1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi adhesif dibidang kedokteran gigi berkaitan erat dengan konsep minimal invasive dentistry, yaitu tindakan perawatan dengan mengutamakan konservasi jaringan gigi yang sehat serta mengurangi intervensi yang tidak diperlukan ( Shahdad dan Kennedy, 1998; Setien et al., 2001). Salah satu perkembangan material yang mendukung konsep tersebut adalah ditemukannya resin komposit sebagai material restorasi yang bersifat adhesif dengan preparasi kavitas minimal (Devigus, 2011) dan mempunyai unsur estetik yang tinggi karena berbagai pilihan warna yang sesuai dengan warna natural dari gigi yang berbeda untuk setiap individu (Gordan et al., 2003).
Resin komposit yang saat ini tersedia di pasaran, pada dasarnya sudah memiliki sifat-sifat mekanis yang baik dan dapat diaplikasikan pada seluruh area gigi di dalam mulut. Setelah resin komposit diaplikasikan ke dalam rongga mulut, suatu proses yang dinamis dan kompleks melibatkan perubahan suhu, makanan, minuman, saliva dan biofilm mulai terjadi. Proses ini mengakibatkan penuaan pada resin komposit ( Øilo, 1992; Fúcio et al., 2008). Secara klinis, degradasi resin komposit ini akan mengakibatkan diskolorasi, fraktur, delaminasi, chipping dan kegagalan adhesi pada tepi restorasi (Mjor, 1981; Roulet, 1987; Swift, 1987). Studi mengenai proses penuaan resin komposit dilakukan dengan cara mensimulasi keadaan didalam rongga mulut melalui beberapa uji in vitro, yaitu : penyimpanan
2 dalam air yang telah di destilasi ( Frankenberger et al., 2000; Cesar et al., 2001;
Santerre et al., 2001), saliva (Musanje dan Darvell , 2003), perendaman dalam citric acid ( Yap et al., 1999; Özcan et al., 2007), thermocycling (Kawano et al., 2001;
Rinastiti et al., 2011) atau diekspos dengan menggunakan biofilm (Rinastiti et al., 2010).
Selain penuaan, kelemahan resin komposit dipengaruhi oleh keausan. Bila resin komposit diaplikasikan pada area yang menerima tekanan yang tinggi, seperti pada kasus pasien yang mengalami bruxism atau kebiasaan parafungsional, fraktur restorasi resin komposit masih sering terjadi. Resin komposit yang diaplikasikan untuk merestorasi kerusakan gigi yang luas, misalnya pada beberapa gigi pada satu kuadran atau tonjol gigi, ketahanan resin komposit terhadap keausan masih bermasalah (Kramer et al., 2007). Permasalahan lain yang sering muncul pada situasi klinis adalah adanya karies sekunder serta fraktur restorasi, sehingga diperlukan penggantian restorasi resin komposit (Sarrett , 2005).
Resin komposit aktivasi sinar tampak mempunyai kelemahan apabila diaplikasikan pada gigi-gigi posterior, yaitu keausan yang cepat serta pengerutan polimerisasi. Adanya tekanan akibat pengerutan akan menyebabkan deformasi sehingga timbul retakan mikro pada resin komposit yang selanjutnya mengakibatkan kegagalan adhesi antarmuka resin komposit dan gigi dan menimbulkan celah tepi dan kebocoran mikro. Secara klinis, akibat dari rangkaian peristiwa tersebut adalah gigi menjadi sensitif dan timbul karies sekunder (Tiba et al., 2013). Studi klinis yang dilakukan terhadap restorasi resin komposit pada kavitas klas I dan II dalam jangka
3 waktu 3-6 tahun menunjukkan bahwa karies sekunder atau karies yang berulang merupakan penyebab utama terjadinya kegagalan restorasi dan pengerutan polimerisasi merupakan penyebab yang paling signifikan dalam kegagalan pelekatan antara jaringan gigi dan restorasi resin komposit (Letzel, 1989; Mjor et al., 1990).
Selama ini, salah satu cara untuk mengurangi pengaruh negatif pengerutan polimerisasi adalah pengisian lapis demi lapis atau disebut teknik inkremental. Resin komposit yang diaplikasikan pada area restorasi dengan ketebalan 2 mm diharapkan terpolimerisasi secara optimal, sehingga dapat meminimalisasi terjadinya marginal gap serta meningkatkan kekuatan fisis dan mekanis resin komposit ( Hakimeh et al., 2000; Ersoy et al., 2004; Correr et al., 2010). Sistem inkremental mempunyai kelemahan, yaitu adanya kontaminasi antara lapisan komposit, kegagalan pelekatan antar lapisan, teknik aplikasi yang sulit karena akses yang terbatas terhadap area preparasi dan waktu penumpatan yang diperlukan panjang (El-Safty et al., 2012b).
Akhir-akhir ini dikembangkan suatu material resin komposit yang dapat diaplikasikan ke dalam kavitas dengan ketebalan hingga 4 mm atau disebut teknik bulk-fill. Sebetulnya konsep bulk-fill, bukan merupakan konsep yang baru, beberapa peneliti telah melakukan penelitian mengenai aplikasi resin komposit dengan metode ini (El-Safty et al., 2012b; Kwon et al., 2006). Penelitian menunjukkan bahwa material ini memiliki beberapa karakteristik yang penting, yaitu pengerutan polimerisasi yang rendah, mempunyai kemampuan alir yang baik, penanganan yang lebih mudah serta peningkatan sifat fisis (Jose-Luis, 2010). Penelitian secara in vitro menunjukkan bahwa resin komposit bulk-fill mempunyai nilai flexural strength
4 seperti resin komposit dengan filler jenis nanofiller dan microhybrid serta lebih tinggi dibandingkan dengan resin komposit flowable. Creep resistance lebih rendah dibandingkan dengan resin komposit nano dan microhybrid. Modulus elastisitas dan kekerasan resin komposit bulk-fill lebih tinggi dibandingkan dengan resin komposit hybrid, namun resin komposit flowable mempunyai modulus elastisitas yang lebih tinggi (Ilie et al., 2013a). Moorthy, et al. (2012) dalam penelitiannya menyatakan bahwa pengerutan polimerisasi dan defleksi tonjol resin komposit bulk-fill lebih rendah dibandingkan dengan resin komposit nano dan microhybrid konvensional.
Sedangkan sifat alir dari resin komposit bulk-fill yang akan berpengaruh terhadap adaptasi material terhadap dinding kavitas, belum dapat dikonfirmasi. Illie dan Oberthur
Selain resin komposit bulk-fill yang bersifat packable, dikembangkan pula suatu resin komposit sonic activated bulk-fill, yaitu resin komposit yang diaktivasi dengan energi sonik. Pada saat energi sonik diaplikasikan melalui alat, viskositas resin komposit turun hingga 87%, meningkatkan kemampuan daya alir dari komposit.
Bila energy dihentikan, komposit kembali menjadi lebih viskos . Dalam hal ini, resin komposit tersebut tidak dapat dikategorikan sbagai komposit flowable. Daya alir komposit disebabkan oleh operator melalui handpiece dengan 5 level alir yang dapat diubah (Didem et al., 2014).
Resin komposit bulk-fill sangat diminati oleh para klinisi, namun hingga saat ini data in vitro maupun klinis masih sangat terbatas, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat –sifatnya. Beberapa peneliti menyatakan bahwa teknik
5 aplikasi resin komposit dengan jumlah lapisan yang lebih sedikit, bahkan dengan metode pengisian dengan cara bulk dapat menghasilkan restorasi yang baik (Abbas et al., 2003; Sarrett, 2005; Jose-Luis, 2010; Campodonico et al., 2011). Idriss, et al (2003) dalam penelitiannya menemukan bahwa tidak ada perbedaan celah tepi pada kavitas klas II yang direstorasi menggunakan resin komposit dengan teknik bulk maupun inkremental. Poskus, et al. (2004) menemukan bahwa kekerasan resin komposit bulk-fill pada daerah servikal lebih rendah dibandingkan di daerah oklusal, sedangkan pada resin komposit yang diaplikasikan secara inkremental tidak menunjukkan adanya perbedaan di antara kedua area tersebut. Sebaliknya, Amaral, et al. (2002) menyatakan bahwa pada kavitas klas II, tidak ada perbedaan kekerasan mikro yang signifikan pada berbagai kedalaman restorasi antara resin komposit yang diaplikasikan secara incremental maupun secara bulk. Selain itu dari hasil penelitiannya, Rees, et al, (2004) menyatakan bahwa pengerutan polimerisasi pada restorasi yang diaplikasikan secara inkremental dan bulk tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan.
Evaluasi sifat fisis dan mekanis dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satunya adalah pengukuran derajat konversi. Derajat konversi merupakan salah satu faktor penting yang akan mempengaruhi performa klinis dari resin komposit, selain teknik aplikasinya. Sifat biologis, fisis, mekanis seperti strength, modulus , kekerasan dan solubilitas yang optimal berkorelasi dengan tingginya derajat konversi (Obici et al., 2005; Obici et al., 2006). Derajat konversi bergantung pada faktor intrinsik seperti struktur kimiawi dari tipe monomer dimetakrilat, konsentrasi foto inisiator,
6 konsentrasi filler serta faktor eksternal seperti kondisi polimerisasi, jumlah tegangan yang terjadi akibat pengerutan polimerisasi serta konfigurasi preparasi kavitas (Leprince et al., 2013). Telah diketahui, bahwa untuk mencapai derajat konversi yang tinggi, dapat digunakan light curing unit (LCU) dengan intensitas yang tinggi..
Selain pengaruh penggunaan LCU, Rinastiti, et al (2010) menemukan bahwa derajat konversi akan meningkat seiring dengan proses penuaan resin komposit. Meskipun derajat konversi akan meningkatkan sifat fisis dan mekanis resin komposit, secara klinis terdapat situasi yang bertentangan. Beberapa peneliti menemukan bahwa terdapat linearitas antara peningkatan derajat polimerisasi dan pengerutan polimerisasi ( Ferracane dan Greener, 1986; Silikas et al., 2000; Braga dan Ferracane , 2002).
Derajat konversi tidak cukup untuk menunjukkan struktur tiga dimensi resin komposit. Suatu bangunan resin komposit (Rinastiti , 2010) mempunyai area dengan ikatan C=C yang berbeda, yaitu adanya monomer yang belum terpolimerisasi (Asmussen dan Peutzfeldt, 2001). Heterogenitas ini akan menghasilkan suatu komposit yang memiliki densitas ikatan silang rendah ( Yap et al., 2004; Ferracane, 2006). Filho, et al (2008) dalam penelitiannya mengenai softening atau plastisisasi resin komposit menggunakan metode yang sama dengan pengukuran densitas ikatan silang, menemukan bahwa tidak terdapat korelasi antara densitas ikatan silang dan derajat konversi. Densitas ikatan silang berperan penting dalam sifat-sifat resin komposit, material dengan densitas ikatan silang yang tinggi secara umum akan meningkatkan ketahanan fraktur dan resistensi keausan (Brandt et al., 2008). Arima,
7 et al. (1996) menyatakan bahwa terdapat korelasi yang kuat antara konsentrasi ikatan silang dan pengurangan solubilitas dari polimer polietilmetakrilat. Hal ini dibutuhkan dalam situasi klinis, terutama pada restorasi gigi posterior yang menerima beban pengunyahan yang dapat menimbulkan kegagalan restorasi apabila resistensi keausan rendah.
Densitas ikatan silang dapat diteliti secara langsung dengan cara mengukur glass temperature transition (Tg) dan menggunakan tes softening merupakan suatu uji berdasarkan pada pengukuran kekerasan secara berulang sebelum dan sesudah perendaman sampel pada cairan organic (Asmussen dan Peutzfeldt, 2001; Peutzfeldt, 1997). Metode ini berdasarkan pertimbangan bahwa suatu resin komposit dengan densitas ikatan silang yang tinggi akan lebih resisten terhadap degradasi dan penyerapan cairan, sedangkan polimer yang linear akan memiliki lebih banyak ruang dan jalur untuk difusi molekul cairan ke dalam struktur (Yap et al., 2001).
Pengukuran kekerasan dapat dilakukan dengan indentasi mikro yang telah banyak dilakukan untuk mengukur kekerasan berbagai permukaan seperti email, dentin, tulang dan material polimer (Schulze et al., 2003).
B. Permasalahan
Berdasarkan latar belakang penelitian tersebut maka timbul suatu permasalahan, apakah terdapat perbedaan densitas ikatan silang antara resin komposit packable bulk-fill, resin komposit sonic activated bulk-fill dan resin komposit packable konvensional, sebelum dan sesudah proses penuaan
8 C. Keaslian Penelitian
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahuis sifat dari resin komposit bulk fill, yaitu : kualitas adaptasi tepi dan kebocoran mikro ( Walter , 2013;
Campos et al., 2014), kekuatan mekanis ( Walter , 2013; Ilie et al., 2013a) rambatan deformasi dan defleksi tonjol (Campodonico et al., 2011), kinetik polimerisasi (Ilie dan Durner , 2013) dan derajat konversi (Alshali et al., 2013; Guimaraes et al., 2013).
Berdasarkan mesin pencari artikel ilmiah, sepengetahuan peneliti belum ada penelitian mengenai densitas ikatan silang resin komposit bulk fill dalam kondisi fresh dan setelah penuaan.
D. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi densitas ikatan silang resin komposit packable bulk-fill, resin komposit sonic activated bulk-fill dan resin komposit packable konvensional sebelum dan sesudah proses penuaan.
E. Manfaat Penelitian
Resin komposit bulk fill telah banyak digunakan di klinis, dan nampak sebagai suatu material yang menjanjikan, namun keterbatasan informasi ilmiah mengenai resin komposit bulk fill baik yang berupa packable bulk fill maupun sonic-activated
9 bulk fill menyebabkan adanya suatu kesenjangan antara bukti klinis dan kajian teoritis. Manfaat dari penelitian yang akan dilakukan kali ini adalah untuk mengevaluasi salah satu sifat fisik resin komposit yang berperan penting dalam situasi klinis, yaitu densitas ikatan silang sebelum dan sesudah proses penuaan, sehingga diharapkan dapat memberikan dasar-dasar ilmiah apakah material ini dapat dipertanggungjawabkan penggunaannya secara klinis, baik dari sisi sifat material maupun longevity dari material tersebut.
