Biomekanik - Finally

30
Dipresentasekan oleh: MUH IHYA U RAHAWARIN S.Ked PEMBIMBING: Dr. JERNY DASE SUPERVISOR: Dr. BERTI NELWAN, DFM, Sp.PA BAGIAN FORENSIK MEDIKOLEGAL UNIVERSITAS HASANUDDIN 2008

Transcript of Biomekanik - Finally

Page 1: Biomekanik - Finally

Dipresentasekan oleh: MUH IHYA U RAHAWARIN S.Ked

 PEMBIMBING:

Dr. JERNY DASE 

SUPERVISOR:Dr. BERTI NELWAN, DFM, Sp.PA

BAGIAN FORENSIK MEDIKOLEGAL UNIVERSITAS HASANUDDIN2008

Page 2: Biomekanik - Finally

DEFINISI Fraktur tulang tengkorak adalah fraktur yang terjadi pada tulang tengkorak yang disebabkan oleh trauma pada kepala.

Anonymous. Skull Fracture. From http://en.wikipedia.org

Page 3: Biomekanik - Finally

ANATOMI Tengkorak merupakan ruangan keras yang tidak

memungkinkan perluasan isi intrakranial. Tulang sebenarnya terdiri dari dua dinding atau

tabula yang dipisahkan oleh tulang berongga. Dinding luar disebut tabula eksterna, dan dinding bagian dalam disebut tabula interna.

Tabula interna mengandung alur-alur yang berisikan arteri meningea anterior, media dan posterior

Lombardo CM. Dalam buku : Cedera susunan saraf pusat

Page 4: Biomekanik - Finally
Page 5: Biomekanik - Finally

PATOFISIOLOGI Ketebalan dan elastisitas jaringan tulang

menentukan kemampuan tulang tersebut untuk menyesuaikan diri dengan proses perubahan bentuk (deformasi) saat benturan.

Pada saat benturan terjadi peristiwa penekanan pada tabula eksterna di tempat benturan dan peristiwa peregangan pada tabula ekterna.

Jika peregangan ini melebihi kemampuan deformasi tulang tengkorak, maka terjadilah fraktur.

Lombardo CM. Dalam buku : Cedera susunan saraf pusat

Page 6: Biomekanik - Finally

PATOFISIOLOGILuas dari tipe fraktur ditentukan oleh beberapa hal :Besarnya energi yang membentur kepala (energi kinetik objek)Arah benturanBentuk tiga dimensi (geometris) objek yang membenturLokasi anatomis tulang tengkorak tempat benturan terjadi.

Lombardo CM. Dalam buku : Cedera susunan saraf pusat

Page 7: Biomekanik - Finally

Skema permukaan fraktur tulang

Anonymous. Forensic anthropology. From : www.wikipedia.com

Page 8: Biomekanik - Finally

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses biomekanik fraktur tulang kepala

Page 9: Biomekanik - Finally

Benturan pada kepalaImpuls dan Momentum

Bagaimanapun juga, pada prakteknya, menunjukkan bahwa cedera pada otak manusia biasanya selalu merupakan hasil dari benturan kepala dibandingkan dari pada impuls yang ditransmisikan melalui leher. (Tarriere, 1981;McLean, 1995).

Kecepatan Benturan

Beberapa literatur penelitian patologi forensik mengimplikasikan bahwa tipe dari cedera otak dibedakan apakah kepala diam dan dihantam oleh benda yang bergerak atau kepala bergerak yang menghantam benda yang diam. (Yanagida, Fujiwara and Mizoi, 1989).

Page 10: Biomekanik - Finally

Besaran yang merupakan ukuran mudah atau sukarnya suatu benda mengubah keadaan geraknya (mengubah kecepatannya, diperlambat atau dipercepat) momentum

Definisi momentum :Hasil kali massa dan kecepatan

10

p= vm

Momentum besaran vektor , satuannya kg.m/s

Page 11: Biomekanik - Finally

11

pF

t

00v vv v

Fmm m

t t

vam m

t

Hk. Newton II

Page 12: Biomekanik - Finally

Kekekalan Momentum , Tumbukan

12

Momentum total dari suatu sistem benda-benda yang terisolasi adalah konstan

Sistem sekumpulan benda yang berinteraksi satu sama lain

Sistem terisolasi

suatu sistem di mana gaya yang ada hanyalah gaya-gaya di antara benda-benda pada sistem itu sendiri

Page 13: Biomekanik - Finally

Ketika terjadi tumbukan, gaya biasanya melonjak dari nol pada saat kontak menjadi nilai yang sangat besar dalam waktu yang sangat singkat, dan kemudian dengan drastis kembali ke nol lagi. Grafik besar gaya yang diberikan satu benda pada yang lainnya pada saat tumbukan, sebagai fungsi waktu, kira-kira sama dengan yang ditunjukkan oleh kurva pada gambar. Selang waktu Δt biasanya cukup nyata dan sangat singkat.

13

0 Waktu, t

Gay

a, F

Page 14: Biomekanik - Finally

14

pF

t

kedua ruas dikalikan dengan Δt

F

Impuls perubahan momentum

t p

Gaya rata-rata F yang bekerja selama selang waktu Δt menghasilkan impuls yang sama (F Δt) dengan gaya yang sebenarnya.

Page 15: Biomekanik - Finally

15

Kekekalan momentum dan energi juga bisa diterapkan pada tumbukan dua atau tiga dimensi, dan sifat vektor momentum sangat penting. Satu tipe umum dari tumbukan yang tidak berhadapan adalah di mana sebuah partikel yang bergerak (disebut proyektil) menabrak partikel kedua yang diam (partikel "target"). Ini merupakan situasi umum pada permainan seperti bilyar, dan untuk eksperimen pada fisika atom dan nuklir (proyektil, dari pancaran radioaktif atau akselerator energi-tinggi, menabrak inti target yang stasioner).y

x

m1

m1

m2

m2

p1

p’1

p’2

’1

’2

Page 16: Biomekanik - Finally

Ciri fisik yang mempengaruhia. Bentuk kita mengasumsikan bahwa benda yang

terbentur tidak menempel pada tengkorak seperti peluru. Karakteristik paling penting dari benda yang terbentur adalah kekakuan dan area permukaan yang berhubungan dengan benturan benda tumpul pada kepala.

b. Kekakuan kata “kekakuan” digunakan disini kadang

berbeda dengan kata “kekerasan”. Ciri kekakuan diilustrasikan dengan kompresi dari per. Makin sedikit per tersebut memendek, jika diberikan beban maka semakin kaku benda tersebut.

Page 17: Biomekanik - Finally

Lokasi dari benturan di kepala1). Luka dekat dari lokasi benturan Deformasi lokal pada tengkorak pada titik

benturan dapat diperkirakan sebagai hasil dari luka kontak pada jaringan otak dibawahnya.

Pada benturan, resiko fraktur tengkorak bervariasi sesuai dengan lokasi benturan dikepala. Nahum (1968) memperkirakan bahwa area kontak sekitar 1 inci persegi (6,5m2), tenaga yang dibutuhkan untuk menghasilkan fraktur tengkorak yang signifikan pada area frontal dua kali lebih besar daripada area temporoparietal.

Page 18: Biomekanik - Finally

2). Luka jauh dari lokasi benturan Luka benturan dapat juga dan sering jauh

dari dari lokasi benturan. Hal ini terjadi pada cedera tengkorak dan otak. Trauma benda tumpul bisa menghasilkan fraktur linear yang jauh pada basis tengkorak.

3). Lokasi benturan kepala dan keparahan cedera otak.

Akhirnya, lokasi benturan pada kepala dapat menentukan penyebab, pola dan tingkat keparahan dari cedera otak.

Page 19: Biomekanik - Finally

Percivall Pott, Surgeon of the City of London, menyebutkan hubungan antara lokasi benturan pada kepala dengan keparahan cedera otak yang dihasilkan. dia tidak menggeneralisasikan secara umum, namun berdasarkan pengalaman dan observasinya, dia berpikir bahwa dia telah melihat lebih banyak pasien sembuh yang cederanya berada di daerah atau dibawah daerah frontal daripada yang memiliki cedera di tulang lain dari cranium.

Page 20: Biomekanik - Finally

Respon dari benturan kepala

Faktor lain yang mempengaruhi keparahan cedera adalah apakah kepala bebas bergerak jika terkena benturan

Pergerakan dari kepala Mekanisme dari cedera kepala bergantung

dari apakah kepala tersebut bebas untuk mengubah kecepatannya ketika terbentur. Jika tidak bebas, tengkorak dapat hancur dengan tingkatan yang lebih atau kurang dan cedera pada kepala dan otak akan berhubungan langsung dengan lokasi dan deformasi tengkorak.

Page 21: Biomekanik - Finally

Tekanan dari benturan Percepatan yang lebih rendah menandakan

tekanan benturan yang lebih rendah mengenai kepala pada waktu yang lebih lama. Sensitivitas dari otak terhadap cedera akibat benturan merupakan hal yang tergantung waktu.

Percepatan linear dan angular pada kepala Dengan mendefinisikan pembentuk rotasi

antara pusat gravitasi dari kepala dan selanjutnya untuk membandingkan rotasi kepala terhadap beberapa titik lainnya, yang mana akan menghasilkan kombinasi linear dan tetapan angular dari pusat gravitasi ke kepala.

Page 22: Biomekanik - Finally

Hubungan dasar antara kekuatantabrakan dan hasil akselerasi angular

(α)dengan akselerasi/percepatan linear

F x = I ( α )Keterangan : F x = Gaya pada suatu bendaI = Momen inersiaα = percepatan / akselerasi angular

Page 23: Biomekanik - Finally

“Hubungan dasar antara kekuatan tabrakan dan hasil akselerasi angular (α) dari kepala adalah sama dengan akselerasi/percepatan linear yang ada, kecuali yang berimbang terhadap vektor kekuatan dari pusat gravitasi di kepala dimasukan kedalam perhitungan tersendiri dengan momen inersia (I) pada kepala”

Page 24: Biomekanik - Finally

Momen inersia pada lapisan padat, antara sumbu yang melalui pusat lapisan adalah :

I = 2 / 5 m r 2  Keterangan :I = Momen inersiam = massar = jari-jari Kekuatan berubah selama tabrakan dan

begitu pula besaran percepatan angular akan berubah dengan waktu selama tabrakan.

Page 25: Biomekanik - Finally

Tk. keparahan tabrakan yang diberikan oleh

tabrakan lateral/samping akan lebih tinggi, diakibatkan percepatan angular pada lateral kepala dibandingkan pd kasus tabrakan frontal atau tabrakan oksipital

Jika level dari percepatan angular meningkat dengan sebuah perubahan pada lokasi dari tabrakan pada kepala , peningkatan ini akan dibarengi dengan penurunan pada percepatan linear.

Tabrakan pada area oksipital atau frontal, menghasilkan hanya percepatan linear, tidak seperti kebanyakan tabrakan pada daerah lain di kepala akan menghasilkan percepatan angular karena mengenai pusat gravitasi.

Page 26: Biomekanik - Finally

Klasifikasi Fraktur tengkorak 1. Gambaran fraktur, dibedakan atas : Linier Diastase Comminuted Depressed

2. Lokasi anatomis, dibedakan atas : Konveksitas (kubah tengkorak) Basis cranii (dasar tengkorak)

3. Keadaaan luka, dibedakan atas : Terbuka Tertutup Lombardo CM. Dalam buku : Cedera susunan saraf

pusat

Page 27: Biomekanik - Finally

MEDIKOLEGAL

Terdapat beberapa pola trauma akibat kekerasan tumpul yang dapat dikenali, yang mengarah kepada kepentingan medikolegal. Contohnya Luka terbuka tepi tidak rata pada kulit akibat terkena kaca spion pada saat  terjadi kecelakaan, Ketika terjadi benturan, kaca spion tersebut akan menjadi fragmen-fagmen kecil. Luka yang terjadi dapat berupa abrasi, kontusio, dan laserasi yang berbentuk segiempat atau sudut.

Windi, dkk. Traumatologi forensik . From http://www.freewebs.com/traumatologi.htm

Page 28: Biomekanik - Finally

MEDIKOLEGAL Pukulan pada daerah mulut dapat lebih

terlihat dari dalam. Pukulan yang kepalan tangan, luka tumpul yang terjadi dapat tidak begitu terlihat dari luar, namun menimbulkan edem jaringan pada bagian dalam, tepat di depan gigi geligi. Frenulum pada bibir atas kadang rusak, terutama bila korban adalah bayi yang sering mendapat pukulan pada kepala

Windi, dkk. Traumatologi forensik . From http://www.freewebs.com/traumatologi.htm

Page 29: Biomekanik - Finally

MEDIKOLEGALPenderita serangan jantung yang terjatuh

dapat diketahui dengan adanya pola luka pada dan di bawah area ‘hat band’ dan biasanya terbatas pada satu sisi wajah. Dengan adanya pola tersebut mengindikasikan jatuh sebagai penyebab, bukan karena dipukul.

Windi, dkk. Traumatologi forensik . From http://www.freewebs.com/traumatologi.htm

Page 30: Biomekanik - Finally