TAHAP ANALISIS DAN INTEPRESENTASI HASIL PENGUMPULAN DATA

commit to user III-9 3. Penentuan notasi simbol yang digunakan dalam persamaan. Langkah kedua dalam permodelan static equilibrium adalah menentukan notasi simbol pada free body diagram. Penentuan notasi ini dimaksudkan untuk memberi nama variabel-variabel pengukuran sehingga menghindari kesalahan input data dalam perumusan biomekanika. Notasi yang digunakan terdiri dari gaya berat tiap segmen tubuh foot, shank dan tight, gaya normal pada tiap ankle joint kaki prosthetic kaki normal, panjang tiap segmen tubuh kaki prosthetic kaki normal dan jarak tiap gaya gaya di ankle dan gaya berat segmen tubuh ke titik pusat momen. Penempatan notasi gaya berat pada tiap segmen tubuh dilakukan pada center of massCOM tiap segmen tubuh sedangkan gaya normal pada foot ditempatkan pada ankle joint. 4. Penentuan formulasi lengan momen pada tiap segmen tubuh. Penentuan jarak dari titik segmen tubuh ke titik pusat momen dilakukan dengan menggunakan konsep trigonometr.Penentuan panjang dan sudut segmen tubuh serta rumus dasar dari sinus, maka dapat diketahui besar lengan momen pada tiap segmen tubuh. Tahapan permodelan berjalan di atas dilakukan dalam delapan fase gerakan yang terdiri dariinitial contact, loading response, mid stance, terminal stance, pre swing, initial swing, mid swing dan terminal swing.Permodelan dilakukan baik pada kaki normal maupun kaki prostheticdisaat berjalan normal menggunakan kakiprosthetic endoskeletal dengan alignment adapter for prosthetic footpada bidang datar.

3.3 TAHAP ANALISIS DAN INTEPRESENTASI HASIL

Pada tahap ini dilakukan analisis dan interpretasi hasil terhadap pengumpulan dan pengolahan data dan terhadap hasil rancangan komponenalignment adapter for prosthetic foot yang dilakukan.Proses analisis dilakukan untuk memperkuat hasil penelitian. Analisis hasil perhitungan dan konsep yang dipilih sehingga dampak, manfaat, dan output penelitian dapat semakin jelas dan dipahami. commit to user III-10

3.4 TAHAP KESIMPULAN DAN SARAN

Pada langkah terakhir inimembuat kesimpulan dari semua hasil proses yang dilaksanakan pada penelitian dengan memperhatikan tujuan yang dicapai dari penelitian. Kemudian memberi masukan berupa saran perbaikan yang dapat dilakukan untuk penelitian selanjutnya. commit to user IV-1

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini diuraikan mengenai proses perancangan alignment adapter prosthetic, pengumpulan dan pengolahan data kajian biomekanika pada tungkai bawah untuk mengetahui kontribusi rancangan alignment adapter for prosthetic footdalam mendukung aktivitas berjalan pengguna prosthetic.

4.1 PENGUMPULAN DATA

Pada tahap awal dijelaskan mengenai proses perancanganalignment adapter for prosthetic footdilanjutkan dengan pengumpulan dataterkait dengan kajian biomekanika pada pengguna prostheticbawah lutut endoskeletal. Selanjutnya dilakukan pengolahan data sebagai dasar dalam memberikan analisis terhadap hasil rancangan.

4.1.1 Identifikasi Perancangan Kaki Prosthetic Bawah Lutut

Tahap awal perancangan dilakukan dengan melakukan studi literatur berkaitan dengan obyek penelitian yang dikaji. Studi literatur yang dilakukan berupa kajian mengenai kebutuhan alignment pensejajaran untuk mencapai keseimbangan berjalan.Hasil dari studi literatur menghasilkan suatu kesimpulan bahwa anggota gerak yang mengalami amputasi memerlukan alat bantu jalan yang dapat menyeimbangkan atau mensejajarkan perbedaan sudut kontraktur stump pada tungkai kaki yang teramputasi terhadap tungkai kaki normalagar dicapai keseimbangan saat berjalan. Hasil studiini menjadi dasar dalam melakukan perancangan alignment adapter dalam menyeimbangkangerakan berjalan.

A. Kebutuhan Alignment Adapter Kaki Prosthetic

Tingkatan amputasi mempengaruhi sudut cakupan gerakROM ring of motion dan kontraktur stump. Kontraktur stump terjadi akibat pemendekan salah satu otot pada stump muscle shortening. Kontraktur stump mengakibatkan sendi lutut pada tungkai yang teramputasi mampu melakukan gerakan ekstension sepenuhnya. Pada beberapa kasus amputasi kaki bawah lutut sudut kontrakturstump yang dihasilkan bervariasi sesuai dengan tingkat amputasi. Sudut kontraktur stumpterjadi antara5° sampai dengan 10°. commit to user IV-2 Gambar 4.1Sudut kontraktur stump Sumber: Handicap International, 2006 Cakupan gerak sendi lutut pada tungkai kaki normal mampu melakukan gerakan flexion dengan besaran 0° - 130° dan gerakan Extension dengan besaran 0° - 5° - 10°, yang dijelaskan pada gambar 2.2. Gambar 4.2 Cakupan gerak pada tungkai kaki normal Sumber: Handicap International, 2006 Rancangan komponenalignment diharapkan dapat mengatasi dan menyeimbangkan kelainan sudut kontraktur stump terhadap kaki yang tidak mengalami amputasi. Dalam mengatasi dan menyeimbangkan sudut kontraktur, komponen yang dirancang dapat bergerak mengoreksi kelainan sudut kontraktur stump tilting dan bergeser menyesuaikan garis beban sliding. Berdasarkan latar belakang masalah mengenai kebutuhan alat pensejajar bagi ampute dapat dimunculkan kebutuhan needsrancanganalignment adapter prosthetic. Penentuan kebutuhan rancanganyangdapat menyeimbangkan pola jalan pada ampute. Adapun kebutuhan dalamrancangan yang dimunculkan untuk menjawab pensejajaran pada kaki yang di amputasi, yaitu: 1. Menyesuaikan garis bebansliding. Mid-line of the shank Mid-line of the thigh Mid-line of the stump Mid-line of the shank commit to user IV-3 Stabilitas merupakan salah satu kunci keberhasilan suatu rancangan kakiprosthetic. Rancangan kakiprosthetickaki yang baik dapat memberikan stabilitas gerak bagi pengguna prosthetickaki pada saat melakukan berbagai aktivitas sehingga pengguna kaki prosthetic merasa nyaman dan aman saat menggunakannya. Rancangan alignment adapter for prosthetic footpada bagian sliding mampu bergeser kearah medial-lateral dan anterior-posteriordengan menghasilkan kestabilan dan mensejajarkan komponen sesuai keseimbangan yang diinginkan sehingga memberikan kemudahan dan kenyamanan gerak saat digunakan untuk berjalan. 2. Mengoreksi kelainan sudut kontraktur stump tilting. Rancangan alignment adapter for prosthetic footpada bagian tilting atau ball mampu berotasi kearah medial-lateral dan anterior-posterior dengan sudut terbatasmenghasilkan kestabilan dengan mensejajarkan komponen sesuai sudut kontraktur sendi sehingga memberikan kemudahan dan kenyamanan gerak saat digunakan untuk berjalan.

B. Perancangan Alignment Adapter Prosthetic

Berdasarkan penentuan konsep rancangan dan kebutuhan pengembangan yang dijelaskan sebelumnya. Langkah selanjutnya melakukan perancangan alignment adapter prosthetic.Perancanganprodukalignment adapter for prosthetic footpada penelitian ini mempergunakansoftware SolidWork 2004 yang mempunyai kemampuan visualisasi rancangan dalam bentuk 3D sehingga dapat langsung diketahui gambaran nyata rancangan tersebut. Adapun tahapanperancangan alignment adapter for prosthetic footakan dijelaskan pada sub bab selanjutnya.

1. Rancangan

Alignment Adapter Prosthetic Rancangan pertama alignment adapter for prosthetic footmasih berupa gambar sketsa. Rancangan dalam bentuk sketsa tersebut menerapkan prinsip kerjasliding dan tilting. Prinsip kerja sliding dan tilting dalam rancangan ini dapat memberikan pergeseranpada sudut kontraktur sendi dalammensejajarkan menghasilkan keseimbangan beban. commit to user IV-4 Adapun komponen-komponen yang menyusun alignment adapter for prosthetic footpada rancangan ini, yaitu: a. Komponen tilting atas, Komponen tiltingatas merupakan komponen penghubung bagian socket dengan komponen tilting pada prosthetic kakibawah lututendoskeletal. Karena fungsi komponen tilting atas sebagai penghubung dirancangan dapat menyokong secara kuat dalam menahanbebantubuh. Gambar 4.3 Rancangan komponen tilting atas b. Komponen tilting bawah. Komponen tiltingbawah berfungsi sebagai pensejajar sudut. Gerakan tiltingball joint di rancang mampu berotasi sebesar 10 º kearah anterior, commit to user IV-5 posterior, medial dan lateral.Pada bagian sisi bawah komponen dirancang sebagai alur sliding dengan gerakan anterior dan posterior. Gambar 4.4 Rancangan komponen tilting bawah c. Komponen sliding. Komponen sliding ini berfungsi sebagai tempat pemasangan delapan baut yang digunakan sebagai penghubung, pengancing dan sekaligus jalur sliding antara komponen tilting bawah dengan komponen sliding bawah. Delapan baut tersebut terbagi dua di sisi bagian atas terdapat empat baut sebagai pengancing sliding atas dengan mekanisme gerakan anterior dan commit to user IV-6 posterior.Sedangakan empat baut di sisi bagian bawah sebagai pengancing sliding bawah dengan mekanisme gerakan medial dan lateral. Gambar 4.5 Rancangan komponen sliding d. Komponen sliding bawah. Komponen slidingbawah berfungsi sebagai pensejajar garis beban dan sebagai penghubung komponen alignment adapter dengan pylon tube prosthetic. Mekanisme gerakan sliding pada komponen sliding bawah untuk pergeseran kearah medial dan lateral. commit to user IV-7 Gambar 4.6 Rancangan komponen sliding bawah e. Komponen baut vertikal. Komponen ini befungsi sebagai penghubung dan pengunci antar bagian komponen. Hasil assembling komponen alignment adapter for prosthetic footditunjukkan pada gambar 4.7. commit to user IV-8 Gambar 4.7 Rancangan alignment adapter prosthetic Tabel 4.1 Komponen-komponen alignment adapter prosthetic No Nama Komponen Jumlah 1 Komponen tilting atas 1 2 Komponen tilting bawah 1 3 Komponen sliding 1 4 Komponen sliding bawah 1 5 Baut M 8 2 6 Baut M 6 12

2. Perhitungan kapasitas terhadap berat badan penggunarancangan

alignment adapter for prosthetic foot Perhitungan kapasitasterhadap berat badan yang dilakukan pada rancangan alignment adapter for prosthetic foot bertujuan untuk mengetahui apakah rancangan yang dibuat memiliki tingkat keamanan yang cukup serta mengetahui seberapa kuat material yang kita gunakan dalam rancangan untuk menerima beban dalam jumlah tertentu.Perhitungan kapasitas terhadap berat badandilakukan pada bagian kritis rancangan alignment adapter for prosthetic foot.Area kritis rancangan alignment adapter for prosthetic foot terletak pada bagian tilting bawah, seperti pada gambar 4.8. commit to user b p a d s P u G Area berat badan penampang x = L x = π x = 3 x = 7 Adap alloy AA2 dilakukan d silinder atas Perhitungan Berd untuk mena Gambar 4.7 a yang ditunj n dengan l area kritis k L. lingkar lua π a .R a ² - π b .R 3,14.1562,5 – 7653,75mm² pun material 024 denga di bagian sil s sebesar 10 sebagai ber dasarkan nil ahan gaya t Area kritis jukan pada g uas penamp omponen til ar-L. lingkar R b ² – 3,14.4000 ² l yang digu an nilai te linder komp 000 N denga ikut: ai pembeba tekan maksi s rancangan gambar 4.8 m pang paling lting bawah. r dalam unakan dalam gangan kom ponen tilting an pertimban anan dapat imal sebesa n alignment merupakan b g kecil.Beri m rancangan mpresi 18 gbawah. Be ngan kuat m diketahui b ar 1000 New adapter pro bagian utam ikut perhitu n ini adalah 8,61.10 N esar pembeb menahan ber bahwa ranca wtondikaren osthetic ma menahan ungan luas h durallium mm². Uji banan pada rat 100 kg. angan kuat nakan nilai commit to user IV-10 σ lebih kecil dibandingkan dengan nilai tegangan kompresi material durallium alloy AA2024 sebesar σ y 18,61.10 ⁸ Nmm².

3. Perwujudan Rancangan Alignment adapter for prosthetic footDalam

Bentuk Produk Nyata Pembuatan produk alignment adapter for prosthetic footmenggunakan proses permesinan. Material yang digunakan dalam membuat produk ini adalah durallium alloy AA2024. Kelebihan material ini mempunyai karakteristik bahan yang kuat, ulet dan ringan serta memiliki ketahanan beban yang baik. Gambar 4.8 Produk alignment adapter prosthetic Proses fabrikasi rancangan alignment adapter for prosthetic footbekerjasama dengan mitra pengembang mesin Mitra SentosaSurakarta. Adapun produk alignment adapter for prosthetic foothasil permesinan dari rancangan tersebut ditunjukkan pada gambar 4.8.

4. Perakitan Produk Alignment adapter for prosthetic footDengan

Komponen Prosthetic Bawah Lutut Endoskeletal Produk alignment adapter for prosthetic foothasil fabrikasi kemudian dirakit dengan komponen dari prosthetickaki bawah lutut endoskeletal. commit to user IV-11 Komponen prosthetickaki bawah lutut yang terdiri dari socket sebagai tempat puntung kaki stump, pylon shank, sebagai pengganti tulang tibia dan fibula pada segmen betis, SACH foot sebagai pengganti segmen kaki. Gambar 4.9 Prostheticbawah lutut dengan komponen alignment adapter prosthetic Selanjutnya prosthetickaki bawah lutut dengan komponen alignment adapter for prosthetic footdiujicobakan kepada pengguna prosthetic. Pengujian yang dilakukan berupa pengamatan aktivitas berjalan pengguna prosthetic di bidang datar.Pengujian melalui dua tahap pengujian.Pengujian pertama, komponen alignment adapter for prosthetic footdi setting sedemikian rupa agar dicapai keseimbangan. Gerakan yang diakomodasi dalam rancangan tersebut yaitu gerakan tilting sebesar maximal 10 ° kearah anteroposterior dan kearah mediolateral.Dengan gerakan sliding dengan pergeseran maximal sebesar 23 mm kearah mediolateral dan 27 mm kearah anteroposterior.Perhitungan sederhana pergeseran sudut tilting sebagai berikut. Y = R. tan ฀ Y = 25 .tan 10° Y = 25. 0,648 Y = 16, 2 mm commit to user IV-12 Kemampuan dari komponen alignment adapter for prosthetic foot mampu mengatasi perubahan sudut kontraktur sendi lutut yang berubah dalam periode waktu tertentu tanpa harus mengganti bagian-bagian komponen penyusun kaki prosthetic seperti pada kaki prosthetic konvensional.Pengujian kedua,alignment adapter for prosthetic foottidak mengalami pensejajaran atau tidak mengalami setting agar menyerupai komponen konvensional yang tidak dilengkapi dengan alignment setting. Pengujian dilakukan untuk mengetahui sejauhmana fungsialignment adapter for prosthetic footdapat mendukung kestabilan gerak pengguna prosthetickaki saat berjalan. Gambar 4.10 Prosthetic bawah lutut dengan komponenalignment adapter for prosthetic footyang dipasangkan pada pengguna prosthetic Pada aplikasi penerapan komponen alignment adapter for prosthetic foot terhadap amputee kebutuhan gerakan tilting sebesar 7° untuk menyesuaikan kontraktur stump sebesar 7° flexion dengan sliding kearah anterior sejauh 5mm untuk menyeimbangkan garis beban. Sedangkan komponen alignment adapter for prosthetic foot pada gerakan sliding dan tilting dari sisi lateral tidak mengalami pergeseran dikarenakan stump dari sisi lateral terposisi normal.

4.1.2 Pengukuran Anthropometri Pengguna Prosthetic

Pengumpulan data diperoleh melalui dokumentasi penelitian dan wawancara terhadap pengguna kakiprosthetic yang menjadi responden dalam penelitian. commit to user IV-13 Pengambilan data dilakukan di Laboratorium Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi UNS, Surakarta. Adapun data yang diambil dalam penelitian terdiri dari data responden pengguna prosthetic dan data dimensi prosthetic.

1. Data Responden Pengguna Kaki Prosthetic.

Pemilihan pengguna prosthetic yang digunakan sebagai responden dalam penelitian didasarkan pada kondisi tubuh responden yang disesuaikan dengan kondisi penelitian. Wawancara dilakukan agar mendapatkan data diri dan data riwayat amputasi kaki responden. Data diri dan riwayat amputasi responden pengguna prostheticberdasarkan hasil wawancara, sebagai berikut: Nama : Sugeng Umur :30 tahun Jenis kelamin :Laki-laki Riwayat amputasi : Penderita kaki gajah Kaki amputasi :Kaki kanan Tipe amputasi :Bawah lutut below knee amputation Kondisi stump :Baik dan masih bisa digerakkan Jenis prosthetic yang pernah digunakan : Eksoskeletal Pengukuran anthropometri pengguna kaki prosthetic dilaksanakan di Laboratorium Ergonomi Jurusan Teknik Industri UNS. Pengukuran dilakukan untuk memperoleh data panjang segmen tubuh pengguna kakiprosthetic. commit to user IV-14 Tabel 4.2 Data anthropometri pengguna prosthetic Body Body weight without prosthetic 52 kg Pengguna prosthetic height 164 cm Head length 20 cm Neck length 10 cm Torso or body length 55 cm Upper arm length 31 cm Lower arm length 26 cm Hand length 18 cm Pelvis circumference 79 cm Tronchanter ke anterior midline circumference 66 cm Thight Ischial tuberosity SB saat berdiri 80 cm Thight length 34 cm Stump length 11 cm Knee Knee width sitting 10 cm Top of knee sitting 45 cm Shank Tibial plateau KB saat berdiri 45 cm Calf circumference 36 cm Calf circumference length 32 cm Shank length 38 cm Foot Ankle circumference 36 cm Ankle circumference length 8 cm Foot width 24 cm Shoe size 41 Data anthropometri tubuh yang diambilmerupakan data pengukuran tinggi badan dan berat badan pengguna kaki prosthetic, Kemudian dilakukan pengukuran terhadap segmen tubuh diantaranya pengukuran panjang torso, panjang stump, lebar knee, panjang betis shank dan panjang telapak kaki foot. Adapun pengambilan data anthropometri pengguna kaki prosthetic digunakan untuk menghitung letak titik pusat massa COM dan massa tiap segmen tubuh pengguna prosthetic. commit to user IV-15

2. Data Dimensi Prosthetic Endoskeletal.

Model prosthetic endoskeletal dengan alignment adapter dalam penelitian ini secara keseluruhan terdiri dari bagian komponen socket, alignment adapter, pylon shank, foot adapter dan SACH foot, seperti pada gambar 4.9. Gambar 4.11 Prosthetic endoskeletal denganalignment adapter Pengukuran terhadapat dimensi kakiprosthetic dilakukan untuk mengetahuiukuran berat dan panjang kakiprosthetic.Adapun tinggi dan berat prosthetic diukur pada masing-masing komponen partpenyusun kakiprosthetic. Rekapitulasi data pengukuran dimensi kakiprosthetic yang digunakan dalam penelitian, sebagai berikut: Tabel 4.3 Dimensi prosthetic endoskeletal denganalignment adapter No. Keterangan Prosthetic bawah lutut 1. Total prosthetic weight 1,35 kg a. Socket weight 0,15 kg b. Prosthetic shank weight 0,7 kg c. Prosthetic foot weight 0,5 kg 2 Total prosthetic height 48 cm a. Prosthetic shank height 40cm b. Foot width 8 cm Socket alignment adapter Foot adapter SACH foot Pylon commit to user IV-16 Seperti halnya dengan pengukuran anthropometri pada pengguna prosthetic, pengukuran dimensi prosthetic kaki bawah lutut endoskeletaldengan penggunaan komponen alignment adapter for prosthetic footdigunakan untuk mengetahui letak pusat massa COM dan massa tiap segmen tubuh pengguna prosthetic.

3. Penentuan Massa Tiap Segmen TubuhPenggunaProsthetic

Pengukuran anthropometri tubuh pengguna kaki prosthetic dan dimensi kaki prosthetic digunakan sebagai input dalam penentuan massa segmen tubuh pengguna prosthetic.Penentuan variabel tersebut digunakan sebagai inputdalam permodelan matematis gerakan berjalan pengguna kaki prosthetic di bidang datar dengan pendekatan static equilibrium. Perbandingan panjang segmenstump terhadap thigh dan shank dilakukan pada segmen kaki normal dan kaki amputasi stump, agar diperoleh nilai persentase massa stump dari leg. Permodelan distribusi berat tubuh Webb Associaties 1978,diperoleh persamaan persentase massa tubuh pengguna prosthetic tanpa prosthetic, sebagai berikut: stump dari shank = Panjang stump Panjang shank x shank dari total body = 11,7 x27, = 8.43 stump dari leg= stump dari shank x berat leg = 8.43 x 9.81 = 0.83 tubuh amputasi dari leg = leg dari total body – stump dari leg = 15,7 - 0,83 = 14,87 Persentase massa tubuh pengguna kaki prosthetic tanpa prosthetic,sebagai berikut: Persentase massa tubuh pengguna prosthetic = 22.65 +68.6= 91.25 Selanjutnya, hasil perhitungan persentase massa tubuh pengguna prosthetic digunakan untuk mengetahui nilai massa setiap segmen tubuh dari pengguna kaki prosthetic. Berikut contoh perhitungan massa segmen tubuh, yaitu: commit to user IV-17 • Massa stump kaki M stump = stump massa tubuh pengguna prosthetic x massa tubuh pengguna prosthetic = 0, 91,25 x 5 . kg = 0.52kg Perhitungan segmen tubuh lainnya dilakukan dengan menggunakan metode yang sama. Hasil pengukuran massa segmen tubuh pengguna prostheticditunjukkan pada tabel 4.3. Massa bagian atas tubuh upper body, head, neck, body, upper arm dan lower armmenjadi satu kesatuan dan diasumsikan sebagai beban dari tubuh yang harus ditopang oleh kaki normal dan prosthetic. Tabel 4.4 Massa segmen tubuh pengguna kaki prosthetic Massa keseluruhan segmen tubuh pengguna kaki prosthetic dihitung dengan pendekatan yang sama seperti perhitungan sebelumnya.Proporsi antara tubuh bagian kanan seimbang dengan tubuh bagian kiri, terkecuali pada bagian kaki amputasi. Pada bagian kaki amputasi, massa tubuh merupakan massa kakiprosthetic sebagai bagian pengganti anggota tubuh yang hilang yang nilainya ditetapkan seperti saat pengukuran dimensi prosthetic. Berikut contoh perhitungan individual segmen tubuh pengguna prosthetic. a. Massa head and neck. M head neck = head and neck massa tubuh pengguna prosthetic x massa tubuh pengguna prosthetic Berat segmen Kiri kg Kanankg Head 73.80 3.87 Neck 26.20 1.38 Thorax 43.80 13.68 Lumbar 29.40 9.18 Pelvis 26.80 8.37 Upper arm 54.90 3.50 1.75 1.75 Forearm 33.30 2.12 1.06 1.06 Hand 11.80 0.75 0.38 0.38 Upper body 68.60 42.86 Thigh 63.70 6.25 6.25 6.25 Shank 27.40 2.69 2.69 0.85 Foot 8.90 0.87 0.87 0.5 0.83 0.52 stump 0.83 0.52 ‐ 0.52 stump ‐prost 1.46 Proporsi Massa Tubuh kg Segmen Tubuh Individual Segmen Tubuh kg Head and Neck 8.40 5.25 5.25 Torso 50.00 31.24 31.24 Arm 10.20 6.37 Leg 15.70 9.81 Right Leg commit to user IV-18 = 8,4 87,08 x 57 kg = 5,25kg b. Massa head. M head = head head and neck x massa head and neck = 73,8 100 x 5 kg = 3,87 kg Rekapitulasi proporsi massa keseluruhan segmen tubuh pengguna prostheticditunjukkan pada tabel 4.5. Tabel 4.5 Proporsi massa individual segmen tubuh Proporsi pembagian berat tubuh bagian kanan dan kiri berdasarkan distribusi berat tubuh Webb Associaties 1978, diasumsikan seimbang, artinya tubuh bagian kiri akan mendapat distribusi berat sebesar 50 dari total berat segmen pengguna kaki prostheticbawah lutut. Keseimbangan proporsi berat tubuh ini berlaku pada upper body, karena sebagian kaki dari thigh sampai foot pada kaki kiri pengguna prosthetic merupakan bagian yang digantikan fungsinya oleh kaki prosthetic dengan pengukuran berat tersendiri seperti yang terdapat dalam tabel 4.5.

4. Penentuan letak Titik Pusat Massa Center of Mass

Penentuan letak titik pusat massa dilakukan denganmermodelkan titik-titik pusat massa Dempster. Titik pusat massa ditentukan pada segmen foot, Kiri kg Kanan kg Head 73.80 3.87 Neck 26.20 1.38 Thorax 43.80 13.68 Lumbar 29.40 9.18 Pelvis 26.80 8.37 Upper arm 54.90 3.50 1.75 1.75 Forearm 33.30 2.12 1.06 1.06 Hand 11.80 0.75 0.38 0.38 Thigh 63.70 6.25 6.25 6.25 Shank 27.40 2.69 2.69 1.37 Foot 8.90 0.87 0.87 0.5 Right Leg 0.83 Stump 41.08 0.52 - 0.52 31.24 5.25 Individual Segmen Tubuh kg Head and Neck 8.40 Proporsi Massa Tubuh kg Leg 15.70 Segmen Tubuh Torso 50.00 Arm leftright 10.20 commit to user IV-19 shank,thigh dan upper body. Penjelasan mengenai sebaran titik berat pada segmen tubuh pengguna kaki prosthetic ditunjukkan pada gambar 4.12. Gambar 4.12 Persebaran titik pusat massa Persebaran titik pusat massa berdasarkan persebaran Dempster pada gambar 4.12 di atas, selain melibatkan keseluruhan segmen kaki normal dan melibatkan segmen stump. Stump merupakan bagian kaki yang diamputasi. Bagian stump pada penderita amputasi bawah lutut, diukur dari pangkal knee joint sampai pada bagian ujung kaki yang diamputasi. W shank-prosthetic adalah gaya berat yang bekerja pada segmen betis pengguna kaki prosthetic yang merupakan gaya berat gabungan antara bagian stump dan prosthetic. Shank-prosthetic L 2 adalah panjang segmen betis dari knee joint ke pusat titik berat segmen betis kaki prosthetic.Shank-prosthetic L 2 merupakan pajang yang diukur dari pusat titik berat segmen betis kaki prosthetic sampai bagian ankleprosthetic. W shank merupakan gaya berat yang bekerja pada segmen betis. ShankL 1 merupakan panjang segmen betis dari knee joint ke pusat titik berat segmen betis kaki normal, sedangkan shank L 2 adalah panjang segmen dari pusat titik berat segmen betis ke ankle. W Thigh merupakan gaya berat yang bekerja pada segmen paha. Thigh L 1 adalah panjang dari pelvic sampai ke titik pusat massa segmen paha kaki normal. Panjang dari titik pusat massa ke lutut dinamakan Thigh L 2 . W foot adalah gaya berat yang bekerja pada telapak kaki. Kaki normal Kaki prosthetic Shank Pr osthetic L1 W foot W foot W shank Shank L 1 Shank L 2 Thigh L 1 Thigh L 2 Thigh Prosthetic L 2 Shank Prosthetic L 2 Thigh Prosthetic L 1 W upper body W thigh W thigh prosthetic W shank prosthetic commit to user IV-20 Pada bagian telapak kaki persebaran titik pusat massa berbeda dengan konsep dari Dempster karena bentuk kaki digambarkan dalam bentuk segitiga sembarang. Penentuan titik pusat massa pada kaki dilakukan berdasarkan titik tengah dari segitiga tersebut. Pengukuran panjang persebaran titik pusat massa dilakukan dengan menggunakan skala perbandingan gambar di AutoCad. Berikut contoh perhitungan panjang segmen tubuh pengguna kaki prosthetic. ƒ Shank L 2 kaki normal, L 2 pada segmen betis adalah panjang dari titik pusat massa segmen betis ke ujung mata kaki. Shank L 2 = 56,7 x 38 = 21,55 cm ƒ Shank L 1 kaki prosthetic, L 1 pada segmen betis adalah panjang dari lutut sampai ke titik pusat massa segmen betis. Shank L 1 = 43,3 x 38 = 14,00cm Penentuan lokasi titik pusat massa ini berlaku pada keseluruhan tubuh pengguna kaki prosthetic.Pengukuran lokasi titik pusat massa kaki prosthetic pada segmen shank dan foot, yang merupakan bagian kaki amputasi yang digantikan fungsinya oleh kaki prosthetic, dilakukan dengan pendekatan yang sama dengan kaki normal Shank L 1 ,Shank L 2 . Pada bagian segmen foot penentuan titik pusat massa menggunakan titik tengah dari segitiga sembarang. Segitiga sembarang tersebut merepresentasikan bentuk dari kaki manusia.Penentuan panjang segmen pada kaki dilakukan dengan pendekatan skala perbandingan gambar di AutoCad . Rekapitulasi data panjang titik berat segmen tubuh pengguna prosthetic ditunjukkan pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Panjang titik berat segmen tubuh pengguna kaki prosthetic Kaki Kiri Normal Kaki Kanan Prosthetic Kaki Kiri Normal Kaki Kanan Prosthetic Thigh L 1 43.30 34 34 14.72 14.72 Thigh L 2 56.70 34 34 19.28 19.28 Shank L 1 43.30 38 38 16.45 14.00 Shank L 2 56.70 38 38 21.55 24.00 Segmen Persentase Segmen cm Panjang Segmen cm Panjang Titik Berat cm commit to user IV-21 Berdasarkan tabel 4.6 di atas dapat diketahui lokasi titik pusat massa yang terdapat pada masing-masing segmen tubuh. Misalnya untuk segmen betis kaki normal, titik pusat massanya terletak di 21,55 cm dari pangkal betis distal end atau 16,45 cm dari lutut proximal end

4.2 PERMODELAN BIOMEKANIKA PENGGUNA KAKI