Kaki prostetik merupakan alat bantu yang dirancang untuk menggantikan fungsi bagian kaki yang hilang akibat amputasi, kecelakaan, penyakit, maupun kondisi lainnya. Salah satu jenisnya adalah above knee prosthetic atau kaki prostetik atas lutut, yaitu kaki prostetik yang digunakan oleh seseorang yang mengalami amputasi pada bagian kaki di atas lutut.
Penelitian yang dilakukan oleh Jamari dan A. R. Ismawan dari Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro membahas perancangan kaki prostetik atas lutut yang diharapkan memiliki karakteristik fleksibel, ergonomis, praktis, dan relatif terjangkau.
Latar Belakang Perancangan Kaki Prostetik
Perkembangan teknologi kaki prostetik di negara maju seperti Amerika, Jepang, dan Inggris telah berkembang cukup pesat. Bahkan, beberapa produk telah menggunakan sistem hidraulik, sensor, dan kontrol komputer untuk menghasilkan gerakan yang lebih menyerupai kaki manusia.
Sementara itu, produk kaki prostetik yang tersedia di Indonesia pada saat penelitian masih banyak menggunakan bahan serat fiber konvensional. Produk tersebut memiliki beberapa keterbatasan, antara lain:
- Kurang nyaman digunakan.
- Fleksibilitas masih terbatas.
- Umur penggunaan relatif pendek.
- Kurang ergonomis.
- Pengaturan ketinggian belum praktis.
- Produk impor memiliki harga yang relatif mahal.
Oleh karena itu, kondisi tersebut mendorong peneliti untuk mengembangkan above knee prosthetic berbahan aluminium. Rancangan ini menggunakan prinsip mekanika, tetapi tetap memperhatikan kenyamanan dan biaya produksi.
Tujuan Perancangan Kaki Prostetik Atas Lutut
Penelitian ini bertujuan untuk merancang kaki prostetik atas lutut atau above knee prosthetic yang memiliki beberapa karakteristik utama.
Rancangan tersebut diharapkan:
- Fleksibel saat digunakan berjalan.
- Ergonomis dan mudah diaplikasikan.
- Memiliki pengaturan ketinggian.
- Memiliki konstruksi yang cukup kuat.
- Memiliki bobot yang relatif ringan.
- Mudah dirawat dan dibuat.
- Memiliki harga yang lebih terjangkau dibandingkan produk impor.
Dengan demikian, rancangan kaki prostetik diharapkan dapat memberikan keseimbangan antara fleksibilitas, kenyamanan, kekuatan, kemudahan penggunaan, dan biaya produksi.
Metode Perancangan Kaki Prostetik
Penelitian ini menggunakan metode morfologi untuk menghasilkan beberapa alternatif konsep produk. Metode tersebut memungkinkan peneliti mengembangkan berbagai kombinasi solusi berdasarkan fungsi dan komponen yang dibutuhkan.
Selanjutnya, setiap konsep dibandingkan menggunakan matriks pengambilan keputusan. Penilaian dilakukan berdasarkan beberapa kriteria yang dianggap penting bagi pengguna.
Kriteria tersebut meliputi:
- Kekuatan.
- Fleksibilitas.
- Harga.
- Bobot.
- Kemampuan mengatur ketinggian.
- Kemudahan perawatan.
- Umur penggunaan.
- Kemudahan pemasangan.
- Kemudahan pembuatan.
- Jumlah komponen.
Setelah itu, konsep dengan nilai tertinggi dipilih sebagai dasar untuk pengembangan desain akhir.
Lima Konsep Kaki Prostetik yang Dikembangkan
Penelitian menghasilkan lima alternatif konsep above knee prosthetic. Masing-masing konsep memiliki karakteristik dan mekanisme yang berbeda.
1. Konsep Aluminium dengan Sistem Hidraulik
Konsep pertama menggunakan aluminium sebagai material utama dan dilengkapi dengan sistem peredam hidraulik.
Aluminium dipilih karena memiliki bobot yang relatif ringan dan ketahanan terhadap korosi yang baik. Selain itu, sistem hidraulik berfungsi membantu pergerakan lutut ketika kaki melakukan fleksi dan ekstensi.
Konsep ini juga memiliki kemampuan adjustable, sehingga ketinggian kaki dapat disesuaikan dengan pengguna. Di samping itu, terdapat cover yang berfungsi melindungi komponen sekaligus memberikan tampilan yang menyerupai betis manusia.
2. Konsep Berbahan Polietilen
Konsep kedua menggunakan polietilen dengan mekanisme engsel lutut sederhana tanpa pegas.
Pengguna mengontrol pergerakan kaki melalui pola ayunan ketika berjalan. Selain itu, ketinggian kaki dapat disesuaikan menggunakan dua pipa dengan diameter berbeda yang dilengkapi lubang pengatur ketinggian.
Polietilen dipilih karena memiliki kekuatan yang cukup baik dan biaya material yang relatif murah.
3. Konsep Berbahan Fiber
Konsep ketiga menggunakan serat fiber sebagai material utama. Desainnya dibuat menyerupai bentuk kaki manusia sehingga diharapkan dapat memberikan tampilan yang lebih menarik.
Namun, konsep ini memiliki ketinggian yang dibuat berdasarkan ukuran pengguna sehingga tidak dapat disesuaikan kembali. Mekanisme lututnya juga masih sederhana dan pergerakannya dikontrol melalui pola ayunan tubuh pengguna.
4. Konsep Mekanis dan Elektrik
Konsep keempat menggabungkan sistem mekanis dan elektrik. Material utamanya menggunakan aluminium dengan casing yang menyerupai betis manusia.
Selain itu, konsep ini dilengkapi sistem hidraulik elektrik, sensor, dan microprocessor control. Sensor dapat mendeteksi kondisi jalan, misalnya ketika pengguna berjalan di permukaan yang menanjak atau menurun.
Selanjutnya, mikroprosesor mengatur sistem hidraulik agar gerakan kaki dapat menyesuaikan kondisi berjalan. Dengan demikian, konsep ini berpotensi memberikan gerakan yang lebih alami, meskipun konstruksinya lebih kompleks.
5. Konsep Polietilen dengan Pegas
Konsep kelima menggunakan polietilen dengan mekanisme engsel lutut yang dilengkapi pegas.
Sistem ini tetap mengandalkan kontrol pengguna melalui pola ayunan kaki saat berjalan. Seperti konsep kedua, ketinggian kaki dapat disesuaikan menggunakan sistem dua pipa dengan diameter berbeda.
Penggunaan polietilen dipertimbangkan karena memiliki kekuatan yang cukup baik dengan biaya material yang relatif murah.
Konsep Terbaik Berdasarkan Matriks Keputusan
Kelima konsep tersebut kemudian dinilai menggunakan matriks pengambilan keputusan. Berdasarkan hasil penilaian, konsep pertama atau K-1 memperoleh nilai tertinggi.
Hasil penilaian kelima konsep adalah:
| Konsep | Skor |
|---|---|
| K-1 | 77 |
| K-2 | 71 |
| K-3 | 69 |
| K-4 | 68 |
| K-5 | 72 |
Dengan demikian, konsep pertama dipilih sebagai konsep terbaik untuk dikembangkan menjadi rancangan produk kaki prostetik.
Karakteristik Kaki Prostetik yang Terpilih
Konsep pertama menggunakan aluminium sebagai material utama dan sistem hidraulik untuk membantu pergerakan lutut.
Beberapa keunggulan konsep tersebut adalah:
- Relatif ringan karena menggunakan aluminium.
- Tahan terhadap korosi.
- Fleksibel karena memiliki mekanisme lutut.
- Ketinggian dapat disesuaikan.
- Memiliki sistem hidraulik untuk membantu pergerakan kaki.
- Lebih ergonomis karena memperhatikan kenyamanan pengguna.
- Memiliki cover untuk melindungi komponen mekanis.
- Memiliki tampilan yang lebih menyerupai kaki manusia.
- Berpotensi dikembangkan sebagai produk lokal dengan biaya yang lebih terjangkau.
Setelah konsep terpilih ditentukan, peneliti kemudian mengembangkan desain tersebut menjadi model tiga dimensi menggunakan perangkat lunak desain. Model tersebut dapat digunakan sebagai dasar untuk membuat gambar teknik dan menentukan proses manufaktur.
Fleksibilitas pada Kaki Prostetik
Salah satu aspek penting dalam perancangan kaki prostetik adalah fleksibilitas. Kaki prostetik tidak hanya berfungsi sebagai pengganti bagian kaki yang hilang, tetapi juga harus mendukung pergerakan pengguna.
Dengan adanya mekanisme yang fleksibel, bagian lutut dapat melakukan gerakan fleksi dan ekstensi. Gerakan tersebut membantu kaki prostetik mengikuti pergerakan tubuh saat berjalan.
Selain fleksibilitas, kemampuan mengatur ketinggian juga menjadi salah satu keunggulan rancangan. Sistem adjustable memungkinkan ukuran kaki prostetik disesuaikan dengan kebutuhan pengguna.
Oleh karena itu, fleksibilitas dan kemampuan penyesuaian menjadi faktor penting agar kaki prostetik dapat digunakan dengan lebih nyaman dalam aktivitas sehari-hari.
Potensi Pengembangan Kaki Prostetik Lokal
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rancangan kaki prostetik atas lutut dapat dikembangkan dengan menggunakan material yang lebih mudah diperoleh dan proses pembuatan yang lebih sederhana.
Penggunaan aluminium menjadi salah satu pilihan karena material tersebut memiliki bobot yang relatif ringan dan ketahanan terhadap korosi yang baik. Sementara itu, penggunaan sistem hidraulik dapat membantu mendukung pergerakan lutut.
Namun demikian, rancangan ini masih membutuhkan pengembangan dan pengujian lebih lanjut sebelum dapat digunakan sebagai produk prostetik yang siap digunakan oleh pasien.
Pengujian langsung bersama pengguna diperlukan untuk mengetahui tingkat kenyamanan, keamanan, kekuatan, dan kemampuan kaki prostetik dalam mendukung berbagai aktivitas.
=====
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