I.
A.
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Alat ortodontik cekat telah mengalami perkembangan pesat sejak pertama kali diperkenalkan pada tahun 1907. A lat ortodontik cekat yang pertama kali diperkenalkan adalah E arch. Salah satu komponen utama alat tersebut adalah kawat busur (Vaden dkk., 2000). Kawat busur merupakan salah satu komponen penting dalam perawatan ortodontik karena berperan untuk menghasilkan kekuatan biomekanis yang dapat menggerakkan gigi-geligi. Pemilihan kawat busur dalam suatu perawatan ortodontik perlu mempertimbangkan beberapa faktor, meliputi besar kekuatan yang diperlukan, elastisitas kawat, kemampuan kawat untuk dibentuk dan dimanipulasi, serta biokompatibilitas kawat (Brantley, 2001). Kawat ortodontik stainless steel merupakan salah satu kawat yang banyak digunakan dalam perawatan ortodontik sejak tahun 1950an. Stainless steel yang digunakan untuk membuat kawat ortodontik adalah alloy logam tipe austenitik 188, yang terdiri atas 18% kromium dan 8% nikel. Komposisi alloy logam 18-8 akan memudahkan terbentuknya lapisan krom ium oksida sehingga stainless steel akan memiliki ketahanan terhadap korosi (Brantley, 2001). Kawat A ustralia merupakan kawat ortodontik stainless steel yang dipergunakan sebagai kawat busur pada perawatan ortodontik cekat teknik Begg. Tujuan pengembangan kawat ini untuk mendapatkan kawat ortodontik dengan sifat fisis dan mekanis yang berbeda dari kawat stainless steel konvensional (Begg dan Kesling, 1977). Perawatan ortodontik teknik Begg merupakan teknik 1
perawatan dengan kekuatan ortodontik ringan yang meliputi tiga tahap perawatan. Tahap 1 bertujuan mengoreksi malposisi gigi, malrelasi dan retraksi lengkung gigi, tahap 2 bertujuan untuk menutup sisa ruang dengan menggerakkan gigi posterior ke mesial, dan tahap 3 bertujuan untuk memperbaiki inklinasi aksial gigi-gigi. Kawat ortodontik yang digunakan pada tahap 1 merupakan kawat Australia berdiameter 0,016 inci (Fletcher, 1981). Kekuatan ortodontik yang optimal dan tidak berlebihan dapat menggerakkan gigi dalam waktu 2 hari setelah kekuatan ortodontik tersebut diaplikasikan (Proffit dan Fields, 2000). Gerakan gigi dapat berupa translasi dalam arah labio -lingual dan mesiodistal (Bhalajhi, 2003). Sliding mechanic merupakan salah satu metode untuk menggerakkan gigi dalam perawatan ortodontik. Sliding mechanic digunakan dalam pergerakan gigi ke arah mesio-distal maupun pada saat retraksi gigi anterior. Sliding mechanic secara klinis mudah diterapkan, namun memiliki kelemahan yaitu adanya friksi yang tim bul antara braket dan kawat busur selama proses pergerakan gigi (Nanda, 2005). Friksi adalah suatu tahanan terhadap gerakan yang timbul pada suatu area kontak antara 2 material yang bersentuhan. Friksi dapat timbul antara 2 permukaan yang keras, antara permukaan keras dan cair , atau antara 2 permukaan cair. Friksi yang timbul antara 2 permukaan keras dikenal dengan sliding friction. Sliding friction dapat timbul pada saat perawatan ortodontik, terutama saat pergerakan individual gigi ke arah mesio-distal menyusuri kawat busur atau saat retraksi gigi anterior (N ikolai, 1985). M enurut Eliades dan Bourauel (2005), hubungan antara kekasaran permukaan kawat busur dan besar fri ksi yang timbul
2
saat sliding mechanic masih menjadi perdebatan. Penelitian yang dilakukan oleh Prososki dkk. (1991) menunjukkan tidak ada hubungan antara kekasaran permukaan kawat busur dan besar friksi, sedangkan penelitian yang dilakukan oleh M arques dkk. (2010) dan N ormando dkk. (2013) menunjukkan terjadi peningkatan besar friksi akibat adanya kekasaran permukaan kawat busur. Proses pembuatan kawat Australia meliputi tahap heat treatment dan colddrawn down agar memenuhi kriteria kawat yang memiliki resiliensi, kekerasan, dan kekuatan tarik yang tinggi. Sifat mekanis kawat Australia yang lebih baik dari kawat stainless steel konvensional memungkinkan kawat Australia dapat aktif dalam waktu yang lebih lama. Kawat A ustralia dapat tetap aktif dalam pemakaian selama 6 minggu (42 hari) dan dapat diperpanjang sampai 6 minggu kemudian tanpa perlu dilakukan penggantian dengan kawat yang baru (Begg dan Kesling, 1977). Kawat Australia yang diproduksi pada saat ini terbagi dalam beberapa tipe berdasarkan resiliensinya, yaitu reguler, reguler plus, spesial, spesial plus, premium, premium plus, dan supreme. Kawat tipe premium memiliki ketahanan terhadap deformasi permanen yang lebih baik dibandingkan kawat tipe reguler dan spesial, sehingga dapat menghasilkan kekuatan o rtodontik ringan dan kontinyu (sankar dkk., 2011). Kawat tipe supreme merupakan kawat yang biasanya hanya digunakan sebagai auxiliaries (Pelsue dkk., 2009). Kawat Australia memiliki permukaan yang kasar, ireguler, dan berpori (Pelsue dkk., 2009). Penelitian mengenai komposisi kawat Australia menunjukkan bahwa kawat Australia merupakan kawat stainless steel tipe 18-8 (Acharya dan Jayade, 2005). Analisis elemental semi kuantitatif pada kawat Australia
3
menunjukkan kandungan karbon
kawat tersebut lebih besar dari kandungan
karbon kawat stainless steel pada umumnya (Pelsue dkk., 2009). Hasil analisis elemental kawat A ustralia menunjukkan terdapat perbedaan jumlah karbon dalam setiap tipe kawat Australia. Kawat tipe reguler memiliki jumlah karbon terkecil, kawat tipe spesial memiliki jumlah karbon yang lebih besar dari tipe reguler, dan kawat tipe premium memiliki jumlah karbon terbesar dibanding kawat tipe reguler dan spesial (Sankar dkk., 2011). Proses heat treatment mengakibatkan karbon dalam alloy logam mengikat kromium, sehingga kromium akan terlepas dari ikatannya dengan besi dan membentuk kromium karbida. Terlepasnya ikatan sebagian kromium dari besi dalam stainless steel mengakibatkan penurunan ketahanan stainless steel terhadap korosi (Brantley, 2001). Kekasaran permukaan kawat A ustralia berhubungan dengan penumpukan krom ium karbida akibat dari heat treatment pada proses pembuatan kawat tersebut (Sankar dkk., 2011). Kawat ortodontik merupakan komponen alat ortodontik yang akan berada di dalam mulut dan selalu basah oleh saliva. Dalam rongga m ulut terdapat faktor fisis dan kimia seperti fluktuasi derajat keasaman, reaksi elektrokimia, perubahan temperatur, abrasi, dan kekuatan mekanis (Hensen-Pattersen dkk., 2001). Saliva terdiri atas air, komponen organik, dan anorganik. Komponen anorganik merupakan elektrolit dalam bentuk ion, seperti natrium, kalium, kalsium, magnesium, klorida, bikarbonat, dan fosfat (Amerongen, 1991). Saliva merupakan elektrolit sehingga saliva bersifat korosif terhadap logam (Eliades dan B ourauel, 2005). Ion klorida dalam saliva dapat merusak lapisan oksida krom ium yang berfungsi sebagai lapisan p elindung terhadap korosi
4
pada stainless steel (Albrimi dkk., 2011). Korosi pada kawat stainless steel akan mengakibatkan pelepasan ion logam ke dalam saliva (K uhta dkk., 2009). Penelitian Lenti-Canina (2005) mengenai korosi kawat Australia menunjukkan pelepasan ion nikel kawat Australia
mencapai puncak pada hari ke 35 dan
pelepasan ion kromium tetap berlangsung sampai pada hari ke 42. M enurut Kim dan Johnson (1999) serta Kao dan H uang (2010), korosi pada kawat stainless steel menghasilkan
kekasaran
pembentukan
pit
maupun
pada
permukaan
goresan-goresan
kawat pada
tersebut, permukaan
baik kawat
berupa yang
mengalami korosi. Derajat keasaman (pH) saliva rata-rata pada manusia adalah 6,7 (netral) (Cole dan Eastoe, 1997), dan dapat berubah menjadi asam karena adanya aktivitas bakteri (Eliades dan Athanasiou, 2002). Bakteri plak dapat memproduksi asam laktat dan asam asetat (Geddes, 1981 sit. Lenander -Lumikari dan Loimaranta, 2000). M enurut Ferriter dkk. (1990), pH plak gigi dapat turun pada nilai 4,95 karena dipengaruhi oleh produk asam hasil metabolisme karbohidrat. Saliva asam dapat meningkatkan korosi stainless steel, ditandai dengan semakin besar jumlah ion logam yang terlepas akibat proses koros i tersebut (Kuhta dkk., 2009).
B. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang dapat diajukan permasalahan : 1. Apakah ada perbedaan besar friksi antara kawat Australia tipe reguler, spesial, dan premium setelah perendaman dalam saliva buatan selama 2 dan 42 hari?
5
2.
Apakah ada perbedaan besar friksi antara kawat Australia yang direndam dalam saliva buatan pH netral dan pH asam ?
3. Apakah ada perbedaan besar friksi antara kawat Australia yang direndam selama 2 hari dan 42 hari? 4. Apakah ada interaksi antara tipe kawat, pH saliva buatan, dan lama perendaman terhadap perbedaan besar friksi kawat A ustralia?
C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh saliva buatan dengan pH asam dan netral serta lama perendaman yang berbeda terhadap besar friksi kawat Australia tipe reguler, spesial,dan premium .
D. Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat sebagai tambahan informasi bagi operator mengenai friksi kawat A ustralia dengan tipe yang berbeda, baik dalam kondisi saliva asam maupun netral, dengan lama perendaman yang berbeda, sehingga dapat menjadi pertimbangan dalam pemakaian kawat Australia.
E. Keaslian Penelitian Kuhta dkk. (2009) melakukan pengamatan mengenai pengaruh pH saliva netral dan asam terhadap korosi dan pelepasan ion logam pada alat ortodontik berbahan nickel-titanium, therm o NiTi, dan stainlesss steel. Hasil yang diperoleh
6
dalam penelitian tersebut menunjukkan bahwa semakin asam pH saliva, maka semakin besar jumlah ion logam yang terlepas. Lenti Canina (2005) melakukan penelitian mengenai pengaruh waktu perendaman dalam saliva terhadap pelepasan ion logam pada kawat Australia. Hasil penelitian tersebut m enunjukkan pelepasan ion logam seperti nikel dan kromium terjadi sampai hari ke-42 perendaman.
Sankar dkk. (2011) meneliti tentang friksi kawat Australia dengan diameter 0,016 inci yang dipasangkan pada braket Edgewise dan menggunakan ligasi elastomer 0,01 inci, dengan hasil yang menunjukkan bahwa friksi terkecil terdapat pada kawat reguler, sementara untuk kawat spesial maupun premium secara berurutan menunjukkan peningkatan friksi bila dibandingkan dengan kawat reguler. Pengukuran friksi oleh Sankar dkk. (2011) dilakukan dalam kondisi kering pada kawat Australia yang masih baru. Sepengetahuan penulis belum ada penelitian mengenai pengaruh pH saliva buatan dan lama perendaman terhadap besar friksi kawat Australia tipe reguler, spesial, dan premium .
7
