PENGARUH PENGGUNAAN OBAT KUMUR CHLORHEXIDINE, FLUORIDE, DAN EKSTRAK DAUN
SIRIH HIJAU (PIPER BETLE LINN) TERHADAP PELEPASAN ION NIKEL BRAKET STAINLESS STEEL
(In Vitro)
TESIS
Oleh
TANTI DERIATY 107060002
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS ORTODONTI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2016
PENGARUH PENGGUNAAN OBAT KUMUR CHLORHEXIDINE, FLUORIDE, DAN EKSTRAK DAUN
SIRIH HIJAU (PIPER BETLE LINN) TERHADAP PELEPASAN ION NIKEL BRAKET STAINLESS STEEL
(In Vitro)
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Spesialis Ortodonti (Sp. Ort) Dalam Program Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Ortodonti
Pada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
Oleh
TANTI DERIATY 107060002
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS ORTODONTI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2016
PERSETUJUAN TESIS
Judul Tesis : Pengaruh Penggunaan Obat Kumur Chlorhexidine, Fluoride, dan Ekstrak Daun Sirih Hijau (Piper betle Linn) Terhadap Pelepasan Ion Nikel Braket Stainless Steel
Nama Mahasiswa : Tanti Deriaty Nomor Induk Mahasiwa : 107060002
Program Studi : Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Ortodonti
Menyetujui Komisi Pembimbing :
Pembimbing Utama Pembimbing Anggota
Prof.Nazruddin,drg.,C.Ort.,Ph.D,Sp.Ort
NIP : 1952062219801310001 NIP : 195402121981022001 Erna Sulistyawari,drg.,Sp.Ort (K)
Ketua Program Studi, Dekan,
Muslim Yusuf, drg., Sp. Ort.(K)
NIP : 195808281988031002 NIP : 196502141992032004
Dr. Trelia Boel, drg., M.Kes.,Sp.RKG(K)
Telah diuji
Pada tanggal : 26 Oktober 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. H. Nazruddin, drg., C.Ort., Ph.D., Sp.Ort.
Anggota : - Erna Sulistyawati, drg., Sp.Ort.(K) - Muslim Yusuf, drg., Sp. Ort.(K) - Siti Bahirrah, drg., Sp.Ort
PERNYATAAN
PENGARUH PENGGUNAAN OBAT KUMUR CHLORHEXIDINE, FLUORIDE, DAN EKSTRAK DAUN
SIRIH HIJAU (PIPER BETLE LINN) TERHADAP PELEPASAN ION NIKEL BRAKET STAINLESS STEEL
(In Vitro)
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis 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 oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, 26 Oktober 2016
Tanti Deriaty
ABSTRAK
Pendahuluan: Ortodontis umumnya meresepkan obat kumur pada pasien dengan alat ortodonti cekat terutama pada pasien yang tidak dapat menjaga oral hygiene dengan baik atau pada pasien yang memiliki insiden karies yang tinggi. Braket stainless steel yang terpapar obat kumur dapat melepaskan ion nikel. Korosi dan pelepasan ion nikel dapat menyebabkan reaksi alergi bagi tubuh dan dapat menyebabkan terjadinya friksi alat ortodonti cekat sehingga perawatan yang optimal tidak tercapai. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pelepasan ion nikel dari braket stainless steel yang direndam dalam 3 jenis obat kumur. Metode: Empat puluh delapan sampel braket stainless steel direndam dalam artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn). Seluruh sampel disimpan dalam inkubator (37oC) dan diukur pelepasan ion nikel setelah perendaman selama 1, 3, 5, dan 7 minggu. Pengukuran pelepasan ion nikel dilakukan dengan alat Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS). Hasil: Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang signifikan pada pelepasan ion nikel braket stainless steel yang direndam dalam artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn) pada minggu 1, 3, 5, dan 7 (p<0.05). Pelepasan ion nikel semakin meningkat seiring dengan lamanya waktu perendaman. Pelepasan ion nikel paling besar terjadi pada perendaman dengan obat kumur chlorhexidine, diikuti dengan obat kumur fluoride, ekstrak daun sirih hijau dan paling sedikit pada artifisial saliva.
Kesimpulan: Obat kumur yang aman digunakan pasien ortodonti cekat adalah obat kumur fluoride dan ekstrak daun sirih hijau. Obat kumur chlorhexidine diresepkan jika hanya ada indikasi medis, dan sebaiknya tidak dberikan dalam jangka waktu yang lama.
Kata kunci: Pelepasan ion nikel, braket stainless steel, obat kumur.
ABSTRACT
Introduction: Orthodontist prescribe mouthwash for their patients especially since most of patients do not follow a satisfactory oral hygiene and have high risk dental caries. Stainless steel brackets that exposed by mouthwash can release nickel.
Corrosion and nickel release can induced body allergic reaction and make more friction during orthodontic treatment. This study aims to measure nickel release of stainless steel bracket that immersed in mouthwash. Methods: Fourty-eight stainless steel bracket immersed in artifisial saliva, chlorhexidine, fluoride, and Piper betle Linn mouthwash. All brackets stored in inkubator for 1, 3, 5, and 7 weeks. Nickel release measured by Atomic absorption Spectrophotometry (AAS). Results: The results showed a significant differences of nickel release in all groups (p>0.05).
Nickel release increased over time during the immersion in all groups. Chlorhexidine mouthwash cause highest nickel release, followed by fluoride mouthwash, Piper betle Linn mouthwash, and artifisial saliva. Conclusions: This study show that fluoride and Piper betle Linn mouthwash are save for orthodontic patient. Ortodontist prescribe chlorhexidine mouthwash only if there’ve been medical concern and it might be recommended to avoid prolonged aplication especially in patients with allergy.
Keywords : Nickel release, stainless steel bracket, mouthwash.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Spesialis Ortodonti dari Program Studi Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Ortodonti, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Sumatera Utara.
Pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis ini tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati dan penghargaan yang tulus, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof.Nazruddin,drg.,C.Ort.,Ph.D,Sp.Ort selaku pembimbing utama yang telah meluangkan banyak waktu dan pikiran, memberikan bimbingan, arahan, dan dukungan kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik.
2. Ibu Erna Sulistyawati, drg., Sp.Ort.(K) selaku pembimbing anggota dan Ketua Departemen Ortodonti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara, yang telah meluangkan banyak waktu, memberikan bimbingan, arahan dan dukungan kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik.
3. Bapak Muslim Yusuf, drg., Sp.Ort.(K) selaku Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Ortodonti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara, sekaligus selaku tim penguji yang telah
menyediakan waktu, pikiran, dan tenaga untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tesis.
4. Ibu Nurhayati Harahap, drg., Sp.Ort.(K) selaku staf pengajar yang telah membantu saya dalam menjalankan pendidikan di Program Pendidikan Spesialis Ortodonti FKG USU.
5. Ibu Amalia Oeripto,drg.,MS.,Sp.Ort(K) selaku staf pengajar yang telah membantu saya dalam menjalankan pendidikan di Program Pendidikan Spesialis Ortodonti FKG USU.
6. Siti Bahirrah, drg., Sp.Ort. selaku staf pengajar sekaligus selaku tim penguji yang telah menyediakan waktu, pikiran, dan tenaga untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tesis.
Teman-teman seangkatan (PPDGS Angkatan VII) yaitu Aditya Rachmawati, Teguh Aryo, Adianti, Dewi Nalsalita. Teman-teman terbaik di PPDGS yang selalu memberikan dukungan dan semangat dan seluruh PPDGS Ortodonti FKG USU.
Pegawai orto yang baik hati : Kak Lisma, Kak Lani, Kak Pika, Siti, Bang tulus, Kak Emi.
Ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya penulis sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Bapak S.K Sitepu dan Ibu Dra.Herawaty Sembiring yang telah membesarkan, memberikan kasih sayang yang tulus dan tak tergantikan, yang tak henti-hentinya berdoa, bersabar memberi dukungan dan semangat kepada penulis.
Terima kasih sebesar-besarnya kepada suami tercinta drg. Zulfan Muttaqin MDSc,Sp.Ort dan anakku tersayang Zahid Al-razi. Terima kasih atas dukungan
serta kakak ipar tercinta Elly Nurlinda ST, Daha Sindhura ST, dan dr. Restuti H.
Saragih Sp.PD. Tak lupa terima kasih saya untuk mertua yaitu Bapak Mahmud Arfan, dan Ibu Syaifa Afni serta segenap keluarga. Terima kasih atas kasih sayang, kesabaran, doa, dukungan dan semangatnya sehingga tesis ini dapat selesai.
Penulis menyadari bahwa dalam tesis ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kedokteran gigi khususnya ortodonti.
Medan, 26 Oktober 2016 Penulis
Tanti Deriaty
RIWAYAT HIDUP
Keterangan Pribadi
Sekolah Dasar : SD Kartika I-9 Pekanbaru Pendidikan Formal
Sekolah Menengah : SMP 1 Pekanbaru Sekolah Menengah Atas : SMU 1 Pekanbaru
Sarjana (S1) : FKG Universitas Sumatera Utara
Nama : Tanti Deriaty
Alamat Tempat Tinggal : Jl. Sei Ular Baru, Ruko Nusa Town House No. 4
Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Islam
No. Kontak : 085361077787
Status : Menikah
Nama Ayah : S.K Sitepu
Nama Ibu Suami
: Dra. Herawaty Sembiring
: drg. Zulfan Muttaqin MDSc,Sp.Ort
Anak ke-1 : Zahid Al-Razi
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ………. i
ABSTRACT ……….. ii
KATA PENGANTAR ……… iii
RIWAYAT HIDUP ……… vi
DAFTAR ISI ……….. vii
DAFTAR GAMBAR ……….. ix
DAFTAR TABEL ……….. x
DAFTAR LAMPIRAN ……….. xi
BAB 1. PENDAHULUAN ……… 1
1.1 Latar Belakang ………. 1
1.2 Permasalahan ………... 3
1.3 Rumusan Masalah ……… 7
1.4 Tujuan Penelitian ………... 8
1.5 Manfaat Penelitian ………... 9
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ……… 10
2.1 Braket Ortodonti……… 10
2.1.1 Braket Stainless Steel………. ……….. 12
2.2 Korosi dan Pelepasan Ion ………. 13
2.3 Pelepasan Ion Nikel ………. 17
2.3.1 Efek pelepasan ion nikel bagi tubuh ……… ... 18
2.3.2 Efek pelepasan ion nikel bagi perawatan ortodonti … 20
2.4 Efek Obat Kumur Pada Perawatan Ortodonti …………..…… 21
2.4.1 Obat kumur Chlorhexidine …….……… 22
2.4.2 Obat kumur Fluoride ……...……….. 25
2.4.3 Obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)... 28
2.5 Spektrofotometri ……… 31
2.5.1 Prinsip dasar kerja Spektrofotometri ………. 33
2.5.2 Cara kerja Spektrofotometri ……… 34
2.5.3 Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) ...……….. 36
2.5.3.1 Instrumentasi AAS……….... 38
2.5.3.2 Analisa kualitatif dengan AAS….……… 40
2.5.3.3 Analisa kuantitatif dengan AAS…...……… 40
2.5.3.4 Kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi) 41
2.6 Landasan Teori ...…..……… 41
2.7 Kerangka Teori ………. 45
2.8 Kerangka Konsep ………. 46
2.9 Hipotesis Penelitian ……….. 47
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN ……… 48
3.1 Jenis dan Desain Penelitian ………. 48
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian………...… 48
3.2.1 Lokasi penelitian ………. 48
3.2.2 Waktu penelitian ………. 48
3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ...………. 48
3.3.1 Populasi penelitian ..……….. 48
3.3.2 Sampel penelitian ………. 49
3.4 Variabel Penelitian ……… 49
3.4.1 Variabel bebas ……….……….. 49
3.4.2 Variabel tergantung ……….. 49
3.4.3 Variabel terkendali ………... 49
3.4.4 Variabel tak terkendali ……… 50
3.4.5 Identifikasi variabel penelitian .……… 50
3.5 Definisi Operasional ………. 51
3.6 Bahan dan Alat Penelitian ………. 53
3.6.1 Bahan .……… ....……… 53
3.6.2 Alat ……… 54
3.7 Pelaksanaan Penelitian ……….. 55
3.7.1 Prosedur pembuatan obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn) ... 55
3.7.2 Persiapan penelitian ……….. 61
3.7.3 Perlakuan penelitian……….. ... 61
3.8 Skema Penelitian ……….. 64
3.9 Analisa Data ……….. 65
3.10 Jadwal Penelitian ………. 65
BAB 4. HASIL PENELITIAN ...……… 66
BAB 5. PEMBAHASAN ... 77
BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ... 84
6.1 Kesimpulan ... 84
6.2 Saran ... 86
DAFTAR PUSTAKA ..……… 87 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
No. Judul
2.1 Korosi pada braket metal ……….………... 14
2.2 Tipe-tipe korosi ……….……. 17
2.3 Rumus kimia chlorhexidine……….... 23
2.4 Proses karies : demineralisasi dan remineralisasi……… 26
2.5 Absorpsi fluoride dan kontrol karies..………. 28
2.6 Rumus kimia Hydrochavicol ... 30
2.7 Energi cahaya dengan intensitas ‘Io’ melewati sampel dengan konsentrasi ‘C’. Sebagian energi cahaya terabsorbsi oleh sampel. Jumlah intensitas energi cahaya yang keluar dari sampel dinyatakan dengan ‘I’ ……… 33
2.8 Hubungan antara (a) Absorbansi dan (b) Transmitan dengan konsentrasi larutan sampel. Semakin tinggi konsentrasi (C), (a) absorbpsi (A) semakin besar; (b)Transmitan semakin rendah ... 34
2.9 Susunan alat spektrofotometri ……….. 35
2.10 Skema alat spektrofotometri ………....………. 36
2.11 Atomic Absorbtion Spectrophotometer(AAS) ... 37
2.12 Sistem peralatan AAS ...………....……….. 38
3.1 Daun sirih hijau dikeringkan (simplisia) ………. 56
3.2 Perkolator ...………... 57
3.3 Ekstrak cair dan rotavapor ...………...………… 57
3.4 Ekstrak kental daun sirih hijau ...………. 58
3.5 Ekstrak kental dimasukkan ke lumpang ... 59
3.6 Suspensi CMC dimasukkan ke lumpang ... 60
3.7 Pepermint oil dan sorbitol dimasukkan ke lumpang ... 60
3.8 Braket stainless steel ... 61
3.9 Artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, obat kumur fluoride, dan obat kumur ekstrak daun sirih hijau (piper betle linn) ... 62
3.10 Tabung reaksi dimasukkan ke dalam inkubator ... 62
3.11 Atomic Absorption Spectrophotometric (AAS) ... 63
4.1 Kurva kalibrasi larutan standar nikel ... 67
4.2 Grafik pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam artificial saliva 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 68
4.3 Grafik pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam chlorhexidine 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 69
4.4 Grafik pelepasan ion Ni setelah perendaman dalam fluoride 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 70
4.5 Grafik pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam obat kumur daun sirih hijau (Piper betle linn)1, 3, 5, dan 7 minggu ... 71
DAFTAR TABEL
Halaman
No. Judul
2.1 Komposisi braket stainless steel merk American Orthodontic®
0.018 inci dengan preskripsi Edgewise ………... 13 slot
3.1 Definisi Operasional, Cara Ukur , Satuan Ukuran dan Alat Ukur …… 51 3.2 Jadwal Pelaksanaan Proses Penelitian ... 62 4.1 Data absorbansi larutan standar nikel ... 67 4.2 Nilai rerata pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam artificial
saliva 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 68 4.3 Nilai rerata pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam
chlorhexidine 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 69 4.4 Nilai rerata pelepasan ion Ni setelah perendaman dalam fluoride 1, 3,
5, 7, minggu ... 70 4.5 Nilai rerata pelepasan ion nikel setelah perendaman dalam obat
kumur daun sirih hijau (Piper betle linn) 1, 3, 5, dan 7 minggu ... 71 4.6 Uji normalitas Shapiro-Wilk ... 72 4.7 Perbedaan pelepasan ion nikel pada kelompok perendaman dalam
artificial saliva berdasarkan waktu 1, 3, 5,dan 7 minggu ... 73 4.8 Perbedaan pelepasan ion nikel pada kelompok perendaman dalam
chlorhexidine berdasarkan waktu 1, 3, 5, 7 minggu ... 73 4.9 Perbedaan pelepasan ion nikel pada kelompok perendaman dalam
obat kumur daun sirih hijau (Piper betle linn) berdasarkan waktu 1,
3, 5,dan 7 minggu ... 74 4.10 Perbedaan pelepasan ion Ni pada kelompok perendaman dalam
fluoride berdasarkan waktu 1, 3, 5, 7 minggu... 74 4.11 Perbedaan pelepasan ion nikel antara kelompok perendaman
artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, ekstrak daun
sirih hijau (Piper betle linn) pada perendaman 1 minggu... 75
4.12 Perbedaan pelepasan ion nikel antara kelompok perendaman artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, ekstrak daun
sirih hijau (Piper betle linn) pada perendaman 3 minggu ... 75 4.13 Perbedaan pelepasan ion nikel antara kelompok perendaman
artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, ekstrak daun
sirih hijau (Piper betle linn) pada perendaman 5 minggu ... 76 4.14 Perbedaan pelepasan ion nikel antara kelompok perendaman
artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, ekstrak daun
sirih hijau (Piper betle linn)pada perendaman 7 minggu ... 76
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
No. Judul
1. Hasil Uji Komposisi Braket SS merk Mini Gamma SD Orthodontic®
2. Surat Keterangan Izin Melakukan Penelitian ………. 101
... 100
3. Surat Keterangan Izin Pembuatan Ekstrak Daun Sirih Hijau ………. 102
4. Ethical Clearance ……….. 103
5. Hasil Uji Pelepasan Ion Nikel dengan AAS ………. 104
6. Hasil Uji Statistik……….……… 105
ABSTRAK
Pendahuluan: Ortodontis umumnya meresepkan obat kumur pada pasien dengan alat ortodonti cekat terutama pada pasien yang tidak dapat menjaga oral hygiene dengan baik atau pada pasien yang memiliki insiden karies yang tinggi. Braket stainless steel yang terpapar obat kumur dapat melepaskan ion nikel. Korosi dan pelepasan ion nikel dapat menyebabkan reaksi alergi bagi tubuh dan dapat menyebabkan terjadinya friksi alat ortodonti cekat sehingga perawatan yang optimal tidak tercapai. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pelepasan ion nikel dari braket stainless steel yang direndam dalam 3 jenis obat kumur. Metode: Empat puluh delapan sampel braket stainless steel direndam dalam artificial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn). Seluruh sampel disimpan dalam inkubator (37oC) dan diukur pelepasan ion nikel setelah perendaman selama 1, 3, 5, dan 7 minggu. Pengukuran pelepasan ion nikel dilakukan dengan alat Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS). Hasil: Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang signifikan pada pelepasan ion nikel braket stainless steel yang direndam dalam artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn) pada minggu 1, 3, 5, dan 7 (p<0.05). Pelepasan ion nikel semakin meningkat seiring dengan lamanya waktu perendaman. Pelepasan ion nikel paling besar terjadi pada perendaman dengan obat kumur chlorhexidine, diikuti dengan obat kumur fluoride, ekstrak daun sirih hijau dan paling sedikit pada artifisial saliva.
Kesimpulan: Obat kumur yang aman digunakan pasien ortodonti cekat adalah obat kumur fluoride dan ekstrak daun sirih hijau. Obat kumur chlorhexidine diresepkan jika hanya ada indikasi medis, dan sebaiknya tidak dberikan dalam jangka waktu yang lama.
Kata kunci: Pelepasan ion nikel, braket stainless steel, obat kumur.
ABSTRACT
Introduction: Orthodontist prescribe mouthwash for their patients especially since most of patients do not follow a satisfactory oral hygiene and have high risk dental caries. Stainless steel brackets that exposed by mouthwash can release nickel.
Corrosion and nickel release can induced body allergic reaction and make more friction during orthodontic treatment. This study aims to measure nickel release of stainless steel bracket that immersed in mouthwash. Methods: Fourty-eight stainless steel bracket immersed in artifisial saliva, chlorhexidine, fluoride, and Piper betle Linn mouthwash. All brackets stored in inkubator for 1, 3, 5, and 7 weeks. Nickel release measured by Atomic absorption Spectrophotometry (AAS). Results: The results showed a significant differences of nickel release in all groups (p>0.05).
Nickel release increased over time during the immersion in all groups. Chlorhexidine mouthwash cause highest nickel release, followed by fluoride mouthwash, Piper betle Linn mouthwash, and artifisial saliva. Conclusions: This study show that fluoride and Piper betle Linn mouthwash are save for orthodontic patient. Ortodontist prescribe chlorhexidine mouthwash only if there’ve been medical concern and it might be recommended to avoid prolonged aplication especially in patients with allergy.
Keywords : Nickel release, stainless steel bracket, mouthwash.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alat ortodonti cekat umumnya menggunakan material metal seperti braket, archwire, dan cincin. Braket merupakan salah satu komponen penting. Agar dapat memberikan tekanan yang dibutuhkan pada gigi, braket harus memiliki hardness dan strength yang sesuai. Braket ortodonti juga harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap korosi serta sifat biokompatibilitas yang baik.Braket metal selama ini telah diketahui memiliki sifat yang mendekati ideal. Beberapa aloi metal seperti titanium (Ti), ferrum–kromium–nikel (FeCrNi) dan kobalt–kromium (CoCr) diketahui memiliki sifat elektrokimia yang baik. Salah satu braket metal yang paling sering digunakan saat ini adalah braket dengan komposisi ferrum–kromium–nikel (FeCrNi) atau lebih dikenal dengan braket stainless steel.
Braket stainless steel umumnya ditempatkan di rongga mulut selama 2-3 tahun. Dalam jangka waktu tersebut, braket terpapar lingkungan rongga mulut dan substansi lain yang berasal dari luar seperti makanan,minuman, dan penggunaan obat kumur. Situasi ini berpotensi merusak fisik dan kimia braket. Hal-hal yang dapat merusak fisik dan kimia braket, yaitu perubahan kelembaban, suhu, dan pH.
Lingkungan rongga mulut memiliki pH yang dapat berubah-ubah. Saliva memiliki pH normal 5,75-7,05 dimana faktor yang dapat mempengaruhi pH adalah makanan
1,2
dan minuman yang dikonsumsi.1,3-7
Makanan yang mengandung sodium chloride yang tinggi serta minuman berkarbonasi merupakan agen korosif yang paling sering kita temui. Minuman seperti minuman isotonik memiliki pH bervariasi antara 3-4 yang merupakan salah satu faktor yang merugikan bagi braket metal yang ada di rongga mulut. Beberapa penelitian laboratoris juga menyebutkan bahwa pada lingkungan asam yang terfluoridasi, terjadi peningkatan korosi pada beberapa jenis metal.
Ortodontis umumnya meresepkan obat kumur pada pasien dengan alat ortodonti cekat terutama pada pasien yang tidak dapat menjaga oral hygiene dengan baik atau pada pasien yang memiliki insiden karies yang tinggi. Karies terjadi karena penumpukan sisa makanan pada morfologi alat ortodonti. Obat kumur yang secara
1-7
luas digunakan adalah chlorhexidine dan fluoride. Chlorhexidine memiliki sifat anti bakteri sehingga efektif mengurangi bakteri penyebab karies seperti Streptococcus mutans. Sedangkan fluoride berperan dengan cara remineralisasi fluoroapatite dan fluoro-hydroxyapatite yang meningkatkan ketahanan enamel terhadap suasana asam sehingga dapat mencegah terjadinya karies. Akan tetapi kedua jenis obat kumur ini dapat menyebabkan korosi dan pelepasan ion pada braket stainless steel. Fluoride memberikan efek korosi pada hampir semua metal yang diteliti dan chlorhexidine memiliki sifat korosif. 2,8,9
Saat ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai bahan alam yang dimanfaatkan pada produk kesehatan gigi seperti obat kumur. Tanaman sirih hijau (Piper betle Linn) merupakan salah satu tanaman herbal yang berhubungan erat dengan pengendalian karies, penyakit periodontal, dan mengontrol halitosis. Daun sirih hijau juga menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap bakteri penyebab karies
yaitu Streptococcus mutans. Sifat korosif obat kumur yang mengandung ekstrak daun sirih hijau belum diketahui dikarenakan belum adanya penelitian sebelumnya.10
1.2 Permasalahan
Korosi dan pelepasan ion alat ortodonti pada lingkungan oral menjadi perhatian klinisi saat ini dimana perhatian ini mencakup dua hal. Pertama saat terjadi korosi dan pelepasan ion, produk korosi akan diabsorpsi oleh tubuh dan dapat menyebabkan efek lokal dan sistemik. Kedua, korosi pada metal tersebut dapat memberikan efek pada physical properties stainless steel dan kemampuan klinis alat ortodonti.
Braket stainless steel memiliki komposisi ferrum (Fe), kromium (Cr), dan nikel (Ni). Walaupun aloi stainless steel memiliki passive oxide film; ion Fe, Cr, Ni, dan ion lainnya dapat lepas dari permukaan metal yang kemudian menyebabkan terjadinya korosi.
1,2,4-8
Produk korosi yang paling sering dilepaskan oleh stainless steel adalah ferrum, kromium dan nikel. Produk korosi ini dapat menyebabkan nyeri lokal atau pembengkakan pada mukosa yang berkontak dengan alat ortodonti tanpa adanya infeksi. Nikel dan kromium diketahui dapat merangsang terjadinya reaksi alergi pada tubuh serta menyebabkan beberapa respon sitotoksik meliputi penurunan aktivitas enzim, gangguan jalur biokimia, karsinogenik, dan mutagenik. Paparan jangka panjang bahan kedokteran gigi yang mengandung nikel dapat mempengaruhi monosit dan sel mukosa oral. Ion nikel berperan sebagai medium reaksi imun yang kuat dan
1,3,4,9,11,12
dapat menyebabkan reaksi hipersensitivitas, dermatitis kontak, asma, dan sitotoksisitas yang berat.
Korosi yang terjadi pada permukaan metal juga dapat meningkatkan friksi pada dua permukaan metal yang berbeda. Hal ini menyebabkan pergerakan gigi pada perawatan ortodonti menjadi lambat dan adanya rasa tidak nyaman pada pasien.
1,3,4-9,12
Obat kumur sering diresepkan bagi pasien ortodonti untuk mengurangi insidens karies. Obat kumur yang secara luas dikenal adalah obat kumur yang mengandung fluoride dan chlorhexidine, akan tetapi kedua obat kumur ini dapat menyebabkan pelepasan ion pada braket stainless steel.
1,8-12
Beberapa penelitian menunjukkan efek korosif beberapa jenis obat kumur terhadap alat ortodonti cekat. Schiff dkk (2005) membandingkan ketahanan korosi dari tiga jenis braket (stainless steel, kobalt-kromium, dan titanium) saat ditempatkan dalam artifisial saliva dan tiga jenis obat kumur fluoride ( Elmex, Meridol, Acorea ; pH ± 4.3) yang tersedia di pasaran. Elmex mengandung bahan aktif amine fluoride Olafluor 100 ppm dan sodium fluoride 150 ppm dengan pH 4.3, Meridol mengandung bahan aktif amine fluoride Olafluor 125 ppm dan stannous fluoride 125 ppm dengan pH 4.2, dan Acorea mengandung bahan aktif sodium monofluorophospate 65.9 ppm dengan pH 4.5. Komposisi braket dilihat dengan menggunakan mikroanalisis XRF (X-Ray Fluorosense). Ketahanan korosi diukur secara elektrokimia untuk menentukan potensial korosi dan densitas korosi, sedangkan ketahanan polarisasi diukur setelahnya. SEM dan analisa pelepasan ion digunakan untuk mengkonfirmasi studi elektrokimia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga jenis obat kumur memiliki efek yang sedikit pada braket kobalt-
2,5,7,8
kromium, tetapi obat kumur yang mengandung stannous fluoride (Meridol) menyebabkan korosi yang signifikan pada braket stainless steel dan titanium.
Sehingga pada penggunaan braket stainless steel dan titanium, sebaiknya diresepkan Elmex dan Acorea.
Schiff dkk (2006) meneliti dua jenis wire titanium (NiTi dan CuNiTi), dan tiga jenis braket metal (stainless steel, titanium, kobalt-kromium) direndam pada artifisial saliva Fusayama-Meyer dan 2 jenis obat kumur komersial fluoride (Elmex dan Meridol). Setiap pasang wire-braket direndam dalam 10 ml larutan obat kumur.
Ketahanan korosi diukur dengan inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). Kemudian juga dilakukan analisa pelepasan ion metal dan SEM pada permukaan metal, dan terakhir dilakukan studi elektrokimia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Meridol yang mengandung stannous fluoride menunjukkan resiko korosi paling tinggi pada wire Niti. Elmex yang mengandung sodium fluoride menunjukkan korosi paling tinggi pada wire CuNiTi. Hasil penelitian ini menunjukkan dua konsekuensi yaitu kemunduran mechanical performance pada sistem wire-braket yang kemudian akan berakibat negatif pada hasil akhir estetik, dan adanya resiko reaksi alergi yang disebabkan pelepasan ion nikel.
2
13
Jang Hee-Song dkk (2006) mengukur efek larutan acetic NaF (0,1% NaF pH 3.5 dan 6) terhadap dua braket stainless steel yang berbeda (Tomy dan Dentaurum).
Kedua braket stainless steel ini memiliki komposisi yang hampir sama kecuali Molybdenum hanya ada pada braket Tomy. Hasil penelitian menunjukkan hanya braket Dentaurum yang memperlihatkan perubahan warna (diukur dengan
coupled plasma optical emmision spectrometer /ICP-OES) dalam jumlah besar setelah tiga hari. Tidak ada perubahan pada permukaan braket yang dilihat dengan SEM.5
Mary P. Walker (2007) meneliti efek agen profilaksis fluoride pada mechanical properties dan kualitas permukaan pada wire beta-titanium dan stainless steel dengan atau tanpa pembebanan. Wire rektangular beta-titanium dan stainless steel diletakkan ke dalam agen acidulated fluoride, agen fluoride netral, dan air destilasi (kontrol) selama 1.5 jam dalam suhu 37
oC. Setelah itu diukur (dengan three point bend test) modulus elastisitas dan yield strength dengan atau tanpa pembebanan. Kemudian dilakukan evaluasi kualitas permukaan wire akibat paparan fluoride dengan menggunakan SEM. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan agen fluoride topikal pada wire beta-titanium dan stainless steel dapat menurunkan mechanical properties tanpa pembebanan dari wire dan berpotensi menyebabkan perpanjangan waktu perawatan.
Farzin Heravi (2010) mengevaluasi dan membandingkan ketahanan korosi dari tiga jenis wire NiTi komersial di bawah pengaruh obat kumur fluoride 0.05% dan 0.2%. Penelitian dilakukan pada tiga jenis wire NiTi 0.016” dari Dentaurum, Global, dan GAC, dan satu wire stainless steel dari Dentaurum, diukur ketahanan korosinya pada Fusayama Meyer artifisial saliva dan dua larutan artifisial saliva lainnya yang mengandung 0.05% dan 0.2% NaF. Kemudian diukur dengan potensiodynamic, potensiostatic, dan korosi potensial/ analisis waktu, kemudian permukaan wire dilihat dengan SEM. Hasil menunjukkan semua wire pasif pada artifisial saliva. Sebaliknya,
14
dengan penambahan fluoride pada larutan, ketahanan korosi pada wire menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi fluoride.
Danaei dkk (2011) meneliti tentang pelepasan ion 160 braket stainless steel (0.022-in, 3M Unitek, Monrovia, Calif) yang direndam dalam tiga kelompok obat kumur yang berbeda yaitu Oral B (dengan bahan aktif sodium fluoride), chlorhexidine 0.2 %, Persica (ekstrak Salvadora Persica), dan satu kelompok pada air destilasi. Setiap braket direndam dalam 15 ml obat kumur. Perendaman dilakukan pada suhu 37°C (disimulasikan seperti suhu rongga mulut) selama 45 hari (akumulasi dari waktu braket terpapar obat kumur). Hasil menunjukkan bahwa pelepasan ion secara signifikan lebih tinggi pada air destilasi dibandingkan tiga obat kumur tersebut. Apabila tiga obat kumur dibandingkan, maka pelepasan ion pada chlorhexidine lebih tinggi dibandingkan dengan Oral B dan Persica.
15
Dari penelitian sebelumnya, beberapa jenis obat kumur dilaporkan dapat meningkatkan pelepasan ion metal pada alat ortodonti cekat. Akan tetapi belum ada penelitian yang membandingkan besarnya pelepasan ion nikel dari braket stainless steel di rongga mulut akibat penggunaan obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn). Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui jenis obat kumur yang baik bagi penggunaan alat ortodonti cekat.
7
1.3 Rumusan Masalah
1. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva?
2. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur chlorhexidine?
3. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur fluoride?
4. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)?
5. Berapakah perbedaan jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)?
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva.
2. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur chlorhexidine.
3. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur fluoride.
4. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
5. Mengetahui perbedaan jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
1.5 Manfaat Penelitian Secara Teoritis :
Untuk mendapatkan informasi tambahan mengenai pelepasan ion nikel (Ni) dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
Secara Praktis :
1. Memberikan penjelasan tentang dampak merugikan pelepasan ion nikel bagi perawatan ortodonti.
2. Memberikan penjelasan mengenai jenis obat kumur yang memiliki efek korosi yang rendah sehingga didapatkan hasil perawatan ortodonti yang optimal.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Beberapa tahun terakhir ini, terjadi peningkatan minat para biomedis dan praktisi terhadap efek samping penggunaan dental material terutama metal. Alat ortodonti cekat pada perawatan ortodonti umumnya menggunakan material metal seperti pada braket, wire, dan cincin. Lingkungan rongga mulut yang tidak stabil dapat menyebabkan kerugian pada alat ortodonti cekat yang memiliki komposisi metal tersebut. Kerugian yang dapat terjadi seperti pelepasaan ion dan korosi, dapat berbahaya bagi tubuh serta menyebabkan perawatan ortodonti yang tidak optimal.
2.1 Braket Ortodonti
Braket merupakan komponen yang sangat penting pada perawatan ortodonti.
Para praktisi terus mencoba untuk meningkatkan kualitas braket ortodonti. Braket ceramic dan plastik telah diperkenalkan beberapa tahun terakhir, akan tetapi braket jenis ini memiliki kerugian yang signifikan saat digunakan pada perawatan ortodonti.
Braket plastik umumnya terbuat dari polikarbonat atau poliuretan. Braket plastik memiliki keuntungan dalam hal estetis akan tetapi memiliki banyak kekurangan. Kekurangannya antara lain mudah terjadi diskolorisasi dan adanya bau tidak sedap oleh karena absorpsi air sehingga perlu diganti dengan yang baru. Braket ini juga memiliki ketahanan abrasi yang rendah sehingga menyebabkan terkikisnya permukaan braket saat sikat gigi sehingga dapat melemahkan braket dan menyebabkan hilangnya satu atau dua sayap braket. Braket plastik memiliki
5
ketahanan deformasi yang rendah pada saat pemberian gaya tork yang besar terutama saat menggunakan wire besar seperti wire rektangular (persegi empat).16
Selain braket plastik, braket estetis jenis lain yang diminati saat ini adalah braket ceramic. Akan tetapi sifat brittle alami pada ceramic mengakibatkan peningkatan terjadinya fraktur pada braket selama debonding. Bagian braket ceramic yang paling sering fraktur adalah bagian sayap braket. Selain sifat brittle alami yang dimiliki braket ceramic, perlu dipertimbangkan faktor lain yang mempengaruhi ketahanan braket itu sendiri. Beberapa faktor intraoral yang mempengaruhi ketahanan braket ceramic yaitu, korosi, pengunyahan, plak, saliva, kepadatan tulang, jumlah gigi, daerah permukaan akar, susunan anatomi, dan oklusi.
Dibandingkan dengan braket plastik dan ceramic, braket metal tidak memiliki nilai estetik yang baik. Akan tetapi braket metal memiliki physical dan mechanical properties yang baik dibandingkan dengan braket estetik sehingga braket metal sering digunakan pada bidang ortodonti.
17-20
Salah satu braket metal yang dikenal saat ini adalah braket titanium. Dengan memakai titanium, aloi titanium atau sejenisnya, braket ortodonti dapat dibuat lebih ringan dan kuat daripada braket konvensional semacam baja nirkarat, plastik, dan bahkan ceramic. Titanium telah dikenal sebagai bahan yang sangat kompatibel dalam lingkungan mulut dan mempunyai integritas struktural yang lebih baik dari baja nirkarat. Braket ini mempunyai daya tahan terhadap korosi dan biokompatibilitas yang sangat baik, akan tetapi tidak semua pabrik membuat braket dari titanium.
Meskipun braket titanium tidak mengandung nikel, aloi ini cenderung mempunyai
21
nilai gaya geser (friksi) yang tinggi, sehingga membuat mekanika pergeseran (sliding) lebih sulit.
Braket metal memiliki sifat yang mendekati ideal dan paling sering digunakan pada perawatan ortodonti cekat. Sebagian besar braket metal yang digunakan saat ini terbuat dari stainless steel.
21
2.1.1 Braket Stainless Steel
1,2
Stainless steel (Iron-Chromium-Nickel: FeCrNi), Titanium (Ti), dan Elgiloy (Cobalt-Chromium: CoCr) merupakan material yang sering digunakan pada pembuatan braket metal. Cincin, braket, dan wire ortodonti umumnya terbuat dari stainless steel yang terdiri dari sekitar 8-12% nikel dan 17-22% kromium. Komposisi ini memberikan elastisitas dan ketahanan korosi pada stainless steel. Kelebihan dari stainless steel yaitu harganya tidak mahal, kekuatan lebih tinggi, modulus elastisitas yang lebih besar, mudah dibentuk, dan memiliki ketahanan korosi yang tinggi di dalam mulut. Adanya kelebihan ini menyebabkan stainless steel digunakan secara luas sebagai braket, wire, dan cincin pada perawatan ortodonti. Braket stainless steel pada penelitian ini menggunakan braket stainless steel slot 0.018 inci dengan preskripsi Edgewise merk American Orthodontic®. Komposisi braket ini diperiksa dengan menggunakan alat XRF (X-Ray Fluorosense) dengan hasil yang tertera pada tabel 2.1.1,2,9,22
Tabel 2.1. Komposisi braket stainless steel merk American Orthodontic® Nama Sampel
slot 0.018 inci dengan preskripsi Edgewise.
Kandungan Unsur (%)
Cr Fe Ni Cu
Braket stainless steel American Orthodontic
12,21±0,04
®
77,26±0,04 7,90±0,09 2,64±0,03
Aloi stainless steel pada alat ortodonti bergantung pada formasi permukaan passive oxide film untuk menahan korosi. Akan tetapi lapisan pelindung ini tidak sempurna. Lapisan ini dapat hancur atau lepas oleh gangguan mekanis dan kimia.
Walaupun tanpa adanya gangguan, passive oxide film ini pelan-pelan dapat larut akibat kondisi asam ataupun karena adanya ion chloride.
2.2 Korosi dan Pelepasan Ion
1,3,4,23,24
Korosi didefinisikan sebagai proses interaksi antara material padat dengan lingkungan kimia maupun fisik yang menyebabkan hilangnya substansi dari material tersebut (Gambar 2.1). Hal ini menyebabkan perubahan pada karakteristik struktur, atau kehilangan integritas struktural. Korosi dan pelepasan ion alat ortodonti pada lingkungan oral disebabkan oleh dua faktor utama. Pertama disebabkan oleh proses pembuatan yang meliputi tipe aloi dan karakteristik metal yang digunakan. Kedua adalah faktor lingkungan seperti mechanical stress, pola makan, waktu, aliran rata- rata saliva, kesehatan pasien, dan kondisi psikosomatik pasien.
Korosi elektrokimia dapat terjadi di dalam saliva karena saliva merupakan elektrolit yang lemah. Sifat elektrokimia dari saliva tergantung pada konsentrasi dari
1-9,11-15,24
komponen, pH, tegangan permukaan, dan kapasitas bufer saliva. Hal-hal tersebut akan mengontrol terjadinya proses korosi. Kuhta dkk (2009) menyatakan apabila pH saliva turun dari 6,75 ke 3,5 maka dapat menyebabkan lepasnya ion metal dari alat ortodonti, dimana rendahnya pH mengurangi ketahanan korosi aloi tersebut. Sandin dan Chorot (1985) meneliti tentang pengaruh stres dan kecemasan pada pasien terhadap pH saliva, dimana ditemukan bahwa semakin tinggi stres dan kecemasan seseorang maka pH salivanya cenderung meningkat.1,3,4,23-25
Gambar 2.1. Korosi pada braket metal.
Korosi terjadi karena hilangnya ion metal secara langsung. Korosi terjadi melalui dua reaksi simultan yaitu oksidasi dan reduksi (redoks). Sebagai contoh besi yang diletakkan di dalam larutan asam lemah. Reaksi oksidasi (anoda) menghasilkan disolusi dari besi dan menghasilkan ion ferum. Reaksi reduksi (katoda) berupa reduksi ion hidrogen menjadi gas hidrogen. Proses korosi ini akan berlangsung terus
23
menerus sampai metal terlepas, kecuali bila metal dapat membentuk protective surface layer (pasivasi) atau reaktan katoda dilenyapkan. Tingkat korosi pada berbagai metal tergantung dari lingkungan kimia dimana metal ditempatkan.
Beberapa tipe korosi yang disebabkan oleh proses kimia maupun fisik, yaitu (Gambar 2.2) :
4,23-25
1. Korosi uniform
Merupakan pelepasan metal dari permukaan yang biasanya terjadi dan seragam.
Ini merupakan tipe korosi yang paling sering terjadi pada semua metal. Proses terjadinya berasal dari interaksi metal dengan lingkungan dan kelanjutan pembentukan dari hidroksit atau komponen organometalik. Pada korosi uniform, lingkungan korosif harus mempunyai akses yang sama ke semua bagian permukaan, dan metal itu sendiri harus memiliki metalurgi dan komposisi yang seragam.
Serangan uniform biasanya tidak terdeteksi sebelum sejumlah besar metal lepas.
2. Korosi pitting
Merupakan bentuk korosi yang terlokalisir, dimana terjadi korosi yang simetris dengan bentuk pit pada permukaan metal. Korosi pitting ini dapat terjadi pada permukaan braket dan wire.
3. Korosi crevice
Korosi ini terjadi di antara dua permukaan yang berdekatan atau di dalam tempat yang sempit dimana pertukaran oksigen tidak dapat terjadi. Penurunan pH dan peningkatan konsentrasi chloride merupakan dua faktor penting yang paling sering menyebabkan korosi crevice.
4. Korosi-erosi dan Korosi fretting
Korosi erosi disebabkan oleh aliran cairan berkecepatan tinggi pada permukaan material. Pergerakan atau aliran yang tinggi menghilangkan lapisan pelindung sehingga aloi yang reaktif menjadi terpapar dan menyebabkan terjadinya korosi yang lebih cepat. Korosi fretting merupakan jenis dari korosi erosi dimana korosi terjadi akibat beban dan pergerakan yang diberikan pada suatu material misalnya seperti pada sistem wire dan braket.
5. Korosi intergranular
Biasanya terjadi pada saat proses pembuatan brazing dan welding. Hal ini dapat terjadi pada suhu di bawah 350o
6. Korosi galvanik
C.
Korosi ini terjadi pada saat dua metal bergabung bersama dan ditempatkan di larutan saliva yang konduktif atau larutan elektrolit. Korosi dapat terjadi karena perbedaan kekasaran permukaan dan keadaan pH pada 2 metal yang berbeda.
7. Korosi stress
Terjadi karena metal fatique pada saat berada pada lingkungan yang korosif.
Hal ini biasa terjadi pada wire ortodonti yang diligasi pada gigi yang crowded berat sehingga menyebabkan reaktivitas aloi metal meningkat.
8. Korosi mikrobial
Mikroorganisme dan produknya dapat mempengaruhi aloi metal melalui satu atau dua cara. Pertama, beberapa spesies menyerap dan me-metabolis metal dari aloi sehingga menyebabkan korosi. Kedua, produk metabolit normal dari spesies
mikrobial lain dapat mengubah kondisi sekitar sehingga membuat kondisi yang kondusif untuk terjadinya korosi.23,24
Gambar 2.2. Tipe-tipe korosi.24
2.3 Pelepasan Ion Nikel
Pelepasan ion disebabkan oleh proses interaksi antara material padat dengan lingkungan kimia maupun fisik sehingga menyebabkan kehilangan integritas struktural. Proses ini disebut juga korosi. Produk korosi di rongga mulut biasanya terabsorbsi ke dalam tubuh dan dapat menyebabkan efek sistemik maupun lokal.
Korosi juga berakibat pada physical properties dan kemampuan klinis alat ortodonti.4
2.3.1 Efek pelepasan ion nikel bagi tubuh
Produk korosi yang paling sering dilepaskan oleh stainless steel adalah ferum, kromium dan nikel. Produk korosi ini dapat menyebabkan nyeri lokal atau pembengkakan pada daerah alat ortodonti tanpa adanya infeksi. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya infeksi sekunder. Nikel dan kromium diketahui dapat merangsang terjadinya reaksi hipersensitivitas tipe IV pada tubuh yang dimediasi oleh limfosit T. Ion nikel yang lepas diketahui paling sering menyebabkan alergi berupa dermatitis kontak pada wanita. Nikel dan kromium juga menyebabkan beberapa respon sitotoksik meliputi penurunan aktivitas enzim, gangguan jalur biokimia, karsinogenik, dan mutagenik.3,4,24,26
Selain terdapat pada metal, ion nikel terdapat di alam bebas dan sangat mudah terpapar melalui air minum, sayuran, sereal, padi-padian, dan atmosfer. Rata-rata ion nikel yang ada pada makanan yaitu 300-500 µg/hari dan pada air 20 µg/L. Nikel merupakan salah satu komponen yang paling sering menyebabkan dermatitis kontak dan mengakibatkan reaksi alergi lebih banyak dibandingkan metal-metal lain bila digabungkan. Hipersensitif terhadap nikel menjadi perhatian semenjak 3 dari 10 subjek diketahui sensitif terhadap ion nikel. Semakin lama subyek terpapar ion nikel maka semakin besar resiko alergi. Rentang usia yang paling sering mengalami reaksi alergi terhadap ion nikel adalah 10-20 tahun dimana pada rentang usia tersebut adalah usia dimana perawatan ortodonti paling banyak dilakukan. Diagnosa alergi ion nikel ini berdasarkan riwayat pasien, keadaan klinis, faktor genetik, dan hasil tes patch.
Komponen lain yang dapat menyebabkan alergi dan toksik adalah hexavalent
kromium. Tetapi elemen ini jarang ditemukan lepas baik pada penelitian in vivo maupun in vitro.
Lugowski dkk (1991) menyatakan bahwa di antara ion-ion metal yang terlepas, nikel merupakan ion yang berbahaya baik bagi hewan maupun manusia serta bersifat karsinogenik bagi sistem pernapasan dan kavitas nasal. Beberapa penelitian juga menyatakan bahwa paparan jangka panjang bahan kedokteran gigi yang mengandung nikel dapat mempengaruhi monosit dan sel mukosa oral. Ion nikel berperan sebagai medium reaksi imun yang kuat dan dapat menyebabkan reaksi hipersensitivitas, dermatitis kontak, asma, dan sitotoksisitas yang berat. Fernadez dkk (1986), Spiechowicz dkk (1984), dan Romaguera dkk (1988) melaporkan bahwa protesa yang terbuat dari aloi nikel dapat menyebabkan sensasi terbakar pada daerah esofagus dan leher, serta kehilangan indra perasa. Van Loon dkk (1984) mengungkapkan bahwa aloi nikel ini dapat menyebabkan stomatitis kontak. Di bidang ortodonti, Greig (1983) dan Dickson (1983) melaporkan terjadinya dermatitis kontak pada pasien yang menggunakan headgear. Rickles (1980) dan Levy dkk (1980) juga melaporkan alergi nikel pada penggunaan alat ortodonti, dan Haudrechy dkk (1994;1997) menemukan bahwa dermatitis dapat terjadi pada pasien yang sensitif terhadap ion nikel yang terlepas dari stainless steel. Untuk terjadinya suatu reaksi alergi pada mukosa oral diperlukan antigen 5-12 kali lebih besar daripada yang diperlukan untuk terjadi alergi pada kulit.
3,4,11,12,15
1,7,11,12,27-28
2.3.2 Efek pelepasan ion nikel bagi perawatan ortodonti
Korosi dan pelepasan ion dapat menyebabkan larutnya filler metal sehingga material braket menjadi lemah. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pelepasan ion metal pada alat ortodonti mencapai puncaknya pada hari ketujuh dan selesai pada minggu keempat. Penelitian Bishara menunjukkan bahwa pelepasan ion nikel alat ortodonti stainless steel dan nikel-titanium, mencapai puncaknya pada minggu pertama dan setelah itu menurun. Sedangkan menurut Eliades dkk (2003) dan Huang dkk (2004) menyatakan bahwa pelepasan ion pada alat ortodonti cekat semakin lama akan semakin meningkat. Gjerdet dkk (1991) menemukan adanya kandungan nikel pada saliva yang diambil segera setelah pemasangan alat ortodonti. Park dan Shearer melaporkan adanya pelepasan ion Nikel sebesar 40 mg per hari dari simulasi alat ortodonti cekat di dalam mulut yang terdiri dari cincin molar pertama, molar kedua, premolar pertama, premolar kedua, braket kaninus, insisivus lateralis, dan insisivus sentralis yang direndam dalam larutan saline 0,5%. Perbedaan hasil penelitian ini kemungkinan disebabkan oleh perbedaan metode penelitian, metode pengambilan sampel, lamanya perendaman alat ortodonti, jumlah sampel yang kecil. Sebaiknya jumlah sampel diperbesar dan disarankan dilakukan penelitian longitudinal untuk melihat pola pelepasan ion pada interval waktu yang berbeda.
Lemahnya material braket akibat korosi dan pelepasan ion dapat mengakibatkan lepasnya sayap braket dari basisnya.
4,9,24,25
Masalah lain yang dapat terjadi adalah friksi. Friksi terjadi akibat gesekan dua permukaan material sehingga menyebabkan terkikisnya permukaan yang berkontak. Friksi ini dipengaruhi oleh kombinasi braket dan wire yang berbeda (ukuran material, bentuk, dan angulasi), efek
ligasi, dan interaksi alat ortodonti dengan lingkungan oral. Korosi yang terjadi pada permukaan metal dapat meningkatkan friksi pada dua permukaan metal yang berbeda.
Hal ini menyebabkan pergerakan gigi menjadi lambat dan adanya rasa tidak nyaman pada pasien, sehingga perawatan yang optimal tidak dapat dicapai.
Disamping kerugian yang disebabkannya, ion nikel memiliki peranan penting pada ketahanan korosi stainless steel. Jadi sangat tidak mungkin untuk menghilangkan komponen ini.
7,24
2.4 Efek Obat Kumur pada Perawatan Ortodonti
1,7,24
Komponen-komponen perawatan ortodonti seperti braket, wire, ligatur, dan cincin dapat menyebabkan akumulasi plak. Hal ini dapat menjadi masalah bagi pasien dengan alat ortodonti cekat jika tidak segera diatasi. Kurang baiknya kebersihan rongga mulut pada pasien dengan alat ortodonti cekat dapat menyebabkan demineralisasi atau lesi karies.
Selama perawatan ortodonti, ortodontis juga bertanggung jawab untuk mencegah terjadinya karies gigi. Pada alat ortodonti terjadi akumulasi lokus bakteri yang berbeda yang menyebabkan terbentuknya biofilm. Stainless steel memiliki tegangan permukaan kritis tertinggi sehingga menjadikan permukaannya memiliki kapasitas tahanan plak yang lebih tinggi dibanding metal lain. Braket metal diketahui secara spesifik dapat mengubah lingkungan oral seperti mengurangi tingkat pH dan afinitas bakteri ke permukaan metal oleh karena reaksi elektrostatik, dan juga dapat meningkatkan akumulasi plak dan kolonisasi S.mutans. Pemasangan wire ortodonti cenderung menciptakan permukaan baru bagi pembentukan plak sehingga terjadi
16,24
peningkatan jumlah mikroorganisme di rongga mulut. Wire dan cincin ortodonti telah lama diduga meningkatkan akumulasi plak dan level streptokokus serta laktobasilus.
Sedangkan kolonisasi yeast dari Candida albicans banyak ditemui pada semen, enamel, dan dentin. Hal ini perlu menjadi perhatian bagi para ortodontis.
Investigasi klinis mengungkapkan adanya penyebaran bakterimia setelah prosedur ortodonti. McLaughlin dkk melaporkan sekitar 10 % prevalensi bakterimia terjadi setelah prosedur pemasangan cincin. Sedangkan Erverdi dkk menemukan bahwa 7,5 % prevalensi bakterimia terjadi setelah pemasangan cincin, dan 6,6 % prevalensi bakterimia terjadi setelah pelepasan cincin. Dickeman dkk (1962) meneliti tentang perbedaan jumlah mikroorganisme pada pasien dengan perawatan ortodonti dan pada pasien tanpa perawatan ortodonti, dan menemukan adanya peningkatan jumlah streptokokus dan laktobasilus pada pasien yang menggunakan alat ortodonti stainless steel. Penggunaan obat kumur segera setelah prosedur dental dapat menurunkan insidensi dan keparahan bakterimia.
8,29-31
2.4.1 Obat kumur Chlorhexidine
8,29-31
Obat kumur sangat bermanfaat mengurangi plak mikroba. Salah satu obat kumur yang efektif melawan plak mikroba adalah chlorhexidine. Chlorhexidine gluconate adalah bis-guanida kationik dengan mekanisme aksi bakterisidal langsung dan singkat, diikuti dengan aksi bakteriostatik yang panjang yang bergantung pada absorbsi antiseptik oleh lapisan pelikel permukaan gigi. Chlorhexidine memiliki rumus kimia C22H30Cl2N10 (Gambar 2.3). Obat kumur chlorhexidine komersial mengandung konsentrasi 0,12 % dan 0,2%. Konsentrasi ini merupakan standar
internasional. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa obat kumur chlorhexidine dengan konsentrasi 0,1%-0,2% efektif terhadap gingivitis. Penelitian menunjukkan bahwa berkumur dengan chlorhexidine 0,2% dua kali sehari sebanyak 10 ml dapat menurunkan skor plak sebesar 85% dan skor perdarahan sebesar 77% pada hari ke-7 (Prijantojo dan Lelyati 1992 cit. Rosmelita 2003), sedangkan penelitian Alberto dkk, (1991) menemukan bahwa chlorhexidine 0,12% efektif menekan jumlah bakteri aerob dan anaerob fakultatif dalam mulut sampai 97%. Najafi (2012) melaporkan bahwa chlorhexidine 0,2% lebih baik dalam mengurangi indeks perdarahan gingiva dibanding chlorhexidine 0,12%.
Chlorhexidine dapat berinteraksi dengan fluoride dan sodium lauryl sulfat (deterjen yang ditemukan pada pasta gigi) sehingga obat kumur ini baiknya digunakan 0,5-2 jam setelah menyikat gigi. Chlorhexidine sangat efektif mengurangi plak dental dan mikroorganisme patogenik termasuk Streptococcus mutans. Saat ini, chlorhexidine digunakan sebagai gold standard sehingga sebagian besar penelitian menggunakan chlorhexidine sebagai kontrol positif untuk membandingkan efektivitas produk lain.
7,18,29-37
7,8,29-34
Gambar 2.3. Rumus kimia Chlorhexidine.32
Kapoor dkk (1979) meneliti tentang efek konsentrasi chlorhexidine digluconate terhadap plak bakteri pada anak-anak, dimana disimpulkan bahwa aktivitas antiplak bergantung pada konsentrasi baik pada laki-laki maupun perempuan. Penelitian tersebut menyimpulkan bahwa chlorhexidine gluconate dapat direkomendasikan sebagai inhibitor plak kimia dan dapat mengeliminasi plak secara efektif dengan cara menggunakan 10 ml larutan obat kumur chlorhexidine dengan konsentrasi 0,2 % selama 15 detik. Anderson dkk (1997) melakukan penelitian tentang efek klinis obat kumur chlorhexidine pada 32 pelajar kelompok usia 11-15 tahun yang sedang dalam perawatan ortodonti. Peneliti menyimpulkan bahwa obat kumur chlorhexidine bermanfaat untuk mempertahankan oral hygiene yang baik. Manfaatnya antara lain mengurangi indeks plak, indeks gingival, dan indeks retensi pada pasien yang menggunakan alat ortodonti.
Disamping kelebihan yang dimilikinya, chlorhexidine memiliki beberapa efek samping seperti diskolorisasi gigi geligi, rasa yang tidak enak, dryness, dan sensasi terbakar di rongga mulut, sehingga beberapa pasien menolak untuk menggunakan obat kumur chlorhexidine. Dosis toksik chlorhexidine secara oral yaitu 1800 mg/kg sedangkan secara intravena 22 mg/kg. Penelitian Danaei dkk (2011) menunjukkan bahwa obat kumur chlorhexidine (chlorhexidine digluconate 0,2 %) menyebabkan pelepasan ion nikel paling tinggi dibandingkan dengan obat kumur Oral-B dan Persica. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa chlorhexidine memiliki kemampuan irigasi atau kemampuan korosif, sehingga bila berkontak dengan metal dapat terjadi pelepasan ion.
29,33,34
7,8,29,33,34
2.4.2 Obat kumur Fluoride
Fluoride telah digunakan secara luas untuk mencegah terjadinya karies gigi.
Fluoride tersedia dalam berbagai macam sediaan seperti pasta gigi, obat kumur, dan gel topikal. Salah satu sediaan yang sering diresepkan oleh ortodontis pada pasien dalam masa perawatan adalah obat kumur yang mengandung sodium fluoride. Obat kumur fluoride terdaftar dalam FDA (Food and Drug Administration) dan CDT (Council Dental Therapeutics) pada tahun 1974 dengan konsentrasi sodium fluoride yang bervariasi, yaitu 0.2% untuk obat kumur yang diresepkan, serta 0.05% dan 0.02% untuk obat kumur komersil. Obat kumur fluoride 0.2% diresepkan untuk pemakaian seminggu sekali, sedangkan obat kumur fluoride 0.05% dan 0.02% dapat digunakan setiap hari. Marinho dkk (2003) menemukan bahwa efektivitas anti karies obat kumur fluoride 0.2% yang diaplikasikan seminggu sekali, sama dengan obat kumur fluoride 0.05% yang diaplikasikan setiap hari. Penelitian tersebut juga menyebutkan pemakaian obat kumur fluoride 0.05% lebih disarankan dikarenakan pasien lebih sering lupa menggunakan obat kumur 0.2% yang hanya diresepkan seminggu sekali. Obat kumur 0.2% lebih sering diaplikasikan pada program komunitas gigi seperti program pencegahan karies di sekolah. Yu dkk (2004) menyebutkan bahwa tidak ada perbedaan efektivitas antara obat kumur fluoride 0.05% dan 0.02%. Di Indonesia sendiri, obat kumur fluoride komersil rata-rata mengandung sodium fluoride 0.02%.
Substansi fluoride dalam obat kumur diperlukan untuk mencegah terjadinya karies pada pasien dalam masa perawatan ortodonti. Fluoride berperan dengan cara
38
ketahanan enamel terhadap suasana asam sehingga dapat mencegah terjadinya karies.2,5,14,39
Karies dental terjadi oleh karena adanya peran bakteri kariogenik yaitu streptokokus dan laktobasilus. Bakteri ini melakukan metabolisme terhadap karbohidrat yang dapat difermentasi, sehingga menghasilkan asam yang mampu melakukan demineralisasi jaringan keras gigi pada pH dibawah 5,5. Selama serangan asam ini, sub-permukaan saliva memiliki pH 3,8-4,8 disertai hilangnya ion kalsium dan fosfat dari kristal-kristal jaringan keras gigi. Kemudian pH kembali normal setelah 30 menit terjadinya serangan asam dimana terjadi remineralisasi dengan calcium phospate pada sisi demineralisasi. Adanya episode berulang dari demineralisasi (tanpa adanya remineralisasi), menyebabkan terjadinya white spot (Gambar 2.4). Pada pasien ortodonti, white spot ini dapat ditemukan disekitar braket dan berkaitan dengan dekalsifikasi ortodonti.
2,5,14,39
Gambar 2.4. Proses karies : demineralisasi dan remineralisasi.39
Fluoride topikal sebagai agen anti karies bekerja dengan cara mencegah terjadinya demineralisasi dan memicu terjadinya remineralisasi. Pemakaian fluoride topikal konsentrasi tinggi menyebabkan terbentuknya globul alkali-soluable calcium fluoride pada permukaan gigi yang jumlahnya dipengaruhi oleh aplikasi dan konsentrasi penggunaan fluoride. Globul berperan sebagai reservoir fluoride, sedangkan fosfat pada globul ini bertanggung jawab menstabilkan pH agar tetap normal. Ketika serangan asam terjadi, globul ini akan pecah dan melepaskan kalsium, fosfat, dan fluoride yang menyebabkan konsentrasi ion-ion ini lebih tinggi dipermukaan gigi dibandingkan di dalam gigi. Ion-ion ini kemudian berpindah ke sisi demineralisasi dan me-remineralisasi defek yang terjadi dan juga membentuk hidroksiapatit terfluoridasi (Gambar 2.5). Pada saat yang sama terjadi pembentukan asam hydrofluoric yang berfungsi menghambat pertumbuhan bakteri, akan tetapi asam ini juga dapat menyebabkan degradasi aloi-aloi metal dengan cara menghancurkan lapisan oksida yang melindungi aloi. Reaksi degradasi lapisan pasif aloi stainless steel ini dijelaskan dalam persamaan : CrO2 + 6HF 2CrF3 + 3H2O.
Saat pertama kali lapisan pasif terdegradasi, stainless steel cenderung mengabsorpsi hidrogen yang menyebabkan kerapuhan (embrittlement) dan stress corrosion cracking. Stress corrosion cracking pada stainless steel oleh karena adanya larutan fluoride juga pernah dilaporkan sebelumnya, dimana crack berkembang disertai oleh disolusi anoda dan generasi katoda hidrogen pada tip crack. Sebelumnya juga pernah dilaporkan terjadi penurunan tensile strength stainless steel oleh karena paparan larutan acidulated fluoride.2,5,14,39
Gambar 2.5. Absorpsi fluoride dan kontrol karies.
Pada pasien yang sedang menjalani perawatan ortodonti, karies rentan terjadi.
Efek antikaries dari fluoride ini, dapat membantu mencegah terjadinya karies pada pasien ortodonti. Akan tetapi, adanya efek fluoride terhadap korosi metal alat ortodonti perlu menjadi pertimbangan peresepan jenis obat kumur yang mengandung fluoride.
39
2.4.3 Obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)
13,33
Indonesia memiliki jenis tanaman obat mencapai lebih dari 1000 jenis, salah satunya yaitu daun sirih hijau (Piper betle Linn). Daun sirih dapat digunakan untuk pengobatan berbagai macam penyakit diantaranya obat sakit gigi dan mulut, sariawan, abses rongga mulut, luka bekas cabut gigi, penghilang bau mulut, batuk dan serak, hidung berdarah, keputihan, wasir, tetes mata, gangguan lambung, gatal-gatal, kepala pusing, jantung berdebar, dan trakoma.
Daun sirih hijau diketahui mengandung 4,2 % minyak atsiri yang sebagian besar terdiri dari kavikol, kavibetol, paraalyphenol, isomer eugenol
40
allypyrocatechine, Cineol methil eugenol, Caryophyllen, estragol, dan terpenin.
Kavikol merupakan turunan dari fenol yang mempunyai daya anti bakteri lima kali lipat dari fenol biasa. Kavikol telah diteliti sebagai agen anti mikroba dan dapat diaplikasikan, salah satunya sebagai agen anti mikroba pada produk kesehatan rongga mulut. Cara kerjanya yaitu dengan mendenaturasi protein bakteri tersebut sehingga aktivitas biologis bakteri menjadi rusak.
Salah satu bakteri rongga mulut yang paling sering menyebabkan karies adalah Streptococcus mutans. Streptococcus mutans mampu mesintesa insoluble glucan sehingga membentuk plak dan mengolonisasi permukaan gigi secara agresif.
Perluasan pembentukan water-insoluble glucan oleh reaksi antara sukrosa dan enzim glucocyltransferase (GTF) yang dihasilkan oleh bakteria, dan kondisi asam sebagai hasil dari reaksi tersebut, akan menyebabkan terjadinya karies. Hal ini membuat Streptococcus mutans menjadi bakteri paling kuat yang dihubungkan sebagai bakteri penyebab karies. Ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn) mendenaturasi protein dari bakteri Streptococcus mutans, sehingga menghambat pembentukan enzim GTF yang akan mempengaruhi pembentukan glukan dan pada akhirnya tercipta lingkungan yang tidak kondusif bagi bakteri tersebut.
Setyavardana (2004) melaporkan bahwa berkumur dengan air rebusan daun sirih 25%, 50%, dan 75% dapat menurunkan indeks plak. Penelitian Widowati (1994) melaporkan bahwa rebusan air sirih 25 % berfungsi sebagai antiseptik. Penelitian Soepartinah melaporkan bahwa air sirih 25% yang diolah dengan cara direbus menyebabkan tidak tumbuhnya bakteri.
41
10,42
Afrilla Mita (2011) meneliti efektivitas ekstrak daun sirih hijau terhadap bakteri Streptococcus mutans pada 20 konsentrasi yaitu 20%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.9%, 0.8%, 0.7%, 0.6%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2%, 0.1%. Ekstrak daun sirih hijau didapatkan dengan metode ekstraksi perkolasi. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa KHM (Kadar Hambat Minimum) ekstrak daun hijau adalah pada konsentrasi 1%. Kadar hambat minimum merupakan suatu konsentrasi minimum yang masih memiliki daya antibakteri terhadap Streptococcus mutans, dimana konsentrasi dibawah konsentrasi minimum tidak menunjukkan daya hambat terhadap pertumbuhan bakteri sama sekali.
Penelitian Padmanathan (2016) melaporkan bahwa obat kumur ekstrak daun sirih merah (Piper crocatum) 3% yang diekstraksi dengan cara perkolasi, memiliki efektivitas untuk mencegah akumulasi plak. Ekstrak daun sirih merah (Piper crocatum) ini juga memiliki KHM sebesar 1% sama seperti ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
43
44
Gambar 2.6. Rumus kimia kavikol (Hydrochavicol).38
