Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan tingkat kebocoran mikro pada dinding gingiva restorasi resin komposit posterior antara teknik bulk-fill yang diaktivasi sonik (RBS), tanpa aktivasi sonik (RBF), dan inkremental (RIK). Penelitian dilaksanakan selama bulan September sampai Nopember 2013.
Data penelitian diperoleh dari mengevaluasi kebocoran mikro dinding gingiva 30 kavitas kelas II dengan menggunakan mikroskop stereo perbesaran 25 kali.
Kedalaman penetrasi biru metilen 1% diukur dan diberi skor sesuai skala yang dikemukakan oleh Radhika dkk (2010). Pengamatan dilakukan oleh dua pengamat dengan validitas dan reabilitas eksterna dan interna yang setiap pengamat diuji dengan uji Kappa. Pada penelitian ini hasil uji Kappa menunjukkan nilai lebih dari 90% (Lampiran 4) yang menandakan kesepakatan antara dua pengamat sudah baik. Setelah memenuhi syarat, dilakukan analisis hasil evaluasi kebocoran mikro dari ketiga kelompok dengan uji Chi-square. Namun, karena syarat uji Chi-square yang mengharuskan adanya nilai expected count minimal 20% setiap sel-nya tidak terpenuhi, maka untuk menganalisis tiga kelompok variabel, dilakukan uji Kolmogorov-Smirnov.
Nilai distribusi skor kebocoran mikro pada dinding gingiva restorasi kelas II antara RK bulk-fill yang diaktivasi sonik, bulk-fill tanpa aktivasi sonik dan inkremental dapat dilihat pada tabel 5.1. dari total 30 sampel yang diamati, 4 sampel mendapat skor 0 (13.4%). Selanjutnya 4 sampel mendapat skor 1 (13.4%), 2 sampel mendapat skor 2 (6.7%), dan 20 sampel mendapat skor 3 (66.6%).
Dari tabel 5.1 terlihat hasil bila masing-masing kelompok dibandingkan total jumlah sampel, pada kelompok RK yang diletakkan bulk-fill yang diaktivasi sonik, seluruh sampel mendapat skor 3 (33.3%). Pada kelompok RK bulk-fill yang diletakkan tanpa aktivasi sonik, 2 sampel mendapat skor 0 (6.7%), 2 sampel mendapat skor 1 (6.7%), tidak ada yang mendapat skor 2, dan 6 sampel mendapat skor 3 (20%). Sedangkan pada kelompok RK yang diletakkan secara inkremental,
2 sampel mendapat skor 0 (6.7%), 2 sampel mendapat skor 1 (6.7%), 2 sampel mendapat skor 2 (6.7%), dan 4 sampel yang mendapat skor 3 (13.3%).
Tabel 5.1 Distribusi skor kebocoran mikro dinding gingiva RK kelas II Kelompok
RK
Skala kebocoran mikro total
0 1 2 3
n % n % n % n %
RBS 0 0 0 0 0 0 10 33.3 10
RBF 2 6.7 2 6.7 0 0 6 20 10
RIK 2 6.7 2 6.7 2 6.7 4 13.3 10
Total 4 13.4 4 13.4 2 6.7 20 66.6 30
Keterangan: n=jumlah sampel; RBS=RK bulk-fill dengan aktivasi sonik;
RBF=RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik; RIK=RK yang diletakkan secara inkremental
Bila dibandingkan persentase sampel masing-masing kelompok, dapat dilihat bahwa pada kelompok RK yang diletakkan bulk-fill dengan aktivasi sonik, seluruh sampel mendapat skor 3 (100%). Pada kelompok RK yang diletakkan bulk-fill tanpa aktivasi sonik, 2 sampel mendapat skor 0 (20%), 2 sampel mendapat skor 1 (20%), tidak ada yang mendapat skor 2, dan 6 sampel mendapat skor 3 (60%). Sedangkan pada kelompok RK yang diletakkan secara inkremental, 2 sampel mendapat skor 0 (20%), 2 sampel mendapat skor 1 (20%), 2 sampel mendapat skor 2 (20%), dan 4 sampel yang mendapat skor 3 (40%).
Berdasarkan uji Kolmogorov-Smirnov dengan kemaknaan p<0.05 yang dilakukan antar kelompok uji, ditemukan bahwa proporsi kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II antara kelompok RBS tidak berbeda bermakna dengan kelompok RBF (p=0.400). Sementara itu antara kelompok RBS dengan kelompok RIK juga ditemukan tidak berbeda bermakna (p=0.055). Hal yang sama ditemukan pada perbandingan proporsi kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II antara kelompok RBF dengan kelompok RIK yang tidak berbeda bermakna (p=0.988). Nilai kemaknaan kebocoran mikro dinding restorasi kelas II pada kelompok uji dapat terlihat pada Tabel 5.2.
Tabel 5.2 Nilai kemaknaan kebocoran mikro dinding gingiva restorasi RK kelas II antar kelompok uji
Kelompok RK Nilai p
RBS vs RBF 0.400
RBS vs RIK 0.055
RBF vs RIK 0.988
Keterangan: RBS=RK bulk-fill dengan aktivasi sonik; RBF=RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik; RIK= RK yang diletakkan secara inkremental; batas kemaknaan p<0.05
BAB 6 PEMBAHASAN
Integritas tepi restorasi dan kavitas penting untuk keberhasilan tumpatan resin komposit. Kegagalan terjadi ketika terjadi kebocoran mikro yang disebabkan oleh kontraksi polimerisasi. Kebocoran mikro itu merupakan jalan masuk bagi bakteri, cairan atau molekul lainnya sehingga menyebabkan reaksi pulpa. pada penelitian ini, dianalisis perbedaan tingkat kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II antara RK bulk-fill yang diaktivasi sonik (RBS), bulk-fill tanpa aktivasi sonik (RBF) dan yang diletakkan secara inkremental (RIK).
Berbagai resin komposit yang tersedia di pasaran memiliki komposisi matriks dan filler yang berbeda sehingga kontraksi polimerisasinya berbeda pula.
Beberapa penelitian merekomendasikan teknik peletakan inkremental dengan ketebalan maksimum 2 mm untuk mengurangi kontraksi. Untuk mengurangi waktu kerja, telah dikembangkan bahan resin komposit posterior yang dapat diletakkan secara bulk-fill. Pada penelitian ini digunakan tiga jenis resin komposit yang memiliki jenis filer yang sama, yaitu nanohibrid, yang mengandung partikel berukuran nano (1 sampai 100 nm) dengan partikel besar (0.4 sampai 5 µm).20, 21 Resin komposit dengan filer nano memiliki beberapa keuntungan kontraksi polimerisasi lebih kecil, sifat mekanis yang lebih baik, kualitas hasil finishing dan pemolesan yang baik, dan tidak mudah aus.22
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah 30 buah gigi premolar rahang atas dan bawah manusia yang dicabut untuk keperluan perawatan ortodonti, yang bertujuan untuk keseragaman sampel dan meminimalkan variasi anatomis. Penentuan jumlah sampel pada penelitian ini didasarkan kepada rumus Federer karena penelitian ini berhubungan dengan biomedis.35
Pada penelitian ini, metode analisis kebocoran mikro yang digunakan adalah penggunaan zat warna karena merupakan metode yang dianggap paling efektif untuk mengevaluasi integritas tepi restorasi dengan tepi kavitas. Pada dasarnya, metodologi teknik ini meliputi perendaman spesimen ke dalam zat warna selama beberapa waktu, yang kemudian hasil pewarnaan pada permukaan
restorasi/kavitas diamati dengan mikroskop stereo. Metodologi ini mempunyai beberapa keuntungan dibanding yang lainnya. Pertama, kebocoran mikro dapat dilihat dengan zat warna saja yang tidak menyebabkan reaksi kimia atau radiasi berbahaya. Kedua, terdapat beberapa pilihan bahan pewarna yang mudah diperoleh. Bahan zat warna yang digunakan pada penelitian ini adalah biru metilen 1% karena ukuran molekulnya sangat kecil, bahkan lebih kecil daripada bakteri. Memberikan visualisasi yang baik untuk dinilai karena memberikan kontras yang tinggi dengan lingkungan sekitarnya.38 Kelemahan biru metilen ini dapat berpenetrasi lebih jauh daripada zat pewarna yang lain karena ukuran molekulnya yang sangat kecil (0.5-0.7nm). Akibatnya, dapat memberikan nilai positif palsu dan tingkat kebocoran yang jauh lebih ekstrem dibandingkan keadaan sebenarnya.35 Waktu perendaman spesimen pada penelitian ini adalah selama 24 jam, sesuai dengan penelitian Hilton (2002) yang menyatakan bahwa umumnya waktu yang diperlukan untuk perendaman spesimen berkisar antara satu jam sampai dua minggu.39
Metode thermocycling dilakukan untuk simulasi keadaan yang sama dengan restorasi RK yang dipengaruhi oleh kondisi mulut. Adanya perbedaan koefisien ekspansi termal antara struktur gigi dan RK menyebabkan peningkatan kebocoran mikro pada tepi restorasi. Menurut Geerts dkk (2010), thermocycling merupakan satu-satunya tes in vitro yang menstimulasi stres termal pada gigi.
Pada penelitian ini, prosedur thermocycling dilakukan sebanyak 250 putaran pada suhu 5oC dan 55oC selama 1 menit dengan waktu istirahat 15 detik. Menurut International Organization for Standardization (ISO) TR 11450 (1994) bahwa jumlah siklus thermocycling sebanyak 500 putaran pada air dengan suhu 5oC dan 55oC.37 Tetapi menurut Wahab FK dkk (2003), ternyata hanya dengan sejumlah kecil putaran saja sudah dapat menyebabkan kebocoran mikro pada restorasi RK.40
Dinding gingiva kavitas kelas II dipilih untuk menilai kebocoran karena seringkali tidak dijumpai email lagi sehingga RK hanya berikatan dengan dentin.
Beberapa faktor yang menyulitkan RK berikatan baik dengan dentin seperti aspek anatomi dentin, faktor konfigurasi kavitas (C-factor), matriks metaloprotein dentin, dan sifat fisik bahan RK. Dinding gingiva telah terbukti merupakan daerah
yang sering mengalami kebocoran mikro. Dentin memiliki aspek anatomis yang unik karena memiliki jumlah kandungan anorganik yang lebih sedikit dan air yang lebih banyak daripada email. Arah tubulus dentin dinding gingiva kavitas proksimal yang sebagian besar arahnya sejajar permukaan juga menyulitkan adhesi RK dengan dinding kavitas.3, 16 Hal ini sejalan dengan penelitian oleh Ozel dkk (2008) yang melaporkan bahwa kebocoran mikro pada kelompok restorasi RK kelas II dengan dinding gingiva yang terletak pada email lebih sedikit dibanding pada kelompok RK restorasi kelas II dengan dinding gingiva yang terletak pada dentin.4
Pada penelitian ini dipilih sistem adhesi total-etch menggunakan bahan etsa dan bahan adhesif primer/bonding dalam 1 botol, karena berdasarkan beberapa penelitian dikatakan bahwa sistem total-etch memberikan ikatan yang lebih baik dengan dentin karena aplikasi bahan etsa asam fosforik 37% membuang smear layer, membuka tubulus dentin dan mendemineralisasi permukaan dentin, sehingga serat kolagen terekspos dengan kedalaman 3 sampai 10 µm untuk tempat infiltrasi resin. Aplikasi bahan adhesif primer/bonding akan menyebabkan penetrasi ke serat kolagen kolagen yang terekspos sehingga membentuk hybrid layer.41 Gregoire dkk (2003) menyatakan bahwa penggunaan asam fosforik 34-37% sebelum aplikasi bahan adesif pada sistem total-etch akan menurunkan permeabilitas dentin dibandingkan sistem adesif self-etching, sehingga kemungkinan adanya penetrasi bakteri dan hipersensitifitas dentin dapat dikurangi.42 Namun, demineralisasi oleh karena asam fosforik ini dapat menyebabkan lepasnya enzim proteolitik MMP dari dentin yang akan memengaruhi degradasi ikatan RK dan dentin. Keadaan ini akan menyebabkan hilangnya retensi secara klinis atau penurunan kekuatan ikatan secara uji in vitro.26 Oleh karena itu, pada prosedur tindakan penelitian ini diaplikasikan klorheksidin 2% setelah etsa dibilas. Klorheksidin diketahui menghambat aktivitas MMP sehingga disebut sebagai MMP-inhibitor.27 Hal ini sejalan dengan penelitian Moon dkk (2010) menyatakan nilai kekuatan ikatan resin komposit-dentin pada kelompok klorheksidin lebih tinggi sebesar 24% dibandingkan kontrol.26,28,29
Pada penelitian ini, dilakukan penumpatan pada dinding gingiva menggunakan RK tanpa menggunakan liner karena peneliti ingin menganalisis adaptasi tepi restorasi dan kavitas pada dinding gingiva restorasi kavitas kelas II dalam dengan teknik bulk-fill menggunakan RK yang baru-baru ini dikembangkan oleh pabrik sehingga diindikasikan untuk gigi posterior dengan kedalaman mencapai 5 mm dan dengan kedalaman tersebut, kontraksi polimerisasi yang terjadi tetap minimal, yaitu antara 1,75-2%.
Pada penelitian ini, secara statistik perbandingan kebocoran mikro dinding gingiva kelas II antara RBS, RBF dan RIK didapatkan tidak berbeda bermakna (lihat Tabel 5.2). Semua kelompok menunjukkan terjadinya kebocoran mikro. Hal ini kemungkinan disebabkan ketiga teknik yang diteliti tidak dapat mengkompensasi kontraksi polimerisasi yang terjadi karena perubahan dimensi RK. Dengan demikian hipotesis yang menyatakan bahwa kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II antara RK bulk-fill yang diaktivasi sonik lebih kecil dibandingkan RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik dan antara RK bulk-fill dengan aktivasi sonik lebih kecil dibandingkan inkremental, ditolak. Penolakan ini juga berlaku pada hipotesis yang menyatakan bahwa kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II antara RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik lebih besar dibandingkan inkremental. Hasil pada penelitian ini didukung oleh penelitian oleh Eunice dkk (2012) yang mengevaluasi kebocoran mikro restorasi RK yang diaktivasi sonik dengan RK nanofil yang diletakkan secara inkremental.
Dikatakan bahwa pada hasil penelitian tersebut tidak ada perbedaan bermakna pada kelompok yang direstorasi dengan aktivasi sonik dengan yang diletakkan inkremental. Namun, jenis RK yang digunakan pada penelitian tersebut berbeda dengan RK yang dipakai pada penelitian ini. Schneider (2010) menyatakan terdapat tiga sifat RK yang penting terhadap besarnya stres kontraksi adalah kontraksi volume, modulus elastisitas dan derajat konversi dari ikatan karbon ganda menjadi ikatan karbon tunggal. Stres kontraksi polimerisasi yang kompleks bergantung pada hubungan ketiga komponen tersebut. Ketika RK dipolimerisasi, maka akan mengalami kontraksi volume. Pada saat yang sama, akan terjadi peningkatan modulus elastisitas sehingga kemampuan deformasi plastis berkurang, sehingga RK menjadi kaku. Semakin banyak monomer ikatan karbon
ganda yang berkonversi, maka akan semakin banyak jumlah unit yang membentuk polimer, oleh karena itu modulus elastisitas dan kontraksi volume akan meningkat.9, 19
Pada penelitian ini digunakan bahan RK dengan kandungan filer anorganik yang tinggi, yaitu 76-84% berat atau 55-70% volume. Keadaaan ini menyebabkan RK memiliki modulus elastisitas yang tinggi sehingga tingkat stres saat kontraksi polimerisasi meningkat. Fenomena ini juga menjadi kompleks karena resin matriks menyusut saat polimerisasi, sehingga perbandingan filer/polimer resin akan menyebabkan peningkatan nilai kontraksi dan menghasilkan stres antara restorasi dan tepi kavitas. Maka dapat dikatakan kontraksi dan stres polimerisasi tidak dapat dihindari.9
Meskipun hasil penelitian ini secara statistik tidak berbeda bermakna, namun secara substansi, kelompok RBS mendapatkan skor 3 yang lebih banyak dibanding kelompok RBF. Hal ini disebabkan volume filer anorganik pada RK bulk-fill yang diaktivasi sonik lebih tinggi daripada RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik sehingga stres kontraksi lebih tinggi.19 Kemungkinan lain hasil ini karena penambahan bahan fotoinisiator dengan bahan dasar germanium pada RK tanpa aktivasi sonik, sedangkan pada RK bulk-fill yang diaktivasi sonik menggunakan fotoinisiator champhorquinone. Bahan dasar germanium ini memungkinkan penetrasi cahaya polimerisasi ke dinding restorasi terdalam. Pernyataan ini didukung penelitian oleh Ilie (2013) dan Mosznera (2008) yang menyatakan bahwa sistem inisiator berbahan dasar germanium yang ada pada RK bulk-fill tanpa aktivasi sonik memiliki kemampuan photocuring lebih baik daripada champhorquinone, karena memiliki absorpsi yang lebih cepat pada gelombang 400 dan 450 nm. Dan juga, bahan ini mampu menghasilkan dua radikal bebas saat fase inisiasi reaksi polimerisasi, sehingga lebih efisien dibandingkan sistem champhorquinone/amine yang hanya menghasilkan satu radikal bebas saat fase inisiasi.43, 44
Hasil penelitian menunjukkan kebocoran mikro dinding gingiva restorasi kelas II dengan skor 3 paling sedikit pada kelompok RIK. Hal ini disebabkan dengan teknik peletakan RK yang berlapis akan mengurangi stres kontraksi saat polimerisasi karena dinding kavitas yang beradhesi dengan RK lebih sedikit.
Keuntungan lain dari teknik ini adalah penetrasi sinar polimerisasi ke RK yang adekuat karena pembatasan ketebalan lapisan maksimal 2 mm. Hasil polimerisasi yang adekuat akan meningkatkan sifat fisik, memberikan adaptasi tepi yang baik, dan mengurangi toksisitas resin komposit. Teknik ini telah diterima sebagai teknik standar dalam penumpatan kavitas.4, 6, 7 Namun kerugian teknik ini adalah memakan waktu karena restorasi dibuat secara berlapis dan setiap lapisan harus dipolimerisasi terlebih dahulu sebelum meletakkan lapisan berikutnya.11
Hasil pengamatan pada kelompok RBF menggunakan mikroskop stereo perbesaran 25 kali menunjukkan terbentuknya gelembung udara pada dinding gingiva restorasi. Hal ini dapat terjadi akibat RK tidak dapat beradaptasi dengan adekuat dengan dinding kavitas sebelum dipolimerisasi karena RK memiliki kandungan filer yang cukup tinggi sehingga viskositasnya tinggi. Beberapa penelitian menyatakan bahwa RK dengan modulus elastisitas yang rendah dapat menghasilkan adaptasi yang lebih baik dengan dinding kavitas. Chuang dkk (2001) melaporkan bahwa jumlah gelembung udara pada permukaan dalam restorasi RK berkurang ketika menggunakan RK flowable sebagai liner untuk kavitas kelas II.4 Sedangkan semua restorasi kelompok RBS tidak menunjukkan adanya gelembung udara. Hal ini disebabkan ketika energi sonik diaktifkan saat peletakan, RK mengalami penurunan viskositas hingga 87% sehingga RK dapat mengalir ke seluruh permukaan kavitas dan adaptasi menjadi lebih rapat dengan dinding kavitas.12 Beun dkk (2009) menyatakan sifat reologi komposit, yang meliputi viskoelastisitas dan flow, berhubungan dengan kemudahan peletakan bahan dan adesi dengan struktur gigi..13, 14 Maka dapat dikatakan, secara klinis teknik peletakan RK bulk-fill yang diaktivasi sonik memiliki keuntungan mencegah terbentuknya gelembung udara pada lapisan dalam restorasi, mendapatkan adaptasi dinding restorasi yang rapat dengan kavitas karena penurunan viskositas RK saat energi sonik diaktifkan dan juga lebih menghemat waktu. Hal tersebut sejalan dengan penelitian Iovan dkk (2012) yang meneliti adaptasi RK dengan dinding kavitas kelas I menggunakan alat kondensasi yang divibrasi sonik, dengan alat kondensasi manual. Hasil penelitiannya bahwa rata-rata waktu kerja menggunakan alat kondensasi yang divibrasi sonik lebih cepat
dibandingkan alat manual, sehingga dapat disimpulkan bahwa teknik kondensasi dengan alat yang divibrasi sonik lebih efektif daripada teknik tradisional.41
BAB 7