Prostesis bawah lutut atau prostesis transtibial merupakan alat bantu yang digunakan oleh seseorang yang mengalami amputasi pada bagian bawah lutut. Alat ini membantu pengguna meningkatkan mobilitas dan menjalankan aktivitas sehari-hari. Namun, ukuran tubuh setiap pengguna berbeda sehingga diperlukan desain prostesis yang dapat disesuaikan.
Penelitian yang dilakukan oleh Donny Suryawan, Muhammad N. Ramadhan, dan Santo A. Dhewanto pada tahun 2022 mengembangkan prostesis bawah lutut dengan adjustable shank berbasis ulir. Inovasi ini memungkinkan tinggi prostesis diatur dengan perubahan ukuran yang lebih kecil sehingga dapat menyesuaikan kebutuhan pengguna.
Permasalahan Prostesis Bawah Lutut
Kebutuhan terhadap prostesis terus meningkat karena masih banyak penyandang disabilitas yang mengalami kesulitan berjalan. Salah satu tantangan dalam pembuatan prostesis di Indonesia adalah perbedaan tinggi badan dan ukuran tubuh setiap pengguna.
Selain itu, prostesis yang tersedia banyak dibuat secara custom oleh bengkel ortotik prostetik. Meskipun cara tersebut dapat disesuaikan dengan kebutuhan pengguna, prosesnya belum tentu mudah diterapkan untuk produksi yang lebih luas.
Oleh karena itu, diperlukan desain prostesis yang memiliki kemampuan adjustable sehingga ketinggiannya dapat disesuaikan dengan lebih fleksibel.
Inovasi Adjustable Shank Berbasis Ulir
Bagian utama yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah shank, yaitu komponen yang menghubungkan socket dengan kaki prostesis.
Adjustable shank menggunakan mekanisme ulir seperti mur dan baut. Sistem tersebut terdiri dari:
- Male shank, yaitu bagian dengan ulir luar.
- Female shank, yaitu bagian dengan ulir dalam.
- Komponen pengunci, untuk mempertahankan posisi setelah ketinggian diatur.
Dengan mekanisme tersebut, tinggi prostesis dapat diubah dalam kelipatan 1,5 mm. Ukuran ini diperoleh dari pitch ulir sebesar 3 mm dan sistem penguncian yang memungkinkan penyesuaian setiap setengah putaran.
Dengan demikian, pengguna dapat memperoleh pengaturan tinggi yang lebih halus dibandingkan desain sebelumnya.
Pengembangan dari Desain Sebelumnya
Sebelumnya telah dikembangkan prostesis yang dapat diatur ketinggiannya menggunakan sistem pengunci berbasis pitch. Namun, perubahan ketinggian pada desain tersebut berada pada interval sekitar 3,5 mm.
Sementara itu, penelitian tahun 2022 menggunakan mekanisme ulir yang memungkinkan perubahan tinggi sebesar 1,5 mm. Oleh sebab itu, desain ini memberikan pilihan penyesuaian yang lebih fleksibel ketika tinggi prostesis perlu disesuaikan dengan kondisi pengguna.
Kriteria Desain Prostesis
Prostesis yang dikembangkan harus memenuhi beberapa kriteria agar dapat digunakan dengan baik. Desain harus kuat, ringan, dapat disesuaikan, serta memungkinkan untuk diproduksi.
Beberapa kriteria utamanya adalah:
- Kuat, mampu menahan beban minimal 1,5 kali berat pengguna.
- Ringan, dengan berat yang tidak jauh dari berat kaki manusia.
- Adjustable, dengan kemampuan perubahan panjang hingga sekitar 10 cm.
- Transtibial, yaitu digunakan untuk amputasi pada bagian bawah lutut.
- Menggunakan material yang sesuai, sehingga komponen dapat mendukung penggunaan prostesis.
Simulasi Kekuatan Prostesis
Untuk mengetahui kemampuan desain dalam menerima beban, peneliti melakukan simulasi menggunakan metode elemen hingga. Pengujian mengacu pada standar ISO 10328 untuk pengujian struktur prostesis anggota gerak bawah.
Terdapat tiga kondisi pembebanan yang digunakan, yaitu:
Heel Loading
Pada pengujian ini, beban diberikan pada bagian belakang atau tumit prostesis. Telapak kaki dibuat pada sudut 15°.
Midfoot Loading
Pengujian dilakukan dengan posisi prostesis seperti ketika seseorang berdiri normal. Beban diberikan secara vertikal dan bertumpu pada bagian tengah telapak kaki.
Forefoot Loading
Pada kondisi ini, beban diberikan pada bagian depan telapak kaki. Telapak kaki dibuat pada sudut 20°.
Ketiga pengujian tersebut menggunakan beban sebesar 2.000 N untuk mengetahui respons prostesis terhadap pembebanan.
Hasil Simulasi Adjustable Shank
Hasil simulasi menunjukkan bahwa adjustable shank mampu menerima beban yang diberikan.
Pada heel loading, tegangan maksimum pada male shank mencapai sekitar 45,81 MPa. Kemudian, pada midfoot loading, tegangan maksimum mencapai sekitar 45,83 MPa.
Sementara itu, pada forefoot loading, tegangan maksimum pada male shank mencapai sekitar 49,36 MPa.
Pada female shank, tegangan maksimum yang diperoleh adalah:
- 17,78 MPa pada heel loading.
- 17,77 MPa pada midfoot loading.
- 20,64 MPa pada forefoot loading.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa tegangan pada komponen shank masih berada di bawah tegangan luluh material yang digunakan dalam simulasi.
Hasil Pengujian Sach Foot
Selain adjustable shank, desain juga menggunakan Sach foot sebagai komponen pendukung.
Bagian depan Sach foot memiliki sudut 20° untuk mendukung pengujian forefoot loading. Sementara itu, bagian belakang memiliki kemiringan 15° untuk pengujian heel loading.
Pada forefoot loading, tegangan maksimum tidak berada pada shank, tetapi ditemukan pada bagian Sach foot. Nilainya mencapai sekitar 136 MPa.
Hal ini menunjukkan bahwa lokasi tegangan maksimum dapat berubah tergantung pada kondisi pembebanan yang diberikan.
Pembuatan Model Prostesis
Setelah desain dan simulasi selesai dilakukan, peneliti membuat model fisik dari prostesis yang telah dirancang.
Pembuatan model bertujuan memastikan bahwa desain adjustable shank tidak hanya dapat diuji secara teoritis melalui simulasi, tetapi juga dapat direalisasikan secara fisik.
Model tersebut terdiri dari male shank, female shank, dan komponen pendukung prostesis bawah lutut. Hasil pembuatan menunjukkan bahwa desain yang dikembangkan dapat dibuat dalam bentuk fisik.
Keunggulan Adjustable Shank Berbasis Ulir
Penggunaan mekanisme ulir memberikan beberapa keunggulan. Pertama, tinggi prostesis dapat disesuaikan dengan perubahan yang lebih kecil, yaitu sebesar 1,5 mm.
Selain itu, mekanisme ulir memberikan fleksibilitas karena pengaturan tidak hanya bergantung pada lubang atau posisi tertentu.
Kemudian, desain telah melalui simulasi pembebanan dan pembuatan model fisik. Dengan demikian, pengembangan tidak hanya mempertimbangkan fungsi, tetapi juga kekuatan dan kemampuan manufakturnya.
=====
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