Evaluasi Kekuatan bonding dan Flexural Resin Komposit Fiber reinforced sebagai Space Maintainer Cekat Risti Saptarini Primarti*, Zulia Hasratiningsih**, Arvind Singh Brar***
*Staf Ilmu Kedokteran Gigi Anak FKG Unpad **Staf Ilmu Material Kedokteran Gigi FKG Unpad ***Mahasiswa KPBI FKG Unpad
ABSTRAK Space maintainer adalah alat yang digunakan untuk mempertahankan ruang akibat tanggalnya gigi sulung secara dini. Bahan alternatif baru yang dapat digunakan untuk pembuatan space maintainer adalah fiber reinforced composite resins (FRCR). Tujuan penelitian adalah untuk mengukur kekuatan bonding dan flexural bahan FRCR yang digunakan sebagai suatu unit space maintainer. Penilitian ini merupakan uji laboratoris dengan jumlah sampel lima spesimen. Data yang diperoleh adalah rata-rata hasil perhitungan dari seluruh spesimen. Penelitian dilakukan di Fakultas Matematika dan ilmu Pengetahuan, Institut Teknologi Bandung. Hasil penelitian adalah nilai bonding strength 30,13± 0,54 Mpa dan besarnya flexural stress adalah 136,40±2,44 Mpa. Kata kunci : space maintainer cekat, FRCR, sifat fisik bahan.
ABSTRACT Placement of space maintainers is to preserve arch length following the premature loss of primary dentition. Fiber reinforced composite resins (FRCR) is a new alternative to conventional fixed space maintainers used in Pediatric Dentistry. The aim of this research is to measure the bonding and flexural strength of FRCR as fixed space maintainers. This research method is based on an in vitro-study with a sample size of five test specimens.The final result was based on the average data obtained from the five specimens.The study was caried out at The Faculty of Mathemathics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung. The bonding strength of the composite obtain is 30,13± 0,54 Mpa and the maximum flexural stress of FRCR as a fixed space maintainers obtain is 136,40± 2,44 Mpa. Keywords : fixed space maintainer, FRCR, mechanical properties
PENDAHULUAN Prevalensi karies gigi pada anak di Indonesia masih tinggi yaitu sebesar 76,9% . Hal tersebut menunjukkan kurangnya perhatian terhadap kebersihan mulut. (Survey Kesehatan Rumah Tangga, 2001). Kebanyakan kasus disebabkan oleh kurangnya perhatian dan kesadaran orang tua terhadap kesehatan gigi. Sebagian orang tua tidak menyadari bahwa gigi sulung sangat diperlukan dan berfungsi penting untuk perkembangan gigi tetap selanjutnya. Karies gigi adalah penyebab utama tanggalnya gigi sulung dini. Tanggal gigi sulung yang dini akan mengakibatkan ketidakseimbangan daya yang menjaga harmonisasi susunan gigi dalam rahang. Daya yang tidak seimbang akan menyebabkan terjadinya kehilangan ruang antar gigi (space loss). Gigi sulung berfungsi sebagai cetakan (mould) untuk perkembangan rahang yang normal sehingga gigi permanen dapat bererupsi normal. (Tandon,2001). Penanganan ruang atau space management sangat diperlukan apabila terjadi tanggal gigi sulung dini. Manajemen ruang akibat tanggal gigi sulung dini yang tidak adekuat dapat menyebabkan masalah ortodontik di kemudian hari (Bishara,2001). Penanganan ruang akibat tanggal gigi sulung dini menggunakan alat space maintainer atau space regainer. Penanganan ruang akibat tanggal gigi sulung di Klinik Ilmu Kedokteran Gigi Anak RSGM FKG Unpad Bandung menggunakan space maintainer lepasan konvensional. Jenis space maintainer lepasan konvensional dari plat akrilik ini cukup efektif walaupun mempunyai
beberapa kekurangan, yaitu : memerlukan kooperatif pasien, mudah hilang atau patah, serta memerlukan beberapa kali kunjungan untuk pembuatan dan pemasangannya, harus dilakukan penyesuaian, dapat menghambat pertumbuhan rahang ke arah lateral. Selain space maintainer lepasan, tipe lain yang sering di gunakan di klinik IKGA RSGM FKG Unpad adalah band dan Loop space maintainer atau crown dan loop space maintainer. Alat tersebut digunakan pada kasus kehilangan satu gigi sulung. Kekurangan band dan loop space maintainer adalah adanya resiko kerusakan pada daerah sambungan yang disolder. Selain itu, bahan metal yang digunakan adalah chromium cobalt dan nikel. Nickle dapat menyebabkan alergi dan merupakan bahan logam yang paling sering menyebabkan reaksi alergi (Saglan et al, 2004) Saat
ini
dengan
perkembangan
teknologi
yang
sangat
pesat
memungkinkan penggunaan bahan baru untuk bahan pembuat space maintainer. Bahan baru yang digunakan adalah komposit fiber reinforced/ fiber reinforced composites resin (FRCR). Bahan FRCR merupakan serat kaca komposit yang sangat biokompatibel beserta bahan pengisinya dimasukkan ke dalam matriks resin. Keuntungan FRCR ini adalah mempunyai sifat estetik dengan biokompatibitas dan stabilitas kimia yang stabil (Shim et al, 2004). FRCR telah dikembangkan untuk berbagai keperluan dalam berbagai praktek kedokteran gigi. FRCR sangat cocok digunakan sebagai pasak saluran akar, restorasi sementara dan geligi tiruan sebagian cekat. Penggunaan FRCR di bidang kedokteran gigi
anak masih relatif baru, bahan ini dapat digunakan untuk space maintainer sebagai pengganti bahan konvensional. Kargul dkk melaporkan bahwa pemakaian FRCR sebagai space maintainer dapat berfungsi dengan baik setelah evaluasi 6 bulan. Subramanian dkk (2008) melaporkan bahwa space maintainer dari bahan FRCR kerusakan daerah bonding antara enamel dan komposit paling awal terjadi setelah 3 bulan pemasangan. Kegagalan space maintainer FRCR yang lain adalah rusak bonding antara fiber dan komposit, fraktur pada fibernya, karies dan inflamasi gusi.Bahan boding yang digunakan pada pembuatan space maintainer FRCR adalah bahan bonding dan komposit jenis flowable. Stalin dkk (2005) melaporkan bahwa gigi sulung mempunyai ikatan bonding dan kemampuan penutupan (sealing ability) yang rendah dibandingkan dengan gigi permanen. Hal tersebut disebabkan karena perbedaan mikrostruktur gigi sulung dan permanen. Penelitian dilakukan terhadap FRCR yang digunakan sebagai bahan alternatif untuk pembuatan space maintainer cekat pada gigi sulung. Penelitian eksperimental ini bertujuan untuk mengukur kemampuan mekanis, khususnya kekuatan bonding dan lentur (flexural strength) FRCR sebagai space maintainer cekat pada gigi sulung yang dilakukan di laboratorium.
METODE PENELITIAN Jenis penelitian adalah penelitian experimental dilakukan di laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ITB Bandung. Penelitian ini menggunakan 5 gigi kaninus dan molar kedua sulung dengan kriteria : (1) tidak
ada karies;(2) tidak ada preparasi; (3) tidak ada perubahan warna; (4) tidak ada garis fraktur pada enamel yang diperiksa dengan kaca pembesar. Prosedur kerja penelitian terdiri dari persiapan spesimen penelitian : yaitu pemendaman gigi di dalam resin dan pemasangan FRCR sebagai space maintainer pada spesimen. Proses pembuatan spesimen adalah : FRCR yang digunakan adalah fiber post dari fibrekleer®, serta menggunakan komposit flowable dan agen bonding generasi kelima.Setelah persiapan spesimen selesai, kemudian spesimen direndam dalam aquadest selama seminggu untuk menciptakan lingkungan seperti dalam rongga mulut ( Gambar 1).
Gb 1. Spesimen yang dipendam dalam resin
Pengujian kekuatan bonding dan kekuatan flexural dilakukan dengan menggunakan alat Autograph. Prosedur pengujian adalah : (1) memasang spesimen pada lower chuck alat autograph; (2) baji penarik FRCR yang didisain khusus untuk penelitian ini oleh politeknik manufaktur Bandung dipasang pada upper chuck alat autograph; (3) posisi baji penarik di upper chuck diletakkan tepat
dibawah FRCR; (4) Alat autograph diaktifkan dengan kekuatan tarik sebesar 0,5 mm/mnt; (5) Resultan daya yang menyebabkan pelepasan FRCR akan tercatat pada layar monitor dan dicatat (KgF) dan akan dikonversi menjadi satuan Mpa; (6) Data yang diperoleh dianalisis menggunakan rumus sehingga didapatkan nilai kekuatan bonding dan kekuatan lentur FRCR sebagai space maintainer.
Gb 2. Alat uji Autograph
Gb 3. Spesimen terpasang pada autograph
HASIL PENELITIAN Hasil penelitian penggunaan FRCR sebagai space maintainer didapatkan rata-rata kekuatan bonding dari kelima spesimen adalah 30,13 ± 0,54Mpa.
Tabel 1. Nilai rata-rata Kekuatan Bonding (bonding strength)
Tabel dibawah ini menunjukkan rata-rata kekuatan flexural (flexural stress) FRCR sebagai space maintainer dari kelima spesimen adalah 136,40± 2,44 Mpa.
Tabel 2. Nilai rata-rata kekuatan flexural
DISKUSI Pemasangan space maintainer sebagai alat untuk mempertahankan ruang akibat tanggal gigi molar sulung dini. Space maintainer sebaiknya dipasang segera setelah pencabutan gigi molar sulung. Space maintainer cekat biasa digunakan untuk memnpertahankan ruang akibat kehilangan satu gigi molar sulung. Space maintainer cekat yang sering digunakan adalah band dan loop atau crown and loop. Pembuatan space maintainer cekat tersebut memerlukan tahapan laboratoris, sehingga waktu kunjungan pasien lebih dari satu kali. Selain itu, Mockers dkk memberikan perhatian khusus terhadap karateristik sitotoksis akibat kerusakan pada daerah sambungan alloy logam yang disolder (Kargul et al, 2005). Nikel dan cobalt adalah logam alloys yang paling banyak digunakan dalam kedokteran gigi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa insidensi reaksi hipersensitif terhadap nikel
sangat signifikan. Jones dkk melaporkan reaksi positif terhadap test skin patch terhadap nikel sebesar 20% pada pasien berjenis kelamin perempuan dan 2% pada laki-laki pada 100 orang populasi. Penelitian lain melaporkanl 9,1% pasien menderita reaksi hipersensitif terhadap nikel di Saudi. Prevalensi reaksi hipersensitif tersebut pada perempuan lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki (Talic et al, 2007). Bahan FRCR mempunyai sifat yang sangat menguntungkan, seperti : tidak korosif, translucen dan sangat mudah diperbaiki, serta dapat dikerjakan langsung di klinik (Culy et al,1998). FRCR diindikasikan untuk pasien yang mempunyai riwayat allergi terhadap logam. Saat ini FRCR digunakan sebagai bahan alternatif untuk space maintainer pada kasus kehilangan satu gigi (Kargul et al,2005). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rata-rata kekuatan bonding dari kelima spesimen adalah 30,13 Mpa. Beberapa penelitian terhadap bonding menyatakan bahwa kekuatan bonding berkisar antara 17 sampai 30 Mpa. Walaupun terdapat perbedaan struktur histologis gigi sulung dan gigi tetap, yaitu kekerasan dentin dan kandungan mineral gigi sulung lebih sedikit dibandingkan gigi tetap serta sifat mekanis mikro gigi sulung yang rendah. Beberapa penelitian terhadap sistem adhesif menunjukkan perbedaan kekuatan bonding dan kemampuan sealing gigi sulung dan gigi tetap tidak signifikan (Stalin,2005) Penelitian ini menggunakan sistem bonding generasi kelima dan komposit yang sifatnya flowable. Penelitian yang dilakukan oleh Simsek dkk (2004) menunjukkan bahwa bonding generasi kelima dan komposit flowable cukup kuat menahan space maintainer cekat sederhana yang menggunakan bar/kawat dan
direkatkan ke permukaan labial gigi sulung, dengan waktu ketahanan alat dalam rongga mulut selama 12-18 bulan (Simsek et al,2004). Tabel 2. Memperlihatkan nilai rata-rata kekuatan lentur (flexural stress) FRCR sebagai space maintainer yaitu 136±2,44 Mpa. Angka tersebut lebih kecil dibandingkan dengan nilai rata-rata daya mastikasi yang dicatat pada gigi sulung. Rentes dkk meneliti rata-rata daya gigit pada anak yaitu 235,12 N (Rentes et al, 2002). Berdasarkan data yang tersedia dari hasil penelitian lain didapatkan bahwa kegagalan alat terjadi akibat lepasnya bonding pada daerah pertemuan fiber dan bonding (Kargul,2005, Subramaniam,2008). Menurut Baroni dkk, Space maintainer yang digunakan dalam jangka waktu yang lama, harus lebih mempertimbangkan faktor daya mekanik dibandingkan disainnya (Baroni,1994). Penelitian ini menggunakan FRCR dari fibrekleer post. Nilai flexural strength dan fracture strength fibrekleer post yang dikeluarkan pabrik adalah 1577Mpa dan 404.0 N, hal tersebut jelas lebih besar dari nilai rata-rata daya kunyah pada gigi sulung untuk menyebabkan kerusakan pada FRCR. Penelitian lain penggunaan FRCR untuk space maintainer adalah dengan menggunakan jenis FRCR yang berbentuk serat tanpa matrik (ribbond) (Tandon,2001). Berdasarkan data yang diperoleh pada penelitian lain, penggunaan FRCR sebagai space maintainer tidak dilakukan preparasi pada gigi penyangga. Hal tersebut dapat menjadi alasan kegagalan space mainteainer akibat tidak cukup dukungan gigi. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan preparasi berbentuk oklusal rest pada gigi penyangga. Hal tersebut akan menambah luas area bonding antara FRCR dan gigi penyangga, serta menambah retensi dan dukungan gigi.
Permukaan area bonding yang maksimal merupakan salah satu kriteria keberhasilan restorasi resin-bond. Ikatan antara fiber dengan komposit merupakan faktor penting dari sudut pandang klinisi oleh karena sangat mempengaruhi ketahanan komposit. Penelitian ini tidak dapat mempresentasikan kondisi klinis karena banyak parameter seperti ligamen periodotal, tulang alveolar, gerakan mastikasi tidak dapat disimulasi di laboratorium. Improvisasi disain FRCR space maintainer meningkatkan kapabilitas ikatan bonding di daerah preparasi karena adanya area bonding dan retensi mikro mekanis yang adekuat. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan melakukan penelitian klinis langsung pada pasien. Space maintainer FRCR dapat sebagai alternatif dari konvensional space maintainer. Selain cocok digunakan pada pasien dengan alergi metal, space maintainer ini mudah dibuat dan tidak memerlukan prosedur laboratoris. Pasien akan puas secara estetik dan nyaman dipakai (Subramanian, 2008)
DAFTAR PUSTAKA Anusavice, K.J. 2003. Phillips’ Science of Dental Materials 8th ed. St Louis: Elsevier Science. 73-100 Arhun, N; A. Arman. 2008. Fiber-reinforced technology in multidiciplinary chairside approaches. Indian J Dent Res. 19 (3). 272-276. Baroni, C; A. Franchini; L. Rimondini. 1994. Survival of different types of space maintainer. J Pediatr Dent 16. 360-361 Bishara, S.E. 2001. Textbook of Orthodontics. Philadelphia: W.B sauders Co. 248-250 Beznoz, C. 2001. Microleakage at the cervical margin of composite class II cavities with different restorative technique. J Oper Dent. 26. 60-69
Hornbrook, D.S; J.H. Hasting. 1990. Used of bondable reinforcement fiber post and core build up in an endodontically treated tooth: maximising strength and aesthetic. PAAD. 7 (5) Jun-Jul. 33-42 Pinkham, J.R. 2001. Pediatric Dentistry: Infancy Through Adolescence 3rd ed. Singapore: Harcout Asia PTE. 385-390. Perdigao, J; E.J. Swift. 2002. Fundamentals Concepts of Enamel and Dentin Adhesion. In: Art and Science of Operative Dentistry 4th ed. St Louis: Mosby Company. 237-247 Rentes, A.M; M.B.D. Gaviao; J.R. Amaral. 2002. Bite force determination in children with primary dentition. J of Oral Rehab 29 (12). 1174-1180 GawHill Book Company. 138-140 Saglan, A.M.S; V. Baysal; A.M. Ceylan. 2004. Nickel and cobalt hypersensitivity reaction before and after orthodontics therapy in children. J Cotemp Dent Pract (4). 79-90 Simsek, S; Y. Yilmaz; T. Gurbuz. 2004. Clinical evaluation of simple fixed space maintainers bonded with flow composite resins. J of Dent for Child. 71 (2). 163-168 Shim, DW; J.S. Shim; S.H. Lee, et al. 2004. The Fracture characteristic of glass fiber post and core on using different types of core resins materials. J. Korean Acad Proth. 42 (3). 291-304. Stalin, A; B. Varma; Jayanthi. 2005. Comparative evaluation of tensile bond strength, fracture mode and microleakage of fifth and sixth generation adhesive system in primary dentition. J Indian Soc. Pedod Prev Dent. 83-88 Subramanian, P; G.K.L. Babu; R. Sunny. 2008. Glass fibre-reinforced composite resins as a space maintainer: A Clinical Study. J Indian Soc Pedod Prevent Dent. Suppl. 98-103 Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Departemen Kesehatan . 2002. Laporan Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) 2001: Studi morbiditas dan disabilitas. Dalam SURKESNAS. Jakarta.: 16. Talic, N.F; A. Al Muhdi; A. Al Enzy. 2007. Prevalence of nickel hypersensitivity among saudi dental patients in the riyadh area: a preliminary study. J Rev. Clin. Odontol. 3 (3). 159-163. Tandon, S. 2001. Textbook of Pedodontic. New Delhi: Paras Publishing. 446-450
