Dokumen tersebut membahas tentang Artificial Heart Lung (AHL) atau katup jantung buatan yang digunakan untuk mengganti katup jantung alami yang rusak. Terdapat dua jenis AHL yaitu katup mekanik yang terbuat dari bahan sintetis, dan katup biologis yang terbuat dari jaringan hewan seperti babi atau sapi. Kedua jenis katup memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

1. Artificial Heart Lung
Donie Agus Ardianto
1. Pendahuluan
Artificial Heart Lung (AHL) atau katup jantung buatan adalah perangkat yang
digunakan untuk mengganti katup jantung alami yang sakit atau rusak. Ada 2 jenis AHL
yang umum digunakan untuk mengganti katup jantung alami yaitu katup mekanik dan
katup biologis (bioprostesis) [1,2]. Katup jantung mekanik terbuat dari bahan sintetis
seperti logam, keramik dan polimer, sedangkan katup biologisnya dapat menggunakan
bahan sintetis yang berasal dari bahan biologis setelah dimodifikasi dengan menggunakan
perlakuan fisiko-kimia yang sesuai. Katup jaringan biologis terbuat dari katup aorta babi
atau dapat juga dibuat dari jaringan perikardial sapi dan diawetkan denga menggunakan
gluteraldehyde untuk menjaga dan untuk menghilangkan protein antigenik[1].
2. Katup mekanik
Terdapat tiga desain utama dari katup mekanik, yaitu: katup caged-ball, katup
tilting disk (leaflet tunggal), dan katup bi-leaflet (Gambar 1)[1,2]. Selain ketiga jenis
katub tersebut, telah dikembangkan juga katub tri-leaflet untuk meningkatkan ketahanan
dari katub mekanik (Gambar 2) [3].
(a) (b) (c)
Gambar 1. Katup mekanik. (a) katup caged-ball, (b) leaflet tunggal, (c) katup bi-leaflet[2].

2. Gambar 2. Diagram katup tri-leaflet (a) posisi yang berkaitan dengan aliran darah, (b) tampilan keseluruhan
leaflet dalam tiga posisi yang berbeda: tertutup, setengah terbuka dan aperture maksimum, (c) bagian dari
katup yang diperhitungkan dalam model[3].
Katup mekanik terbuat dari bahan bio-compatible yang sangat kuat sehingga
tahan lama dan memiliki kapasitas fungsional jangka panjang. Pengembangan katup
jantung berhubungan dengan identifikasi dan pemanfaatan bahan yang tepat, bahan yang
bio-compatible dan blood-compatible. Kriteria bahan yang dapat digunakan untuk
membuat katub jatung mekanis, antara lain:
(1) meminimalkan trauma pada elemen darah dan struktur jaringan endotel sekitar
katup jantung;
(2) resistansi yang bagus terhadap keausan mekanis dan stuktural;
(3) meminimalkan kemungkinan terjadinya pelapisan dan deposisi trombas;
(4) tidak mengalami degradasi dalam lingkungan fisiologi;
(5) tidak menyerap konstiuen darah ataupun melepaskan zat-zat asing ke dalam
darah;
(6) pemprosesan yang mudah (terutama untuk sterilisasi) dan memiliki kehalusan
permukaan yang baik.

3. Karena keterbatasan tersebut, sangat sedikit bahan yang dapat digunakan untuk
mendesain katup mekanik[1].
Pemilihan bahan terkait erat dengan faktor struktural, karena ketahanan katub
terhadap kelelahan dan keausan tidak hanya tergantung pada konfigurasi dan
pembebanan, tetapi juga pada sifat dan kombinasi bahan. Bahan dengan
biokompatibilitas yang baik mungkin memiliki resistensi yang lebih rendah dan
sebaliknya bahan dengan resistansi tinggi belum tentu memiliki biokompatibilitas yang
baik [1]. Berbagai bahan yang digunakan untuk komponen katup jantung mekanik
ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. biomaterial yang digunakan pada beberapa modul katub mekanis
Komponen Biomaterial yang digunakan
Cage, housing or hinge design Titanium alloys (Ti6Al4V)
Cobalt-based alloys (Stellite-21, Haynes-25)
Pyrolytic carbon (LTI carbon)
Occluder, disc, leaflet atau bola Pyrolytic carbon (LTI carbon)
Silicone rubber
Polyacetals (Delrin)
Polyolefins (ultra high molecular weight
polyethylene)
Sewing ring Polypropylene
Polytetra fluoroethylene (Teflon)
Polyethylene terephthalate – PET (Dacron)
Masalah utama dengan semua katup mekanis adalah peningkatan risiko
pembekuan darah. Ketika gumpalan darah terjadi dalam hati, ada kemungkinan kuat
terjadinya serangan jantung atau stroke. Penerima katub mekanik harus menggunakan
anti-kolugan untuk menghindari terjadinya pembekuan darah.
3. Katup bioprostesis
Katup bioprostesis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: (1) katup jaringan
manusia dan (2) katup jaringan hewan. Desain katub bioprostesis sangat menyerupai
design dari katup alami. Katup bioprostesis memiliki kelebihan dibandingkan katub
mekanik, antara lain: (1) tidak membutuhkan anticolugat jangka panjang, (2) menyerupai
katup alami, (3) memiliki hemodinamik yang lebih baik, (4) tidak menyebabkan

4. kerusakan sel darah, dan (5) tidak memiliki masalah structural seperti katup mekanik
[4,5].
Katup jaringan hewan sering disebut sebagai heterograft atau katup xenograft.
Valve ini paling sering ditemukan dari jaringan jantung binatang pada pengolahan daging
komersial. Jaringan katup leaflet hewan diperiksa, dan jaringan leaflet yang kualitas
tertinggi kemudian diawetkan melalui pengkakuan dengan penyamakan, biasanya
mengunakan gluteraldehyde. Jaringan hewan paling umum digunakan adalah jaringan
dari katup babi, dan jaringan perikardial yang berasal dari sapi[1,5].
Pada katup babi, katup jaringan dijahit pada kawat logam stent (biasanya terbuat
dari paduan nikel-kobalt). Kawat dibengkokkan sehingga membentuk tiga garpu U.
Jahitan kain dacron berbentuk seperi rok melekat pada dasar sebuah stent kawat, dan
kemudian stent itu sendiri juga ditutupi dengan kain. Katup babi memiliki ketahanan
yang baik dan biasanya dapat bertahan selama sepuluh sampai lima belas tahun. Design
katup perikardial sapi mirip dengan design katup babi. Perbedaan utama adalah lokasi
dari sebuah silinder logam kecil yang bergabung dengan akhir stent kawat bersama-sama.
Dalam katup perikardial, silinder logam terletak di tengah salah satu loop posting stent.
Katup perikardial mempunyai hemodinamik yang sangat baik dan memiliki ketahanan
yang sama dengan seperti katup babi setelah 10 tahun. Katup babi dan katup perikardial
merupakan katup stented. Stent logam menyediakan ruang buat darah untuk mengalir.
Bentuk katup bioprostetis ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Katup bioprostesis
Penyebab paling umum dari kegagalan bioprosthesis adalah terjadinya
pengkakuan jaringan sebagai akibat terbentuknya kalsium. Kalsifikasi atau pengapuran

5. dapat menyebabkan berkurangnya aliran darah melalui katup (stenosis) atau
menyebabkan tears dalam leaflet katup. Katup bioprostesis tidak membutuhkan obat anti-
kolugan. Proses degradasi sangat lambat karena katub tumbuh di dalam tubuh.
4. Referensi
1. Kalyani Nair, C V Muraleedharan, G S Bhuvaneshwar, “Developments In
Mechanical Heart Valve Prosthesis” Sadhana Vol. 28, Parts 3 & 4, June/August 2003, Pp.
575–587.
2. Eric M Kardon, “Prosthetic Heart Valves”,
http://emedicine.medscape.com/article/780702-overview, 2010
3. Esquivel C., Rosenberger M., Gueijman S.,Schvezov C., Amerio O, “Design of a
fourth generation prosthetic heart valve: tri-leaflet valve”,
www.fac.org.ar/tcvc/llave/tl237/tl237.PDF, 2003.
4. Peter Zilla, Johan Brink, Paul Human, Deon Bezuidenhout, “Prosthetic heart
valves: Catering for the few”, Biomaterials 29 (2008) 385–406
5. “Prosthetic heart valves”
http://cape.uwaterloo.ca/che100projects/heart/files/testing.htm