Metode Optimasi Topologi Memudahkan Dokter Merancang Wajah Korban Perang

TEMPO.CO, Arlington -Metode optimasi topologi yang biasa digunakan untuk merancang pesawat antariksa hingga sayap pesawat dan bangunan pencakar langit kini dimanfaatkan untuk memulihkan cedera pada kepala dan wajah korban luka tembak, perang atau penderita kanker dan tumor otak. Metode ini mampu menghasilkan struktur tulang yang sesuai dengan kebutuhan spesfik setiap pasien. 

Dalam sebuah eksperimen, para peneliti mengeksplorasi pembuatan struktur tiga dimensi bagi seorang pasien yang menderita cedera yang sangat parah karena luka tembak pada wajah. Setelah memilah bidang desain dari tulang craniofacial, para peneliti menerapkan beban, pendukung, dan tekanan rongga, yaitu daerah tanpa tulang, seperti rongga mata. Optimasi topologi menawarkan berbagai struktur potensial yang memenuhi semua kebutuhan spesifik sang pasien.

Meski simulasi optimasi topologi tidak memberikan hasil yang menyerupai struktur tulang alami, metode ini tetap mengutamakan fungsi vital organ wajah ketika berusaha memberikan platform yang aman untuk bedah wajah dan prostesis. "Proses ini akan memperlihatkan alternatif yang tersedia bagi dokter bedah sebelum mereka memasuki ruang operasi," kata Glaucio Paulino, direktur di National Science Foundation.

Pada saat ini, struktur tulang dibuat menggunakan titanium yang ringan tapi kuat. Sayangnya, titanium dapat memicu terjadinya infeksi karena material itu asing bagi tubuh.

Dengan kemajuan dalam bidang rekayasa jaringan di masa mendatang, mencetak jaringan tulang manusia menjadi sebuah struktur bukanlah sesuatu yang sulit direalisasi. Para peneliti masih menyelidiki bagaimana memastikan struktur tulang dari jaringan hidup yang dibuat menggunakan proses ini akan tetap mempertahankan bentuk yang diinginkan setelah ditanam ke dalam wajah pasien.

Paulino dan anggota tim peneliti lainnya berharap dapat terus mengubah konsep aplikasi itu dengan memadukan teknik rekayasa dan kedokteran untuk menciptakan temuan inovatif lainnya. Dengan pengembangan rekayasa jaringan dan optimasi topologi di masa depan, pemulihan total cedera craniofacial dapat menjadi prosedur rutin dalam ruang operasi.

TJANDRA l LIVESCIENCE | NSF