TINJAUAN PUSTAKA
2. Gaya anteroposterior
2.7 PENELITIAN SEBELUMNYA
Retno Wulan Damayanti pada tahun 2003 melakukan kajian mengenai Perancangan Dan Pengembangan Prosthetic Kaki Bagian Bawah Lutut Dengan Menggunakan Quality Function Deployment
(QFD) diperoleh hasil yang menyatakan bahwa prosthetic kaki bagian bawah lutut dengan komponen insert socket silicone, sistem suspensi cuff rubber, ankle jenis adaptor rotator, foot jenis Jaipur dan penguat pylon stainless steel. Prosthetic kaki bagian bawah lutut hasil pengembangan dapat lebih mengakomodasi keinginan pengguna.
Fabianus Adi Suryono pada tahun 2007 melakukan kajian mengenai Kajian Dalam Pengembangan Rancangan SACH Foot Untuk Pengguna Prosthetic Jenis Below Knee Amputation Berdasar Pendekatan Biomekanika diperoleh hasil yang menyatakan bahwa gaya normal untuk fase 1 yang terbesar terjadi pada bagian hip yaitu sebesar 459,326 N dan yang terkecil terjadi pada ankle baik kaki normal dan kaki prosthetic sebesar 327,49 N. Gaya normal untuk fase 2 yang terbesar terjadi pada bagian ankle kaki normal yaitu sebesar 495,48 N dan yang terkecil terjadi pada ankle kaki prosthetic sebesar 165,43 N. Gaya normal untuk fase 3 yang terbesar terjadi pada bagian ankle kaki normal yaitu sebesar 583,194 N dan yang terkecil terjadi pada bagian hip sebesar 476,563 N. Gaya normal untuk fase 4 yang terbesar terjadi pada bagian ankle kaki normal yaitu sebesar 623,32 N dan yang terkecil terjadi pada bagian hip sebesar 519,881 N. Gaya normal untuk fase 5 yang terbesar terjadi pada bagian hip yaitu sebesar 523,9 N dan yang terkecil terjadi pada ankle kaki normal sebesar 464,737 N. Gaya normal untuk fase 6 yang terbesar terjadi pada bagian hip yaitu sebesar 459,326 N dan yang terkecil terjadi pada ankle
kaki normal sebesar 330,661 N. Gaya normal untuk fase 7 yang terbesar terjadi pada bagian knee prosthetic yaitu sebesar 528,985 N dan yang terkecil terjadi pada ankle kaki normal sebesar 172,14 N. Gaya normal untuk fase 8 yang terbesar terjadi pada bagian ankle prosthetic yaitu sebesar 633,883 N dan yang terkecil terjadi pada hip sebesar 538,97 N. Gaya normal untuk fase 9 yang terbesar terjadi pada bagian knee prosthetic yaitu sebesar 481,183 N dan yang terkecil terjadi pada knee kaki normal sebesar 253,485 N. Pengembangan rancangan dititikberatkan pada berat SACH foot.
Yulie Khrisna pada tahun 2006 melakukan kajian mengenai Usulan Perbaikan Pada Prosthetic Anggota Gerak Bawah Jenis Socket Quardrilateral Berdasarkan pendekatan Biomekanika diperoleh hasil yang menyatakan bahwa usulan perbaikan gaya dan momen lebih stabil daripada perhitungan gaya dan memen awal. Perbaikan prosthetic dilakukan dengan merubah berat dan dimensi prosthetic. Sehingga diperoleh keseimbangan gaya dan momen pada prosthetic usulan dari setiap fase berjalan.
xliii
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini adalah menentukan jenis model prosthetic bawah lutut berdasarkan pendekatan biomekanika dengan memperhatikan aspek ankle joint untuk kenyamanan saat berjalan. Langkah-langkah penelitian yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.1.
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Penetapan Tujuan dan Manfaat Penelitian
Studi
Pengukuran Anthropometri Pada Pengguna Prosthetic Kaki Bawah Lutut
A Studi Literatur
Penentuan Fase Berjalan Dalam Satu Siklus
Gerakan
Pemodelan Fase Berjalan Dalam Satu Siklus
Gerakan Pengukuran Dimensi Pada Ketiga
Gambar 3.1 Metodologi penelitian
Gambar 3.1 Metodologi penelitian (lanjutan)
Pada gambar 3.1 dijelaskan langkah-langkah yang digunakan dalam penelitian mengenai kajian biomekanika untuk menentukan model prosthetic mana yang mampu memberikan kenyamanan dan keseimbangan saat digunakan dalam aktivitas berjalan, diuraikan dalam sub bab di bawah ini.
Ya
Analisis dan Interpretasi Hasil Penelitian
Kesimpulan dan Saran A
Pengukuran Sudut (θ) Gerakan Pada Ankle, Knee dan Hip Joint Saat Fase Berjalan Dalam Satu Siklus Gerakan
Ada Data
Penentuan Keseimbangan
Gaya (F) dan Momen (Mσ) Pada Ketiga Jenis Prosthetic Kaki Bawah Lutut, yaitu: a. Prosthetic Eksoskeletal
b. Prosthetic Endoskeletal Merk Regal c. Prosthetic Endoskeletal Model
Pengembangan 2009
Pengukuran Keseimbangan Pada Ketiga Prosthetic Bawah Lutut Saat Berjalan
Dalam Satu Siklus Berjalan
xlv 3.1IDENTIFIKASI PERMASALAHAN
Penelitian mengenai gaya dan momen pada pengguna prosthetic kaki bawah lutut, data-data yang diperlukan, sebagai berikut:
1. Latar Belakang,
Tahap latar belakang permasalahan dilakukan untuk mengetahui gambaran permasalahan yang terjadi pada pengguna prosthetic kaki bawah lutut yang selanjutnya diangkat menjadi topik penelitian. Prosthetic dibuat untuk menunjang fungsi dari anggota gerak bawah bagi penderita amputasi. Penggunaan prosthetic kaki bawah lutut adalah untuk menyeimbangkan tubuh amputee saat berjalan. Pengguna prosthetic pada umumnya tidak dapat berjalan normal, sehingga biomekanik sangat berperan dalam mengkaji apakah pola berjalan pasien sudah menyerupai pola berjalan yang menyerupai normalnya (C.W. Radcliffe, J. Foort, 1961). Gerakan berjalan pada orang normal, memperlihatkan bagaimana kedua kaki saling menyeimbangkan beban tubuh dalam pergerakan berpindah. Pada saat berjalan dan kaki menyentuh lantai, beban tubuh yang dihasilkan dari efek tekanan gravitasi bumi akan menimbulkan gaya reaksi ke atas. Pada amputee, pemindahan gaya pada prosthetic dan kaki yang lain dikatakan baik apabila selama proses berjalan pengguna prosthetic melangkah secara normal yaitu tidak terjadi gap dengan kaki yang sehat.Dua macam prosthetic kaki yang ada saat ini adalah prosthetic eksoskeletal dan endoskeletal. Fokus perbedaan dari kedua prosthetic ini terletak pada bagian ankle joint. Herdiman, Lobes (2009) mengembangkan prosthetic endoskeletal pengembangan untuk mengakomodasi kelemahan kedua prosthetic yang ada di pasaran.
Pada penelitian ini, pengukuran dilakukan terhadap gaya dan momen anggota gerak bawah lutut. Pengukuran dilakukan pada ketiga jenis prosthetic kaki bawah lutut yaitu prostheticeksoskeletal, endoskeletal merk Regal dan endoskeletal pengembangan pada saat pengguna prosthetic melakukan aktivitas berjalan. Dari ketiga prosthetic tersebut, dilakukan kajian terhadap keseimbangan gaya dan momen anggota gerak bawah lutut berdasarkan biomekanika tubuh manusia pada tiap segmen untuk masing-masing prosthetic bawah lutut dengan mempertimbangkan fungsi ankle joint.
2. Perumusan Masalah,
Setelah mengetahui latar belakang permasalahan, diketahui pentingnya kajian keseimbangan gaya dan momen pengguna prosthetic kaki bawah lutut dengan memperhatikan fungsi ankle joint untuk menentukan jenis prosthetic kaki bawah lutut terbaik yang mampu memberikan keseimbangan saat digunakan dalam aktivitas berjalan.
3. Tujuan dan Manfaat Penelitian,
Tujuan penelitian merupakan sasaran penelitian yang ingin dicapai dalam suatu penelitian. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan jenis prosthetic bagian bawah lutut yang mampu memberikan kenyamanan terbaik bagi pengguna prosthetic bawah lutut berdasarkan keseimbangan gaya dan momen yang muncul.
Manfaat penelitian yang ingin didapat adalah mengetahui jumlah gaya dan momen yang muncul dari setiap fase dalam satu siklus berjalan dan memberikan rekomendasi model prosthetic bagian bawah lutut yang mampu memberikan kenyamanan terbaik bagi pengguna
xlvii
prosthetic bawah lutut berdasarkan keseimbangan gaya dan momen yang muncul.
4. Studi Lapangan,
Studi lapangan dilakukan di laboratorium LPSKE Universitas Sebelas Maret Surakarta. Studi lapangan dilaksanakan untuk mendapatkan data-data yang akan digunakan untuk pengolahan data selanjutnya. 5. Studi Literatur,
Studi literatur dipakai untuk mendukung informasi dari studi lapangan. Informasi dari literatur diperlukan untuk menambah pengetahuan mengenai gaya dan momen yang terjadi pada tiap segmen persendian pada saat gerakan jalan.
3.2PENGUMPULAN DATA
Data-data yang diperlukan dalam penelitian mengenai untuk mengukur gaya dan momen pada anggota gerak bawah dari pengguna prosthetic kaki bawah lutut, sebagai berikut:
1. Pengukuran anthropometri pengguna prosthetic kaki bawah lutut. Pengambilan data anthropometri ukuran tubuh pengguna prosthetic digunakan untuk menghitung panjang segmen titik berat tubuh pengguna prosthetic. Pertama-tama diukur tinggi badan dan berat badan pengguna prosthetic. Data pengukuran anthropometri tubuh pengguna prosthetic kaki adalah data yang berhubungan langsung dengan pengukuran panjang segmen kaki yang meliputi panjang paha, panjang betis, panjang stump, panjang telapak kaki.
Panjang segmen telapak kaki diukur dari ujung jari terpanjang pada kaki hingga bagian belakang dari kaki. Panjang segmen betis diukur dari mata kaki hingga lutut. Panjang segmen paha diukur dari lutut hingga tulang duduk.
2. Pengukuran dimensi pada ketiga prosthetic yang digunakan dalam pengujian.
Unit penelitian adalah prosthetic kaki bawah lutut yang khusus digunakan pasien tersebut. Untuk prosthetic eksoskeletal memiliki berat 2,212 kg, prosthetic endoskeletal merk Regal memiliki berat 1,494 kg dan prosthetic endoskeletal model pengembangan memiliki berat 1,436 kg. Untuk dimensinya, prosthetic model eksoskeletal memiliki panjang 43 cm dengan panjang strap 25 cm. Sedangkan prosthetic endoskeletal baik merk Regal maupun model pengembangan memiliki panjang 48 cm. 3. Penentuan fase berjalan dalam satu siklus gerakan.
Proses gerakan jalan dibagi menjadi 6 fase yaitu fase heel contac, foot flat, midstance point, heel off, toe off, dan swing kemudian kembali ke keadaan semula yaitu heel contac.
4. Pemodelan fase berjalan dalam satu siklus gerakan.
Pemodelan fase berjalan ini meliputi fase heel contac, foot flat, midstance point, heel off, toe off, dan swing dengan menggunakan model biomekanika ditinjau dari gaya dan momen.
5. Pengukuran sudut (θ) pada ankle, knee, dan hip joint saat fase berjalan dalam satu siklus gerakan.
Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui sudut yang terbentuk pada ankle, knee, dan hip joint baik kaki normal maupun kaki prosthetic saat pengguna prosthetic kaki bawah lutut melakukan kegiatan berjalan. Sudut yang terbentuk dari masing-masing segmen dicari dengan menggunakan alat electrogoniometer Rf. Prosedur pelaksanaan dari pengukuran sudut, yaitu:
a. Penguna prosthetic memakai tiga jenis prosthetic kaki bawah lutut yang digunakan dalam eksperimen secara bergantian,
b. Pemasangan alat electrogoniometer Rf di tubuh pengguna prosthetic. Pemasangan dilakukan pada bagian ankle, knee, dan hip joint. Alat
xlix
electrogoniometer Rf tersambung pada sebuah komputer untuk menampilkan hasil pengukuran sudut ankle, knee, dan hip joint pada kaki normal maupun kaki prosthetic,
c. Pengguna prosthetic bawah lutut melakukan kegiatan berjalan dan data pengukuran akan ditampilkan dalam komputer. Dari pengukuran tersebut, jika terdapat data ekstrim maka dilakukan pengukuran kembali,
d. Jika tidak ada data ekstrim, maka pengukuran dilanjutkan untuk jenis prosthetic yang lain dengan prosedur yang sama.
6. Alat penelitian yang digunakan, yaitu:
a. Timbangan berat badan untuk mengetahui berat badan pengguna prosthetic dan untuk mengetahui berat dari prosthetic kaki bawah lutut yang dipakai oleh pengguna prosthetic.
Gambar 3.2 Timbangan Badan
b. Meteran yang dipakai untuk mengukur dimensi tubuh pasien yang diteliti.
Gambar 3.3 Meteran
c. Electrogoniometer Rf yaitu alat yang dipakai untuk mengukur sudut kaki saat gerakan berjalan dilakukan.
Gambar 3.4 Electrogoniometer Rf
d. Lembar pengamatan untuk mencatat data hasil pengukuran.
3.3PENGOLAHAN DATA
Hasil perhitungan dan pengolahan data merupakan tahap menghitung gaya dan momen dari masing-masing model prosthetic eksoskeletal, endoskeletal merk Regal dan endoskeletal model pengembangan untuk menentukan prosthetic yang memiliki besar gaya dan momen yang seimbang. Adapun langkah-langkah pengolahan data, yaitu:
1. Menghitung gaya dan momen pada masing-masing prosthetic eksoskeletal, endoskeletal model pengembangan dan endoskeletal merk Regal dengan menggunakan dasar biomekanika.
Perhitungan gaya dan momen dilakukan berdasarkan data yang telah dikumpulkan pada masing-masing fase gerakan pada waktu pengguna prosthetic bawah lutut menggunakan masing-masing model prosthetic secara bergantian. Perhitungan meliputi gaya dan momen yang bekerja pada persendian hip, knee, dan ankle baik kaki normal maupun kaki prosthetic.
2. Pengukuran keseimbangan gaya dan momen pada masing-masing prosthetic bawah lutut.
Perbandingan prosthetic ini dilakukan antara model prosthetic eksoskeletal, endoskeletal merk Regal dan endoskeletal model pengembangan dimana perbandingannya dilakukan pada
li
keseimbangan nilai gaya dan momen yang muncul saat gerakan berjalan.
