PERBANDINGAN KEKUATAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGTH) RESIN KOMPOSIT NANOFILL DENGAN TEKNIK BULK FILL PADA KETEBALAN YANG BERBEDA
PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Fakultas Kedokteran Gigi Oleh : Yuliana Siska Rahmawati J 52012 0002
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
i
HALAMAN PERSETUJUAN
PERBANDINGAN KEKUATAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGTH) RESIN KOMPOSIT NANOFILL DENGAN TEKNIK BULK FILL PADA KETEBALAN YANG BERBEDA
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh :
YULIANA SISKA RAHMAWATI J 520 120 002
Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
drg. Noor Hafida W., Sp.KG NIK. 1474
drg. Budi Dewantari
i ii
HALAMAN PENGESAHAN PERBANDINGAN KEKUATAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGTH) RESIN KOMPOSIT NANOFILL DENGAN TEKNIK BULK FILL PADA KETEBALAN YANG BERBEDA
Oleh: YULIANA SISKA RAHMAWATI J 520 120 002
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Muhammadiyah Surakarta Pada hari Jumat, 21 Oktober 2016 Dan dinyatakan telah memenuhi syarat Dewan Penguji : (……………………)
1. drg. Dendy Murdiyanto, MDSc (Ketua Dewan Penguji)
(…………………….)
2. drg. Noor Hafida W., Sp.KG (Anggota I Dewan Penguji)
(……………….…....)
3. drg. Budi Dewantari (Anggota II Dewan Penguji)
Dekan,
drg. Soetomo Nawawi, DPH. Dent.,Sp.Perio(K) NIK. 400.1295
iii
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya nyatakan bahwa dalam naskah publikasi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya di atas, maka akan saya pertanggung jawabkan sepenuhnya.
Surakarta, 21 Oktober 2016 Penulis
YULIANA SISKA RAHMAWATI J 52012 0002
iii iv
PERBANDINGAN KEKUATAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGTH) RESIN KOMPOSIT NANOFILL DENGAN TEKNIK BULK FILL PADA KETEBALAN YANG BERBEDA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA Intisari Resin komposit nanofill memiliki kekuatan mekanik setara dengan resin komposit jenis hibrid dan kualitas polis setara komposit jenis mikrofil. Salah satu sifat mekanik yang penting adalah kekuatan tekan, sebab adanya beban saat pengunyahan pada restorasi. Untuk meningkatkan kekuatan tekan salah satunya dengan teknik aplikasi resin dan ketabalan bahan yang digunakan. Teknik bulk fill adalah teknik aplikasi resin komposit secara sekaligus ke dalam kavitas. Teknik bulk fill merupakan teknik yang paling sering digunakan karena lebih efisien dan mudah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan kekuatan tekan resin komposit nanofill teknik aplikasi bulk fill pada ketebalan bahan resin yang berbeda. Penelitian ini menggunakan 30 sampel cetakan resin komposit yang dibagi menjadi 3 kelompok variabel dengan diameter 6 mm. Kelompok I resin komposit nanofill dengan ketebalan bahan 2 mm, kelompok II resin komposit nanofill dengan ketebalan bahan 4 mm dan kelompok III dengan ketebalan bahan 6 mm. Sampel direndam dalam aquades dan di inkubasi selama 24 jam dan suhu 370C. Kemudian sampel diuji kekuatan tekan menggunakan universal testing machine (UTM). Data hasil penelitian diuji menggunakan uji anova satu jalur dengan tingkat kepercayaan 95%. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok variabel yaitu p=0,000 (p<0,05). Resin komposit nanofill dengan ketebalan bahan 2 mm memiliki kekuatan tekan yang paling baik. kesimpulan dari penelitian ini adalah resin komposit nanofill dengan ketebalan 2 mm memiliki kekuatan tekan yang paling baik dibandingkan dengan resin komposit dengan ketebalan 4 mm dan 6 mm. Kata kunci : resin komposit nanofill, kekuatan tekan, teknik bulk fill, ketebalan bahan Abstract The nanofill composite resin have a mechanical strength equal to hybrid composite resin and a polish quality equal to microfill composite. Compressive strength is one of the most important mechanical factor, due to its role in countering the force produced by mastication in the restoration process. To improve the compressive strength, resin application and material thickness have a significant influence. Bulk fill technique is engineering application of composite resin simultaneously into the cavity. Bulk fill technique is the most frequently used because more efficient and easy. This study is aimed to determine the compressive strength difference of the nanofill composite resin in various thicknesses. This study uses 30 samples of composite resin and divided to 3 groups with a 6 mm diameter. Group I uses nanofill composite resin samples with a thickness of 2 mm, group II uses nanofill composite resin sampels with a 1
thickness of 4 mm and group III uses nanofill composite resin samples with a thickness 6 mm. Samples were soaked in aquades and incubated for 24 hours in a temparature of 370 C. A universal testing machine (UTM) were used to test their compressive strength. Obtained data were analyzed using one-way ANOVA with a 95% CI. The results showed a significant difference between the groups with a p value of 0,000 (p<0,05). The 2 mm thickness nanofill composite resin had the highest compressive strength. We concluded that the 2 mm thickness nanofill composite resin is superior in terms of compressive strength compared to the 4 and 6 mm thickness composite resin. Key words : nanofill composite resin, compressive strength, bulk fill technique, material thickness
1. PENDAHULUAN Bahan restorasi di bidang kedokteran gigi sangat beragam dan terus mengalami perkembangan. Namun, bahan yang saat ini banyak digunakan adalah resin komposit. Hal ini berhubungan dengan estetik yang didapatkan dari bahan restorasi resin komposit tersebut. Bahan restorasi resin komposit memiliki material bahan pengisi dengan ukuran kecil dan halus yang dapat memperbaiki sifat fisik, seperti daya tahan terhadap abrasi dan dapat mengurangi kekasaran permukaan resin komposit (Nurmalasari, 2015). Resin komposit nanofill memiliki ukuran filler yang sangat kecil. Resin komposit nanofill memiliki bahan pengisi dengan ukuran antara 0,1 sampai 100 nm yang dapat meningkatkan jumlah bahan isian sehingga ruangan yang kosong dalam matriks resin menurun dan terjadi peningkatan ikatan antara gigi dengan material restoratif serta peningkatan kekuatan dan ketahanan material (Park dkk, 2011). Kelebihan resin komposit nanofill yaitu kekuatan mekanis dan estetik yang baik sehingga menghasilkan permukaan yang halus, penyusutan polimerisasi yang sedikit, sifat ketahanan aus tinggi, kekuatan tekan yang tinggi, dan dapat mengurangi penyerapan air oleh matriks resin komposit (Sapra dkk, 2013). Bahan restorasi yang baik harus bersifat tahan terhadap beban pengunyahan. Kekuatan tekan memiliki peran penting dalam proses pengunyahan. Salah satu penyebab kegagalan restorasi adalah fraktur saat bahan menerima
2
beban. Kekuatan tekan rendah yang dipengaruhi oleh polimerisasi akan menyebabkan kegagalan restorasi secara klinis yaitu akan menimbulkan karies skunder dan sensivitas gigi. Kekuatan tekan digunakan untuk mengevaluasi sifat mekanik bahan restorasi resin komposit, karena sebagian besar penilaian beban pengunyahan terletak pada kekuatan tekan resin komposit (Moezzyzade, 2012). Salah satu faktor yang memperngaruhi kekuatan tekan yaitu teknik yang digunakan saat restorasi dan ketabalan bahan yang digunakan. 7 Teknik aplikasi resin komposit dibagi menjadi 2 yaitu teknik bulk fill dan teknik inkremental. Teknik bulk fill adalah aplikasi resin komposit secara sekaligus kedalam kavitas. Ketebalan resin komposit menjadi salah satu faktor kekuatan tekan resin komposit. Ketebalan resin komposit berhubungan dengan proses polimerisasi. Jarak sumber sinar yang ideal untuk mendapatkan polimerisasi yang optimal adalah 1-2 mm dengan ketebalan material komposit tidak lebih dari 3 mm, dengan demikian cahaya dapat menembus masuk sampai lapisan yang paling bawah (Price dkk, 2000). Dari berbagai teknik aplikasi dan ketabalan bahan diatas peneliti ingin mengetahui perbandingan kekuatan tekan dan ketebalan bahan resin komposit nanofill dengan teknik bulk fill.
2. METODE Jenis penelitian yang dilakukan pada penelitian ini adalah eksperimental laboratoris murni. Penelitian dilakukan di fakultas teknik mesin UNS. Subyek pada penelitian ini dibuat dari resin komposit yang di cetak menggunakan cetakan akrilik dengan diameter 6 mm dengan ketebalan 2 mm, 4 mm , dan 6 mm. Sampel terdiri dari 3 kelompok yang masing-masing kelompoknya terdiri dari 10 sampel yang dihitung dengan menggunakan rumus federer. Penelitian ini menggunakan bahan resin komposit nanofill Filtek Z350 XT (3M ESPE). Sampel dibuat dengan menggunakan cetakan akrilik dengan diameter 6 mm dan tinggi 2 mm, 4 mm, dan 6 mm. Kelompok 1 resin komposit seberat 0,15 gram dimasukkan kedalam cetakan dengan tinggi 2 mm menggunakan teknik bulk fill, kemudian dilakukan kondensasi dan penyinaran selama 60 detik. Kelompok 2 resin komposit seberat 0,30 gram dimasukkan kedalam cetakan
3
dengan tinngi 4 mm menggunakan teknik bulk fill, kemudian dilakukan kondensasi dan penyinaran selama 60 detik. Kelompok 3 resin komposit seberat 0,45 gram dimasukkan kedalam cetakan dengan tinggi 6 mm menggunakan teknik bulk fill, kemudian dilakukan kondensasi dan penyinaran selama 60 detik. Setelah semua sampel selesai, sampel dimasukkan kedalam conical tube yang berisi aquades sebanyak 20 ml untuk dilakukan inkubasi selama 24 jam dengan suhu 37ºC. Setelah 24 jam, sampel dikeluarkan dari inkubator dan dikeringkan untuk dilakukan uji kekuatan tekan. Uji kekuatan tekan dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dengan kecepatan 1 mm /menit dan beban 100 ton. Perhitungan hasil kekuatan tekan dengan rumus CS=F/A, diketahui CS adalah kekuatan tekan (MPa), F adalah gaya maksimal hingga sampel fraktur, dan A adalah luas penampang sampel (mm2). Hasil dari keseluruhan uji kekuatan tekan di analisa dengan menggunakan anova satu jalur.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Sampel penelitian diuji untuk mengetahui kekuatan tekan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) yang dilakukan di Laboratorium Material Fakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil sebagai berikut : Tabel 1. Hasil Uji Kekuatan Tekan (MPa) Perlakuan
X ± SD
Kelompok I
404,66
20,56
Kelompok II
236, 96
13,84
Kelompok III
208,08
33,77
Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai retara dan simpangan baku kekuatan tekan kelompok resin komposit nanofill dengan ketebalan bahan 2 mm (404,66 ± 20,56) ialah paling tinggi dari ketiga kelompok. Kelompok resin dengan ketebalan bahan 4 mm (236,96 ± 13,84) lebih tinggi dari kelompok resin komposit dengan ketebalan bahan 6 mm (208,08 ± 33,77). Data penelitian yang diperoleh dilakukan
4
uji normalitas untuk mengetahui sampel berasal dari populasi normal dengan menggunakan Shapiro-Wilk karena jumlah sampel kurang dari 50. Tabel 2. Uji Normalitas Shapiro-Wilk Kelompok
Sig.
Kelompok I
,706
Kelompok II
,129
Kelompok III
,666
Keterangan : Sig.
: Tingkat signifikansi uji normalitas Shapiro-Wilk Uji normalitas Shapiro-Wilk yang ditunjukkan pada tabel 2, resin komposit
dengan ketebalan 2 mm menggunakan teknik bulk fill menunjukkan nilai (p>0,05), resin komposit dengan ketebalan 4 mm menggunakan teknik bulk fill menunjukkan nilai (p>0,05) dan resin komposit dengan ketebalan 6 mm juga menunjukkan nilai (p>0,05). Hal ini menunjukkan bahwa data penelitian pada ketiga kelompok terdistribusi normal. Data penelitian kemudian dilakukan tes homogenitas menggunakan Levene’s test untuk mengetahui data penelitian homogen atau tidak. Tabel 3. Hasil Uji Homogenitas Levene’s Test Levene’s test
Sig.
1,977
,158
Keterangan : Sig.
: Nilai signifikansi atau probabilitas Tabel 3 menunjukkan bahwa data hasil uji Levene’s test tersebut homogen,
yaitu terdapat homogenitas pada data masing-masing kelompok (p>0,05). Setelah didapatkan hasil bahwa data yang diuji berdistribusi normal dan memiliki varians yang sama maka data ini memenuhi syarat untuk dilakukan uji Anova satu jalur untuk mengetahui perbedaan kekuatan tekan dari masing-masing kelompok. Data yang dihasilkan dapat dilihat sebagai berikut.
5
Tabel 4. Hasil Uji Anova Satu Jalur Perlakuan
Sig.
Antar kelompok
,000
Dalam kelompok Total
Hasil uji Anova satu jalur pada tabel 4 diatas menunjukkan nilai signifikansi sebesar 0,000 (p<0,05) sehingga dapat diartikan terdapat perbedaan rerata perbandingan kekuatan tekan dan ketebalan resin komposit nanofill dengan teknik bulk fill. Kemudian untuk mengetahui signifikansi perbedaan rerata pada tiap kelompok dilakukan uji Post Hoc manggunakan Least Significance Difference (LSD). Tabel 5. Hasil Uji Post Hoc LSD Perlakuan
2 mm
4 mm
6mm
Resin ketebalan 2 mm
-
,000
,000
Resin ketebalan 4 mm
,000
-
,013
Resin ketebalan 6 mm
,000
,013
-
Hasil uji Post Hoc LSD menunjukkan bahwa seluruh hasil antara kelompok perlakuan memiliki nilai (p<0,05) hail ini berarti masing-masing kelompok perlakuan memilki perbedaan kekuatan tekan terhadap resin komposit nanofill yang bermakna. Kekuatan tekan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan beban sampai yang diterima sampai bahan tersebut terjadi fraktur atau hancur. Uji kekuatan tekan dilakukan untuk mengetahui ketahanan suatu benda dalam menerima beban tekanan (Moezzyzade, 2012). Obyek penelitian berbentuk silindris, diameter 6 mm dengan ketebalan 2 mm, 4 mm dan 6 mm. Hasil kekuatan tekan suatu bahan restorasi akan menghasilkan kekuatan yang berbeda jika menggunakan ketebalan bahan dan aplikasi teknik yang digunakan. Penelitian ini dilakukan dengan perbedaan ketebalan bahan resin komposit nanofill menggunakan teknik bulk fill untuk mengetahui pengaruhnya terhadap 6
kekuatan tekan. Teknik bulk fill merupakan teknik tumpatan yang dilakukan secara sekaligus ke dalam kavitas pada saat restorasi. Teknik bulk fill memiliki kelebihan waktu yang lebih cepat saat melakukan restorasi sehingga lebih banyak digunakan karena lebih efisien dan mudah (Sarcev dkk, 2002). Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah resin komposit jenis nanofill yaitu Filtex Z350 XT (3M ESPE). Kekuatan tekan memiliki peran penting dalam proses pengunyahan sehingga beberapa cara dilakukan untuk meningkatkan kekuatan tekan, salah satunya yaitu dengan teknik dan ketebalan bahan resin komposit. Ketebalan bahan resin komposit menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan. Resin komposit dengan ketebalan 2 mm, 4 mm dan 6 mm memiliki kekuatan yang berbeda pada waktu penyinaran yang sama. Hasil penelitian menunjukkan resin dengan ketebalan 2 mm memiliki kekuatan tekan yang lebih baik dibandingkan ketebalan 4 mm dan 6 mm, hal ini dikarenakan proses polimerisasi yang tidak sempurna pada bahan resin komposit yang lebih dari 4 mm. Nilai kekuatan tekan resin akan meningkat jika lama waktu penyinaran dilakukan penambahan, namun dari segi penembahan ketebalan bahan penyinaran dengan ketebalan yang lebih besar memiliki kekuatan tekan yang lebih rendah.
4. PENUTUP Kesimpulan dari hasil penelitian menunjukkan rerata nilai kekuatan tekan resin komposit dengan ketebalan 2 mm menggunakan teknik bulk fill (404,66 ± 20,56) lebih tinggi dari kelompok resin dengan ketebalan 4 mm menggunakan teknik bulk fill (236,96 ± 13,84), lebih tinggi juga dibandingkan dengan resin komposit ketebalan 6 mm menggunakan teknik bulk fill (208,08 ± 33,77). Hasil penelitian ini pada resin komposit ketebalan 2 mm dan 4 mm sudah sesuai yang dianjurkan untuk dijadikan bahan restorasi gigi yaitu sebesar 235 Mpa (Anusavice, 2003). Resin komposit nanofill dengan ketebalan 2 mm memiliki kekuatan tekan paling tinggi dibandingkan dengan ketebalan 4 mm dan 6 mm.
7
DAFTAR PUSTAKA Anusavice K.J., 2003. Phillip’s Science of Dental Mterials, 10th ed, W.B. Philadelphia : Saunders Company, hal : 227-249. Moezzyzade M., 2012. Evaluation of the Compressive Strength of Hybrid and Nanocomposites, Journal Dental School., 30 (1) : 24-29. Nurmalasari A., 2015. Perbedaan Kekerasan Permukaan Resin Komposit Nano Pada Perendaman Teh Hitam dan Kopi, Jurnal Wiyata., 2 (1) : 1-6. Park J.K., Kim T.H., Ko C.C., Garcia G.F., Kim H.I., Kwon Y.H., 2011. Effect of Staining Solutions on Discoloration of Resin Nanocomposites, Am J Dent., 23 (1) : 39-42. Price R.B., Doyle G., Murphy D., 2000. Effect of Composite Thickness on the Shear Bond Strength to Dentin, J Dent Assoc., 66 : 35-9. Sapra V., Taneja S., Kumar M.,2013. Surface Geometri of Various Nanofiller Composite Using Different Polishing System : a Comparative Study, J Conserv Dent., 16 (6) : 559-563. Sarcev I.N., Petronijevic B.S., Atanackovic T.M., 2002. A Biomechanical Model for a new Incremental Technique for Tooth Retoration, Acta Bioeng Biomech., 14 (3) : 85-91. Susanto A.A., 2005. Effect of Materials Thickness and Leght of Light Exposure on the Surface Hardness Ligth-Cure Composite Resin, Maj. Ked. Gigi (Dent.J)., 38 (1) : 32-35.
8
