BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Teknologi restorasi gigi berkembang sangat pesat dalam kurun waktu 20 tahun terakhir sejak ditemukannya material resin komposit dalam menggantikan jaringan email dan dentin yang mengalami kerusakan (Ferracane, 2011). Fungsi restorasi gigi adalah memperbaiki bagian gigi yang karies, mencegah lebarnya karies, dan mengembalikan fungsi gigi (Ford, 1985). Untuk mendapatkan hasil restorasi yang optimal, dokter gigi perlu mengetahui sifat dasar, kelebihan dan kekurangan dari suatu material restorasi (Ford, 1985). Resin komposit merupakan salah satu material restorasi gigi yang sering digunakan karena memiliki warna yang sama dengan warna alami gigi (Mukuan dkk, 2013). Kekurangan material restorasi resin komposit adalah tidak dapat diletakkan dengan baik pada kavitas yang terkontaminasi dengan saliva dan darah (Bambang, 2004). Kontaminasi kavitas dapat menyebabkan kegagalan adhesi antara bahan tambal dan jaringan gigi sehingga dapat terjadi kebocoran (Gordon, 2003). Pelikel gigi merupakan mediator melekatnya bakteri rongga mulut pada permukaan restorasi (Edgerton dan Levine, 1993). Proses perlekatannya dimulai dari adanya interaksi antara bakteri dengan pelikel. Mekanisme interaksi tersebut dipengaruhi oleh kekuatan elektrostatik, hidrofobik, komponen organik dan multiple binding sites. Interaksi hidrofobik didasari oleh kontak yang rapat antara molekul pada pelikel dengan permukaan bakteri. Sifat hidrofobik material resin
1
2
komposit yang berhubungan dengan perlekatan (adhesi) bakteri pada material bergantung
pada
struktur
permukaan
biomaterial
(Gharechahi,
2012).
Karakterisasi permukaan material dengan mengkalkulasi energi bebas permukaan (surface free energy) bisa dilakukan untuk memprediksi sifat interaksi antara permukaan material dengan bakteri. Teknik yang banyak diaplikasikan untuk mengkalkulasikannya
dalam
bidang
biomedis
adalah
teknik
kalkulasi
menggunakan parameter sudut kontak (contact angle) (Zenkiewics, 2007). Sudut kontak (contact angle) diperoleh dengan cara mengukur sudut antara permukaan material dengan cairan yang mempunyai perbedaan sifat polaritas (Markus dkk, 2002). Sudut kontak dapat diukur dengan 2 metode yaitu dengan sessile drop dan bubble (Thomsen, 2008). Pengukuran sudut kontak pada penelitian ini menggunakan metode sessile drop. Metode ini mengukur sudut antara permukaan material resin komposit dengan cairan yang diteteskan (Mekayarajjananonth dan Winkler, 1999). Pengukuran secara konvensional menggunakan teleskop goniometer memiliki banyak keuntungan karena pengukuran sederhana dan bahan sampel cairan (mikroliter) dan padatan (millimeter persegi) yang dibutuhkan dalam skala kecil (Gharechahi, 2012). Akan tetapi, pengukuran menggunakan metode ini membutuhkan biaya yang relatif tinggi. Pengukuran sudut kontak di laboratorium selain menggunakan Goniometer juga dilakukan menggunakan travelling microscope. Pengukuran menggunakan alat ini mempunyai kelemahan yaitu sulitnya mencari titik kontak dan puncak pada tetesan. Dalam penentuan titik tersebut membutuhkan waktu yang lama
3
sehingga mempengaruhi bentuk tetesannya (semakin lama, bentuk tetesan semakin turun). Oleh karena itu, penulis menggunakan metode sessile drop untuk pengukuran sudut kontak dengan memanfaatkan teknologi pengolahan citra digital. Citra diambil tepat pada saat keaadaan equilibrium sehingga tidak dipengaruhi oleh faktor penguapan oleh cahaya dan suhu ataupun daya serap material. Nilai sudut kontak yang diperoleh dapat digunakan sebagai salah satu pengambilan keputusan pemakaian material resin komposit dalam restorasi gigi.
1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan permasalahan yang telah dipaparkan pada latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : Apakah metode sessile drop dengan memanfaatkan pemrosesan citra digital tepat digunakan dalam pengukuran sudut kontak yang merupakan salah satu parameter uji material restorasi gigi?
1.3 Batasan Masalah Dari permasalahan yang telah disebutkan di atas, batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Pengukuran sudut kontak akan dirancang menggunakan bahasa pemrograman Matlab. 2. Citra tetesan di ambil dari sisi depan menggunakan kamera digital Canon dengan resolusi 7,2 Megapixel.
4
3. Data citra digital yang diolah adalah citra RGB dengan file bertipe JPG dan atau BMP.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan aplikasi yang dapat digunakan untuk mengukur sudut kontak secara akurat sehingga dapat digunakan dalam pengambilan keputusan penggunaan material restorasi gigi. Manfaat dari penelitian ini adalah a. Kemudahan dalam pengukuran sudut kontak. b. Kemudahan yang didapat dalam penggunaan sudut kontak dalam uji parameter material restorasi gigi.
1.5 Metode Penelitian Metodologi yang digunakan dalam penyelesaian skripsi ini adalah sebagai berikut: a. Perumusan Masalah Tahap ini meliputi kegiatan menganalisis suatu isu kemudian menilai apakah isu tersebut cukup penting untuk diteliti, menentukan metode penelitian seperti apa yang diperlukan, menentukan solusi apa yang tepat untuk menanganinya, dan bagaimana merealisasikan solusi yang telah diperoleh. b. Studi Literatur Tahap ini meliputi pengumpulan data, informasi, dan teori-teori mengenai sudut kontak, berbagai macam cara pengukuran sudut kontak, komputasi
5
dalam perhitungan sudut kontak, dan implementasi teori ke dalam suatu bahasa pemrograman. Referensi berasal dari jurnal dan tesis yang diperoleh dari perpustakaan dan internet. Serta pencarian data awal yang akan digunakan dalam pengukuran sudut kontak dari pihak-pihak yang ahli di bidang ini melalui metode interview atau membaca hasil penelitiannya. c. Analisis dan Perancangan Sistem Pada tahap ini banyak komponen dan metode yang perlu di analisis untuk diimplementasikan untuk pengukuran sudut kontak, antara lain meliputi pemrosesan gambar digital, penentuan metode untuk pengukuran sudut kontak, penentuan bahasa pemrograman dalam perhitungan, dan penentuan desain aplikasi yang dibutuhkan, serta menentukan faktor-faktor apa saja yang dijadikan sebagai acuan keberhasilan sistem ketika dilakukan pengujian dan evaluasi. d. Pembuatan Sistem Pada tahap ini akan berfokus pada dua hal yaitu pembuatan kode program aplikasi menggunakan Matlab dan pembuatan desain antarmuka pengguna yang interaktif, menarik, komunikatif serta mudah dipahami oleh pengguna. e. Uji Coba dan Evaluasi Sistem Tahap ini berisi kegiatan uji coba pengukuran sudut kontak dengan data yang berbeda-beda. Kemudian dihitung luas permukaan dan volume untuk menentukan daya serap dari material restorasi gigi. Sudut kontak yang dihasilkan akan dicocokkan dengan perhitungan manual untuk menyesuaikan hasilnya dan menentukan tingkat keakuratannya.
6
1.6 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Berisi mengenai latar belakang dan permasalahan penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, serta sistematika penelitian. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini memuat pembahasan mengenai penelitian terdahulu yang digunakan sebagai bahan referensi dalam penulisan penelitian ini. Selain itu juga memuat penjelasan yang membedakan penelitian ini dengan penelitian sejenis yang pernah ada sebelumnya. BAB III LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori-teori yang menjadi landasan dalam penulisan penelitian ini yaitu mengenai sudut kontak, metode sessile drop, citra digital, pemrosesan citra digital, dan restorasi gigi. BAB IV ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM Bab ini berisi analisis terhadap sistem yang akan dibuat. Setelah analisis dilakukan, dibuat sebuah rancangan sistem yang memenuhi kriteria sistem pada saat dianalisis. BAB V IMPLEMENTASI Bab ini berisi mengenai penerapan rancangan sistem menjadi sebuah sistem untuk memenuhi tujuan penelitian.
7
BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang hasil penelitian yang telah dilakukan dan membahas hasil penelitian tersebut apakah sesuai dengan rencana awal atau sebaliknya. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan mengenai penelitian yang telah dilakukan. Selain itu, berisi tentang saran untuk penelitian yang akan dilakukan selanjutnya.
