Pengaruh Jenis Kaki Prostetik dan Postur Tubuh Awal Ketika Melakukan Aktivitas Pengangkatan Pemindahan Beban Dalam Kondisi Berdiri Diam Terhadap Aktivitas Otot Pada Pengguna Kaki Prostetik: Pengaruh Jenis Kaki Prostetik dan Postur Tubuh Awal Ketika Melakukan Aktivitas Pengangkatan Pemindahan Beban Dalam Kondisi Berdiri Diam Terhadap Aktivitas Otot Pada Pengguna Kaki Prostetik

Fathiyya Nada Nazhifa Budiman; Khoirul Muslim

doi:10.61221/jriem.v2i2.35

Authors

Fathiyya Nada Nazhifa Budiman Institut Teknologi Bandung
Khoirul Muslim Department of Industrial Engineering, Bandung Institute of Technology

DOI:

https://doi.org/10.61221/jriem.v2i2.35

Abstract

Di Indonesia terdapat jenis kaki prostetik yang sudah umum digunakan oleh seseorang yang diamputasi atas lutut, namun masih banyak pengguna yang mengeluhkan nyeri punggung bawah ketika menggunakannya. Penelitian dari Institut Teknologi Bandung (ITB) telah membuat desain kaki prostetik terbaru dengan menambahkan mekanisme brake control pada sendi lututnya yang diduga dapat mengatasi keluhan tersebut terutama ketika melakukan pekerjaan fisik. Namun performa kaki prostetik tersebut belum pernah diuji untuk aktivitas kerja. Tujuan dari penelitian ini adalah menguji pengaruh jenis kaki prostetik dan postur tubuh awal pada saat melakukan aktivitas pengangkatan pemindahan beban terhadap aktivitas otot menggunakan electromyography (EMG). Selain itu, dilakukan pengukuran tingkat ketidaknyamanan yang dirasakan pada sejumlah segmen tubuh partisipan untuk melihat konsistensi hasil pengukuran aktivitas otot menggunakan EMG. Terdapat dua jenis kaki prostetik yang digunakan pada penelitian ini yaitu kaki prostetik eksisting yang tidak memiliki mekanisme brake control dan kaki prostetik prototipe yang memiliki mekanisme brake control. Selanjutnya, digunakan dua postur tubuh awal yaitu membungkuk dengan sudut tubuh awal sebesar 20° dan 80°. Enam partisipan laki-laki dilibatkan pada penelitian ini. Penelitian dilaksanakan dengan eksperimen di Lab ITB. Data diolah menggunakan Two Way ANOVA with replication, metode Wilcoxon Sign Rank Test dan Friedman Test. Hasil penelitian menunjukan bahwa jenis kaki prostetik berpengaruh signifikan terhadap aktivitas otot erector spinae (ES) sisi kaki normal dan sisi kaki prostetik, gastrocnemius medialis (GC) serta biceps femoris (BF) (p value < 0.05). Postur tubuh awal berpengaruh signifikan terhadap aktivitas otot erector spinae (ES) sisi kaki normal dan kaki amputasi (p value < 0.05). Selain itu, interaksi antara kedua faktor berpengaruh signifikan terhadap otot biceps femoris (BF) (p value < 0.05). Hasil tersebut berbanding lurus dengan pengukuran tingkat ketidaknyamanan. Diketahui bahwa jenis kaki prostetik berpengaruh signifikan terhadap segmen tubuh punggung atas dan bawah sisi kaki normal, betis serta paha (p value < 0.05). Postur tubuh awal berpengaruh signifikan terhadap segmen tubuh punggung atas dan bawah sisi kaki normal, punggung atas dan bawah sisi kaki amputasi, lutut serta betis (p value < 0.05). Interaksi antara kedua faktor berpengaruh signifikan terhadap segmen tubuh punggung atas dan bawah sisi kaki normal dan punggung atas sisi kaki amputasi (p value < 0.05). Kesimpulan dari penelitian ini adalah jenis kaki prostetik prototipe memiliki performa yang lebih baik dalam meminimalkan aktivitas otot dan rasa nyeri di sejumlah segmen tubuh partisipan. Selain itu, postur tubuh awal sebesar 20° merupakan postur tubuh yang terbaik.

References

Albertus-Kajee, Y., Tucker, R., Derman, W., Lamberts, R. P., & Lambert, M. I. (2011). Alternative methods of normalising EMG during running. Journal of Electromyography and Kinesiology, 21(4), 579-586. 5.Balshaw, T. G., & Hunter, A. M. (2012). Evaluation of electromyography normalisation methods for the back squat. Journal of Electromyography and Kinesiology, 22(2), 308-319.

Antwi-Afari, M. F., Li, H., Edwards, D. J., Pärn, E. A., Seo, J., & Wong, A. (2017). Effects of different weights and lifting postures on balance control following repetitive lifting tasks in construction workers. International Journal of Building Pathology and Adaptation, 35(3), 247-263.

Ashtaputre, A. S., Gondekar, A. S., & Varadharajulu, G. (2021). The Study of Prevalence of Low Back Pain and Its Correlation with Functional Disability in Patients with Lower Limb Amputation. Journal of Evolution of Medical and Dental Sciences, 10(30), 2233-2239.

Badan Pusat Statistik, 2020. Survei Ekonomi Nasional (Susenas)

Badan Pusat Statistik, 2022. Survei Sensus Penduduk

Boonstra, A. M., Schrama, J. M., Eisma, W. H., Hof, A. L., & Fidler, V. (1996). Gait analysis of transfemoral amputee patients using prostheses with two different knee joints. Archives of physical medicine and rehabilitation, 77(5), 515-520.

Boone, D. A., Kobayashi, T., Chou, T. G., Arabian, A. K., Coleman, K. L., Orendurff, M. S., & Zhang, M. (2013). Influence of malalignment on socket reaction moments during gait in amputees with transtibial prostheses. Gait & posture, 37(4), 620-626.

Borg, G. (1998). Borg's perceived exertion and pain scales. Human kinetics.

Churchill, D. L., Incavo, S. J., Johnson, C. C., & Beynnon, B. D. (1998). The transepicondylar axis approximates the optimal flexion axis of the knee. Clinical Orthopaedics and Related Research®, 356, 111-118.

Coupland R (1997) Assistance for victims of anti-personnel mines: needs, constraints and strategy, vol 5. International Committee of the Red Cross, Geneva, pp 1–18

Criswell, E. (2010). Cram's introduction to surface electromyography. Jones & Bartlett Publishers.

De Luca, C. (2006). Electromyography. Encyclopedia of medical devices and instrumentation.

Forrester, B. J., & Petrofsky, J. S. (2004). Effect of electrode size, shape, and placement during electrical stimulation. J Appl Res, 4(2), 346-54.

Gallagher, S., Marras, W. S., Davis, K. G., & Kovacs, K. (2002). Effects of posture on dynamic back loading during a cable lifting task. Ergonomics, 45(5), 380-398.

Gani, M. (2023): Perancangan Perbaikan Sendi Lutut Prostesis Yayasan Kreativitas Difabel Mandiri, Tugas Akhir, Institut Teknologi Bandung

Guest, F., Marshall, C., & Stansby, G. (2019). Amputation and rehabilitation. Surgery (Oxford), 37(2), 102- 105

Hollister, A. M., Jatana, S., Singh, A. K., Sullivan, W. W., & Lupichuk, A. G. (1993). The axes of rotation of the knee. Clinical Orthopaedics and Related Research®, 290, 259-268.

Indonesia. Undang-undang Republik Indonesia Nomor 8 Tahun 2016 tentang penyandang disabilitas

Janssen, I., Heymsfield, S. B., Wang, Z., & Ross, R. (2000). Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18–88 yr. Journal of applied physiology.

Jayaraman, C., Mummidisetty, C. K., Hoppe-Ludwig, S., McGuire, M., & Jayaraman, A. (2020, December). Ergonomic Assessment of Low Back Loading Pattern During Occupational Lifting Task in a Lower Limb Amputee: Minimizing Injury Risk. In Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting (Vol. 64, No. 1, pp. 1466-1470). Sage CA: Los Angeles, CA: SAGE Publications.

Kamali, M., Karimi, M. T., Eshraghi, A., & Omar, H. (2013). Influential factors in stability of lower-limb amputees. American journal of physical medicine & rehabilitation, 92(12), 1110-1118.

Kementrian Ketenagakerjaan, 2021. Survei Ketenagakerjaan

Keyserling, W. M. (2000). Workplace risk factors and occupational musculoskeletal disorders, Part 2: A review of biomechanical and psychophysical research on risk factors associated with upper extremity disorders. AIHAJ- American Industrial Hygiene Association, 61(2), 231-243.

Lee, C. T., 2017. A Study on the Optimal Design of Automotive Gas Spring. Journal of Drive and Control, 14(4), pp. 45-40

Lieber, S. J., Boston, J. R., Rudy, T. E., & Munin, M. C. (2002). The influence of weight and starting height on lifting mechanics in lower extremity amputees. IEEE Transactions on neural systems and rehabilitation engineering, 10(2), 109-117

Mawston, G. A., & Boocock, M. G. (2012). The effect of lumbar posture on spinal loading and the function of the erector spinae: implications for exercise and vocational rehabilitation. New Zealand Journal of Physiotherapy, 40(3), 135-140.

Michael, J. W. (1999). Modern prosthetic knee mechanisms. Clinical Orthopaedics and Related Research®, 361, 39-47.

Nishijima, Y., Kato, T., Yoshizawa, M., Miyashita, M., & Iida, H. (2010). Application of the segment weight dynamic movement method to the normalization of gait EMG amplitude. Journal of Electromyography and Kinesiology, 20(3), 550-557

Pan, C. S., Chiou, S., Long, D., Zwiener, J., & Skidmore, P. (2000, July). Postural stability during simulated drywall lifting and hanging tasks. In Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting (Vol. 44, No. 31, pp. 5-679). Sage CA: Los Angeles, CA: SAGE Publications.

Pinskerova, V., Iwaki, H., & Freeman, M. A. R. (2000). The shapes and relative movements of the femur and tibia at the knee. Der Orthopäde, 29, S3-S5

Radcliffe, C. W., 1977. The Knud Jansen Lecture: Above-knee prosthetics. Prosthetic and orthotics international, 1(3), pp. 146-160

Ray, S. J., & Teizer, J. (2012). Real-time construction worker posture analysis for ergonomics training. Advanced Engineering Informatics, 26(2), 439-455.

Santoso, P. N. (2020). Lingkungan Kerja Ergonomis dalam Perspektif Disabilitas (Literature Review). Journal of Industrial and Engineering System, 1(2).

Sayuti, M., & Reza, P. (2016). Pengaruh Dimensi Elastomer Terhadap Unjuk Kerja Sendi Lutut Kaki Palsu. Malikussaleh Journal of Mechanical Science and Technology, 4(2), 26-29.

Vertriest, S., Coorevits, P., Hagberg, K., Brånemark, R., Häggström, E., Vanderstraeten, G., & Frossard, L. (2014). Static load bearing exercises of individuals with transfemoral amputation fitted with an osseointegrated implant: reliability of kinetic data. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 23(3), 423-430.