Stroke merupakan salah satu penyebab utama disabilitas di seluruh dunia, termasuk di Indonesia. Dampaknya tidak hanya memengaruhi kemampuan motorik, tetapi juga kualitas hidup penyintas. Rehabilitasi menjadi elemen krusial dalam proses pemulihan, khususnya untuk mengembalikan fungsi motorik yang hilang. Para penyintas sering mengalami kelemahan atau hilangnya kemampuan untuk menggerakkan tangan dan jari mereka, yang dapat menghambat aktivitas sehari-hari seperti makan, menulis, dan mengenakan pakaian. Oleh karena itu, intervensi rehabilitasi yang efektif sangat penting untuk membantu mereka mendapatkan kembali kemampuan ini.
Peran Robotika dalam Rehabilitasi
Kemajuan dalam teknologi robotika biomedis telah membuka jalan bagi pengembangan perangkat rehabilitasi inovatif, seperti prostetik jempol. Perangkat ini dirancang untuk meniru gerakan jempol alami, yang merupakan bagian esensial dalam berbagai kegiatan manual. Jempol memainkan peran kunci dalam banyak tugas sehari-hari yang membutuhkan ketepatan dan kekuatan, seperti memegang, menggenggam, dan mengontrol objek. Dengan bantuan teknologi canggih ini, pasien dapat berlatih menggerakkan jempol mereka dengan cara yang lebih alami dan efisien, yang dapat mempercepat proses rehabilitasi.
Teknologi Kalman Filter dan Metode H-infinity
Salah satu tantangan utama dalam pengembangan robotika rehabilitasi adalah mencapai estimasi gerakan yang tepat dan konsisten. Untuk itu, digunakan teknik seperti Ensemble Kalman Filter Square Root (EnKF-SR) dan metode H-infinity. Kedua metode ini terkenal karena kemampuannya dalam memberikan estimasi yang sangat akurat, baik untuk model gerakan linier maupun non-linier. EnKF-SR dan H-infinity digunakan untuk memperkirakan posisi dan gerakan jempol secara real-time, yang penting untuk memastikan bahwa perangkat prostetik dapat mengikuti gerakan alami tangan dan jari pasien.
Simulasi dan Hasil Penelitian
Dalam penelitian ini, para peneliti melakukan simulasi untuk menguji keakuratan EnKF-SR dan metode H-infinity dalam memperkirakan gerakan robot jempol. Mereka menggunakan dua set ensemble, masing-masing terdiri dari 200 dan 400 ensemble, untuk melihat bagaimana variasi dalam jumlah ensemble mempengaruhi hasil estimasi. Hasilnya menunjukkan bahwa peningkatan jumlah ensemble dari 200 menjadi 400 dapat meningkatkan tingkat akurasi secara signifikan. Misalnya, dengan 200 ensemble, EnKF-SR mencapai tingkat akurasi 93,75%, sementara dengan 400 ensemble, tingkat akurasi meningkat menjadi 100%. Metode H-infinity juga menunjukkan peningkatan serupa, meskipun dengan sedikit lebih rendah, yakni 92,25% dengan 200 ensemble dan 100% dengan 400 ensemble.
Implikasi Penemuan Ini untuk Rehabilitasi
Temuan ini memiliki implikasi yang besar bagi pengembangan teknologi rehabilitasi masa depan. Dengan tingkat akurasi yang tinggi dalam estimasi gerakan, perangkat robotik seperti prostetik jempol dapat memberikan umpan balik yang lebih tepat dan responsif kepada pengguna. Hal ini penting karena pasien stroke sering membutuhkan bantuan untuk melakukan gerakan yang presisi, terutama pada tahap awal rehabilitasi ketika koordinasi dan kekuatan otot masih belum pulih sepenuhnya. Teknologi ini tidak hanya membantu dalam proses rehabilitasi, tetapi juga memberikan harapan baru bagi pasien untuk dapat mengembalikan fungsi tangan dan jari mereka dengan lebih cepat dan efisien.
Kesimpulan dan Masa Depan Rehabilitasi Robotik
Penelitian ini menyoroti pentingnya teknologi canggih dalam bidang rehabilitasi medis. Penggunaan metode EnKF-SR dan H-infinity menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan akurasi dan efisiensi perangkat rehabilitasi robotik. Kedua metode ini, meskipun memiliki kelebihan masing-masing, dapat diandalkan untuk estimasi gerakan jempol, terutama ketika digunakan dengan jumlah ensemble yang lebih tinggi. Ke depan, fokus penelitian dapat diarahkan pada pengembangan algoritma yang lebih efisien dan adaptif, yang dapat menyesuaikan diri dengan kebutuhan spesifik setiap pasien.
Teknologi rehabilitasi robotik, dengan dukungan metode estimasi yang canggih, memiliki potensi untuk merevolusi cara kita mendekati pemulihan pasca stroke. Dengan terus mengembangkan dan menyempurnakan teknologi ini, kita dapat memberikan dukungan yang lebih baik bagi pasien stroke, membantu mereka tidak hanya pulih secara fisik tetapi juga mengembalikan kepercayaan diri dan kemandirian mereka. Sebagai penutup, penelitian ini tidak hanya merupakan langkah maju dalam bidang teknologi medis, tetapi juga sebuah janji akan masa depan di mana teknologi dapat secara signifikan meningkatkan kualitas hidup manusia.
PENULIS: Muhaimin
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85199435366&origin=resultslist
Herlambang T.; Susanto F.A.; Firdaus A.A.; Kusuma V.A.; Suprapto S.S.; Muhaimin; Arof, Hamzah: Optimized Kalman filtering in dynamical environments for thumb robot motion estimation. International Journal of Reconfigurable and Embedded Systems, Volume 13, Issue 3
baca juga: Beban Psikologis Penderita Tuberkulosis Akibat Stigma Sosial
