Pengembangan Alat Traksi Lumbar dan Cervical Terintegrasi

Elvira, Syahira Diphda (2025) Pengembangan Alat Traksi Lumbar dan Cervical Terintegrasi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007222019-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Traksi, sebuah teknik pengobatan non-invasif yang melibatkan penarikan pada bagian tubuh, menjadi metode efektif dalam mengatasi LBP dan CRS. Di Indonesia, metode penggerak yang digunakan pada alat traksi seringkali menggunakan penggerak manual, yaitu dengan memutar roda penggerak untuk memberikan tarikan dan dorongan pada dongkrak agar menghasilkan efek tarikan pada bagian lumbar dan cervical. Namun, hal tersebut menyebabkan saat dilakukan RULA (Rapid Upper Limb Assesment) pada alat traksi dengan penggerak manual, menghasilkan nilai cukup tinggi pada sisi tubuh bagian kanan, yaitu nilai 4. Selain itu, pada traksi penggerak manual nilai gaya tarik saat terapi tidak diketahui karena tidak terdapat alat pembaca gaya. Oleh karena itu, setelah dilakukan identifikasi terhadap alat traksi dengan penggerak manual. Pada penelitian ini, dilakukan pengembangan alat traksi mengunakan penggerak otomatis agar penggunaan alat traksi dapat digunakan lebih aman, nyaman, dan memiliki fungsi pembacaan gaya. Pada penelitian ini, telah dibuat perancangan, pembuatan dan perakitan, serta uji fungsi pembacaan gaya pada alat traksi lumbar dan cervical terintegrasi. Dari identifikasi tersebut, dilakukan perancangan rangka dan komponen alat traksi menggunakan software CAD. Untuk mengetahui kekuatan struktur rangka traksi, dilakukan analisa tegangan dan deformasi menggunakan ANSYS Student 2024 R2. Dari hasil analisa tegangan dan deformasi, mendapatkan nilai tegangan maksimum sebesar 15,027 Mpa. Setelah dibandingkan dengan nilai tegangan ijin pada material, nilai tegangan maksimum desain hanya 12,0216% dari nilai tegangan ijin. Selain itu, hasil analisa deformasi mendapatkan nilai 0,34103 mm. Setelah dilakukan analisa deformasi secara langsung pada hasil produk pengembangan menggunakan dial indikator dan dinaikkan beban yang sama dengan simulasi pada software, nilai deformasi rata-rata pada titik yang sama dengan analisa software mendapatkan 0,312 mm. Sehingga nilai deviasi antara analisa numerik dan kondisi aktual adalah 9,7%. Sehingga, dari analisa tersebut, rangka traksi aman menopang beban hingga 150 kg. Selain itu, dilakukan analisa RULA pada software CAD dan dibandingkan dengan analisa RULA saat kondisi aktual pada saat alat terapi digunakan untuk mengetahui faktor resiko yang terjadi pada postur tubuh saat alat terapi traksi digunakan. dari hasil analisa menggunakan software dan analisa secara langsung didapatkan nilai 2(dua), sehingga dapat disimpulkan bahwa pengembangan alat traksi lumbar dan cervical terintegrasi tidak menimbulkan faktor resiko cidera dan nyaman digunakan. Setelah dilakukan pembuatan dan perakitan alat traksi, dilakukan uji fungsi pada alat traksi. Pengujian alat traksi lumbar dan cervical menunjukkan hubungan langsung antara gaya tarik dan displacement yang dihasilkan. Semakin besar berat badan pasien, semakin besar displacement yang terjadi. Respon waktu pergerakan pembacaan gaya pada lumbar lebih lama dibandingkan cervical karena kebutuhan gaya tarik yang lebih besar pada bagian lumbar. Setelah penarikan pertama, perubahan displacement dalam pengulangan berikutnya tetap dalam batas toleransi ≤ 3 mm, Dengan demikian, alat traksi yang dikembangkan telah memenuhi fungsi yang ditargetkan, dan menunjukkan bahwa sistem pada pengembangan alat traksi lumbar dan cervical terintegrasi aman untuk digunakan dalam aplikasi klinis.
=====================================================================================================================================
Traction is a non-invasive therapeutic technique that involves the application of pulling forces on specific body regions and has been shown to be effective in managing lower back pain (LBP) and cervical radiculopathy syndrome (CRS). In Indonesia, traction devices predominantly employ manual mechanisms, wherein a hand-operated driving wheel is rotated to generate traction and compression forces through a jacking system, thereby exerting therapeutic effects on the lumbar and cervical regions. However, a Rapid Upper Limb Assessment (RULA) of manually operated traction devices has indicated a relatively high ergonomic risk, particularly affecting the right side of the body, with a score of 4. Furthermore, manual traction systems lack real-time force measurement capabilities, as they are not equipped with force-sensing instruments. To address these limitations, this study focuses on the development of an automated traction device aimed at enhancing safety, comfort, and force measurement functionality. The research encompasses the design, fabrication, assembly, and functional evaluation of an integrated lumbar and cervical traction device. The structural framework and components were designed using computer-aided design (CAD) software, and their mechanical integrity was assessed through finite element analysis (FEA) using ANSYS Student 2024 R2 to evaluate stress distribution and deformation characteristics. The analysis yielded a maximum stress value of 15.027 MPa. When compared to the material's allowable stress limit, the maximum stress observed in the design accounted for only 12.0216% of the permissible threshold. Additionally, the deformation analysis indicated a maximum displacement of 0.34103 mm. Empirical validation through direct deformation measurements, conducted using a dial indicator under equivalent loading conditions as those simulated, produced an average displacement of 0.312 mm at corresponding measurement points, resulting in a deviation of 9.7% between the numerical analysis and actual experimental findings. These results confirm that the structural framework of the traction device is capable of safely supporting loads of up to 150 kg. Furthermore, a comparative ergonomic analysis was conducted using RULA assessments within CAD software and real-world observations during therapy sessions to evaluate potential postural risk factors. The results from both computational and empirical assessments indicated a RULA score of 2, suggesting that the developed traction device presents minimal ergonomic risk and ensures user comfort. Functional testing of the traction system demonstrated a direct correlation between traction force and displacement, wherein greater patient body weight resulted in increased displacement. The response time for lumbar traction force measurement was longer than that for cervical traction due to the greater force requirements for lumbar therapy. Following the initial traction cycle, displacement variations in subsequent repetitions remained within a tolerance threshold of ≤ 3 mm. Based on these findings, the developed lumbar and cervical traction device meets its intended functional objectives and is deemed safe for clinical application.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Traksi, Lumbar Traksi, Cervical Traksi, LBP, CSR, Traksi Lumbar dan Cervical. Traction, Lumbar Traction, Cervical Traction, LBP, CSR, Lumbar and Cervical Traction.
Subjects:	R Medicine > R Medicine (General) > R856.2 Medical instruments and apparatus.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Syahira Diphda Elvira
Date Deposited:	06 Feb 2025 07:30
Last Modified:	06 Feb 2025 07:30
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118414

Actions (login required)

View Item