Lu

as

(mm

2)

Hari Ke-

15

Lampiran 3 Gambaran radiografi os tibia arah pandang Caudocranial. Praoperasi

(A, B* dan C**), H-0 (D, E* dan F**), H-7 (G, H* dan I**), H-30 (J,

K* dan L**), dan H-60 (M, N* dan O**) H-90 (P, Q* dan R**). * BKF 1 ** BKF 2

1 cm

A B* C**

D

G

J

M

E*

H*

K*

N*

F**

I**

L**

O**

P Q* R**

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

16

Lampiran 4 Gambaran radiografi os tibia arah pandang Mediolateral. Pra

operasi (A, B* dan C**), H-0 (D, E* dan F**), H-7 (G, H* dan

I**), H-30 (J, K* dan L**), H-60 (M, N* dan O**), dan H-90 (P,

Q* dan R**) . * BKF1 ** BKF 2

A B* C**

D E* F**

G H* I**

J K* L**

M N* O**

P Q* R**

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm

1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

1 cm 1 cm 1 cm

17

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Rangkasbitung pada tanggal 27 April 1992 dari ayah

yang bernama Saniman dan ibu yang bernama Partinah. Penulis merupakan anak

terakhir dari tiga bersaudara. Tahun 2004 penulis lulus dari SD Negeri 1

Warunggunung, kemudian pada tahun 2007 penulis juga lulus dari SMP Negeri 1

Warunggunung. Selanjutnya pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1

Rangkasbitung dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur

Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih mayor Kedokteran Hewan,

Fakultas Kedokteran Hewan.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis mengikuti beberapa organisasi

internal kampus seperti Himpunan Profesi Hewan Kesayangan dan Satwa Akuatik

Fakultas Kedokteran Hewan. Penulis juga mengikuti organisasi eksternal kampus,

yaitu Organisasi Mahasiswa Daerah IMB (Ikatan Mahasiswa Banten).