Kaki palsu atau prosthetic leg merupakan alat bantu yang dapat membantu penyandang tunadaksa melakukan aktivitas berjalan dengan lebih nyaman dan mandiri. Namun, kaki palsu transtibial yang dibuat dengan metode konvensional masih memiliki biaya produksi yang cukup tinggi. Kondisi tersebut dapat menjadi kendala, terutama bagi masyarakat dengan kemampuan ekonomi terbatas.
Penelitian yang dilakukan oleh Agung Dwi Junianto dan Djoko Kuswanto dari Departemen Desain Produk Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), mengembangkan desain kaki palsu untuk penyandang tunadaksa transtibial, yaitu pengguna dengan amputasi pada bagian bawah lutut. Penelitian ini memanfaatkan rapid prototyping dan reverse engineering untuk menghasilkan desain yang lebih sesuai dengan kebutuhan pengguna.
Latar Belakang Pengembangan Kaki Palsu
Kehilangan anggota tubuh akibat amputasi dapat memberikan dampak terhadap aktivitas fisik dan kondisi psikologis seseorang. Oleh karena itu, pengguna membutuhkan dukungan serta alat bantu yang dapat membantu mereka kembali menjalankan aktivitas sehari-hari.
Pada saat penelitian dilakukan, kaki palsu yang tersedia di Indonesia masih banyak mengutamakan aspek kosmetik agar terlihat menyerupai kaki manusia. Sementara itu, kemampuan geraknya belum sepenuhnya mengikuti gerakan alami kaki, seperti plantar fleksi dan dorsi fleksi.
Selain itu, proses pembuatan kaki palsu masih banyak menggunakan metode konvensional. Karena itu, penelitian ini memanfaatkan 3D scanning, reverse engineering, dan 3D printing untuk membantu menyederhanakan proses perancangan dan produksi.
Metode Perancangan Kaki Palsu
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu pengumpulan data, studi aktivitas, studi ergonomi, analisis pasar, analisis material, serta analisis gait cycle.
Data pengguna dikumpulkan melalui wawancara, deep interview dengan ahli prostetik, shadowing, dan studi literatur. Selanjutnya, bentuk tungkai sisa atau stump diukur secara manual dan menggunakan 3D scanner.
Penggunaan 3D scanner memungkinkan bentuk stump direkam secara lebih detail. Data tersebut kemudian diubah menjadi model digital yang dapat digunakan sebagai dasar dalam merancang socket kaki palsu.
Konsep Desain Kaki Palsu Transtibial
Desain yang dikembangkan memiliki beberapa konsep utama. Setiap konsep dibuat untuk memperhatikan kebutuhan fisik, kenyamanan, dan penampilan pengguna.
Fit In
Socket dirancang agar mengikuti bentuk stump pengguna. Dengan demikian, kaki palsu dapat terpasang dengan lebih baik dan tidak mudah bergeser.
Data dari 3D scanning digunakan untuk memperoleh bentuk socket yang lebih sesuai dengan kondisi masing-masing pengguna.
Curvy
Bentuk kaki palsu dibuat menyerupai bentuk kaki manusia pada umumnya. Selain meningkatkan kesesuaian visual, konsep ini diharapkan dapat membantu meningkatkan rasa percaya diri pengguna.
Slight Design
Kaki palsu dirancang dengan bobot yang relatif ringan dan mekanisme sederhana pada bagian ankle serta jari kaki. Dengan demikian, desain diharapkan dapat memberikan kenyamanan ketika digunakan berjalan.
Interchangeability
Bagian cover kaki palsu dibuat agar dapat dilepas dan diganti. Pengguna dapat memilih model, warna, atau pola yang sesuai dengan preferensi mereka.
Desain dan Mekanisme Kaki Palsu
Dari beberapa alternatif yang dibuat, peneliti memilih desain yang mengutamakan kenyamanan berjalan, bentuk yang menyerupai kaki manusia, serta penggunaan struktur endoskeletal.
Pada desain akhir, kaki palsu dilengkapi mekanisme pengganti fungsi jari kaki dan dumper pada bagian ankle. Mekanisme tersebut berfungsi membantu membatasi gerakan sekaligus meredam benturan ketika kaki menyentuh permukaan.
Selain itu, cover kaki palsu tersedia dalam beberapa pilihan warna dan pola. Dengan adanya pilihan tersebut, pengguna dapat menyesuaikan tampilan kaki palsu dengan preferensi masing-masing.
Pemilihan Material Kaki Palsu
Material menjadi salah satu faktor penting dalam pengembangan kaki palsu. Oleh karena itu, penelitian membandingkan beberapa material untuk struktur endoskeletal, yaitu aluminium 7075, CFRP, dan titanium 6Al-4V.
Berdasarkan analisis menggunakan perangkat lunak Fusion 360, pipa aluminium 7075 dengan ketebalan dinding 2 mm dinilai cukup untuk digunakan sebagai struktur endoskeletal dengan mempertimbangkan kebutuhan desain dan karakteristik material.
Selain kekuatan, bobot juga menjadi perhatian. Kaki palsu yang terlalu berat dapat membuat pengguna lebih cepat lelah ketika berjalan. Karena itu, penggunaan material yang relatif ringan menjadi salah satu pertimbangan dalam desain.
Analisis Gerakan Berjalan
Peneliti juga melakukan analisis gait cycle untuk mengetahui gerakan yang terjadi selama manusia berjalan.
Siklus berjalan terdiri dari beberapa tahapan, mulai dari heel strike, loading response, midstance, terminal stance, preswing, initial swing, mid swing, hingga terminal swing.
Pada kecepatan berjalan sekitar 3 km/jam, analisis menunjukkan gerakan plantar fleksi maksimum sekitar 13,7°. Data tersebut kemudian digunakan sebagai salah satu acuan dalam menentukan mekanisme pada bagian kaki prostetik.
Dengan pendekatan tersebut, mekanisme kaki palsu dirancang untuk membantu menghasilkan gerakan yang lebih mendekati gerakan alami manusia.
Proses Pembuatan Kaki Palsu
Setelah konsep dan desain ditentukan, model kaki palsu dibuat menggunakan 3D modeling. Model tersebut kemudian disimpan dalam format STL untuk diproses menggunakan mesin 3D printing.
Teknologi 3D printing memungkinkan beberapa komponen dibuat langsung berdasarkan model digital. Oleh karena itu, metode ini dapat membantu mengurangi beberapa tahapan yang biasanya diperlukan dalam proses pembuatan kaki palsu secara konvensional.
Selain itu, model digital juga lebih mudah diperbaiki apabila diperlukan perubahan pada desain.
Keunggulan Desain Kaki Palsu
Desain yang dikembangkan memiliki beberapa keunggulan, antara lain:
- Bentuk kaki palsu dibuat menyerupai kaki manusia.
- Socket disesuaikan dengan bentuk stump pengguna.
- 3D scanning membantu menghasilkan data bentuk yang lebih detail.
- Struktur menggunakan material yang relatif ringan.
- Bagian ankle memiliki mekanisme untuk membantu meredam benturan.
- Mekanisme kaki mendukung gerakan plantar fleksi dan dorsi fleksi.
- Cover dapat diganti dengan berbagai model dan pola.
- Rapid prototyping dan 3D printing digunakan untuk mendukung proses produksi.
- Desain digital dapat disesuaikan sebelum masuk ke tahap produksi.
=====
Amanahkan kebutuhan Kaki Palsu / Kaki Tiruan / Prostesis Bapak Ibu pada Profesional Ortotis Prostetis yang Memiliki Surat Ijin Praktik (SIPOP) maupun Surat Ijin Kerja (SIKOP).
Sesuai dengan PERMENKES NO 22 TAHUN 2013.
Dengan memiliki SIPOP atau SIKOP, berarti Profesional tersebut benar benar berkompeten dan berwenang karena :
1. Telah menempuh pendidikan formal Ortotik Prostetik D3 maupun Sarjana Terapan.
2. Lolos Uji Kompetensi.
3. Terdaftar secara resmi sebagai Tenaga Kesehatan Republik Indonesia dibuktikan dengan kepemilikan STR.
4. Memiliki tempat praktik maupun tempat kerja untuk melayani Bapak Ibu secara Profesional
Kami siap melayani secara Profesional.
SIPOP : 010/SIPOP/33.11/XI/2017
Konsultasi gratis : 081327721518