BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Resin komposit mulai dikenal sebagai bahan restorasi gigi yang dapat meminimalisir kekurangan resin akrilik dan semen silikat pada tahun 1940.8,24 Resin komposit juga telah digunakan sebagai restorasi gigi selama lebih dari 50 tahun.25 Sistem adhesif berperan penting dalam keberhasilan aplikasi klinis bahan restorasi estetik dan meningkatkan perlekatan mikromekanis antara gigi dan bahan restorasi dengan teknik minimal invasif serta menutup tepi restorasi karena memberikan ikatan yang kuat antara resin dan struktur gigi.10,26,27 Walaupun jenis resin komposit dan sistem adhesif semakin berkembang, tetapi kontraksi polimerisasi yang dapat menyebabkan terbentuknya celah mikro masih menjadi masalah utama.16 Untuk memecahkan masalah tersebut maka digunakan Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer.
2.1 Resin Komposit
Resin komposit adalah bahan tambalan sewarna gigi yang digunakan hampir pada semua jenis restorasi.12 Resin komposit berasal dari bahan komposit polimer dan keramik yang sangat sering digunakan sebagai bahan restorasi kedokteran gigi pada bagian anterior dan posterior mulut.8,9,28 Resin komposit juga digunakan sebagai alternatif umum pengganti amalgam yang selalu menjadi kekhawatiran pasien mengenai bahaya kandungan merkuri di dalamnya.28
Perkembangan bahan restorasi kedokteran gigi (komposit) dimulai ketika Bowen (1960) mengembangkan suatu jenis bahan komposit baru.16,25 Resin komposit terdiri atas sejumlah komponen, yaitu matriks resin organik, partikel bahan pengisi anorganik (filler), bahan coupling (silane), sistem aktivator-inisiator, inhibitor dan stabilizer dan optical modifiers.8,24,25
2.1.1 Komponen Resin Komposit Matriks Resin
Matriks resin organik yang paling sering digunakan adalah bisphenol-A glycidyl methacrylate (bis-GMA) yang dihasilkan dari reaksi antara bisphenol A dan glycidyl methacrylate.9,25,28 Bis-GMA memiliki dua gugus hidroksil untuk meningkatkan viskositas sehingga dapat berpolimerisasi menjadi bentuk polimer ikatan ganda dan memiliki dua cincin karbon aromatik untuk menambah berat molekul dan kekakuan (Gambar 1).25,29
Gambar 1. Struktur kimia resin komposit dimethacrylate matriks resin bis-GMA.29
Matriks resin yang sering ditambahkan pada bis-GMA adalah triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA).9,16,19 Struktur kimia TEGDMA memiliki sifat mekanis yang lebih rendah daripada bis-GMA (Gambar 2).25
Gambar 2. Struktur kimia resin komposit dimethacrylate matriks resin TEGDMA.29
Matriks resin lainnya yaitu urethane dimethacrylate (UDMA) yang biasanya digunakan sebagai matriks resin tambahan atau pengganti bis-GMA.25 Struktur kimia UDMA memiliki gugus urethane yang memberikan kekuatan dan kekerasan pada polimer serta penyerapan air yang rendah (Gambar 3).25
R= rantai polimer pelebaran
Gambar 3. Struktur kimia resin komposit dimethacrylate matriks resin UDMA.29
Partikel Bahan Pengisi Anorganik (Filler)
Partikel bahan pengisi umumnya dihasilkan dari penggilingan atau pengolahan quartz atau kaca untuk menghasilkan partikel yang berkisar antara 0,1- 100 µm. Partikel bahan pengisi anorganik (filler) umumnya membentuk 30-70%
volume dan 50-85% berat komposit.5
Bahan Coupling (Silane)
Bahan coupling memiliki fungsi utama sebagai fasilitator ikatan antara matriks resin dan partikel bahan pengisi (filler).8,25 Bahan coupling yang sering digunakan adalah organosilane (3-methacryloxypropyl trimethoxysilane).19,25
Gambar 4. 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.19
Sistem Fotoinisiator dan Aktivator
Fotoinisiator yang sering digunakan adalah gugus diketone seperti camphorquinone (CQ) yang menyerap cahaya tampak berwarna biru dengan panjang gelombang antara 400-500 nm dan yang paling optimal sekitar 465 nm.25 Camphorquinone yang dihubungkan dengan aktivator yaitu tertiary amine seperti
pelebaran
dimethylaminoethylmethacrylate (DMAEMA) (Gambar 5) akan menghasilkan radikal bebas sehingga dapat menginisiasi proses polimerisasi.25
Gambar 5. Skema peranan CQ dan DMAEMA dalam polimerisasi radikal bebas resin komposit.25
Inhibitor dan Stabilizer
Inhibitor dan stabilizer memiliki struktur kimia seperti hydroquinone yaitu 4- methoxyphenol (MEHQ) dan 2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol atau butylated hydroxytoluene (BHT) yang berfungsi untuk mencegah terjadinya polimerisasi yang terlalu dini.25
Modifier Optik
Stain dan opacifiers digunakan untuk mengubah dan memodifikasi warna visual (shading) dan translusensi bahan komposit menjadi kombinasi yang lebih baik sebagai bahan restorasi yang menyerupai warna gigi. Bahan yang sering digunakan untuk meningkatkan opasitas adalah titanium dioksida dan alumunium oksida dalam jumlah kecil antara 0,001-0,007% berat.16,25
2.1.2 Klasifikasi Resin Komposit
2.1.2.1 Resin Komposit Berdasarkan Partikel Filler
Pada tahun 1983, Lutz dan Phillips mengklasifikasikan resin komposit berdasarkan jumlah dan ukuran partikel filler. 24,25
Deaktivasi
Polimerisasi
1. Resin Komposit Macrofiller
Resin komposit macrofiller menggunakan partikel bahan pengisi (filler) yang relatif besar yaitu dengan ukuran antara 10-100 mikron (µm) dan banyaknya bahan pengisi umumnya 75-80% berat atau 60-65% volume.9,16,29,30
2. Resin Komposit Midifiller
Resin komposit midifiller adalah resin yang partikelnya berukuran antara 1-10 µm.9,30
3. Resin Komposit Minifiller
Resin komposit minifiller secara relatif diisi dengan partikel bahan pengisi (filler) anorganik yang sangat kecil dengan ukuran partikel <0,1-1 µm.9,29,30
4. Resin Komposit Microfiller
Resin komposit microfiller terdiri dari partikel silika koidal dengan ukuran partikel antara 0,03-0,5 µm dan diameter rata-rata 0,04 µm, serta banyaknya bahan pengisi umumnya 35-50% volume.8,9,24,29
5. Resin Komposit Hibrid
Resin komposit hibrid memiliki ukuran partikel antara 0,1-3 µm dan banyaknya bahan pengisi 75-80% berat.9,16
6. Resin Komposit Nanofiller
Resin komposit nanofiller mengandung partikel filler yang sangat kecil yaitu antara 0,005-0,01 µm.12
7. Resin Komposit Nanohibrid
Resin komposit nanohibrid memiliki ukuran partikel 0,005-0,02 µm sehingga dapat mengurangi tingkat kekasaran permukaan sampai 1%.9
2.1.2.2 Resin Komposit Berdasarkan Viskositas 1. Resin Komposit Packable
Resin komposit packable adalah resin yang memiliki kelekatan permukaan yang rendah dan viskositas tinggi karena mengandung partikel bahan pengisi (filler) dengan volum yang tinggi, yaitu sekitar 70%.9,19,30 Karakteristik tersebut menyebabkan konsistensi resin yang kaku, lebih kuat, shrinkage yang rendah,
radiopasitas, dan lebih tahan terhadap pemakaian (3,5 µm/tahun).9,19 Resin komposit packable digunakan untuk restorasi gigi posterior, yaitu klas I dan II.9,19 Penggunaan ekstra sistem adhesif atau resin komposit flowable selapis tipis pada preparasi dinding kavitas dapat meningkatkan adaptasi dan perlekatan resin komposit packable.29
2. Resin Komposit Flowable
Resin komposit flowable mengandung resin dimethacrylate dan partikel filler anorganik dengan ukuran partikel 0,04-1,0 µm dan bahan pengisi lebih rendah daripada resin komposit lainnya, yaitu 41-53% volume.8 Resin komposit flowable memiliki viskositas rendah sehingga dapat beradaptasi dengan baik, yaitu menghasilkan ikatan yang rapat dengan dasar dan dinding kavitas.9,13,14 Selain itu, resin komposit flowable memiliki kelebihan seperti kemampuan membasahi permukaan gigi, memastikan penetrasi ke dalam setiap iregularitas, membentuk lapisan dengan ketebalan minimal, memperbaiki dan mengeliminasi udara yang masuk, radio-opaqueness, dan fleksibilitas tinggi.24 Resin komposit flowable diindikasikan untuk restorasi klas I, II, V, pit dan fissure sealants, bahan reparasi batas tepi restorasi, dan lebih sering digunakan sebagai liner dibawah resin komposit hibrid dan packable.8,12,13,24
Perbedaan sifat fisis dan mekanis antara resin komposit packable dan flowable (Tabel 1) menghasilkan perbedaan kualitas penggunaan bahan restorasi.19
Tabel 1. Perbandingan sifat fisis dan mekanis antara resin komposit packable dan resin komposit flowable.19
Sifat Resin Komposit
Packable
Resin Komposit Flowable
Kekuatan fleksural (MPa) 85-110 70-120
Modulus fleksural (GPa) 9,0-12 2,6-5,6
Kekuatan compressive (MPa) 220-300 210-300
Modulus compressive (GPa) 5,8-9,0 2,6-5,9
Shrinkage polimerisasi linear (%) 0,6-0,9 -
2.1.2.3 Resin Komposit Berdasarkan Cara Aktivasi Polimerisasi 1. Resin Komposit Self Cured
Resin komposit self-cured merupakan resin yang diaktivasi secara kimia.9,16 Bahan yang diaktifkan secara kimia mengandung inisiator benzoil peroksida dan aktivator amin tersier (N,N dimetil-p-toluidin).8,9,16 Apabila kedua pasta diaduk, amin bereaksi dengan benzoil peroksida untuk membentuk radikal bebas dan polimerisasi tambahan dimulai.9,16 Resin komposit self-cured mempunyai working time 1-1,5 menit dan setting time 4-5 menit.8,19
2. Resin Komposit Light Cured
Resin komposit yang diaktifkan dengan sinar ultra violet telah digantikan dengan sinar yang dapat dilihat dengan mata pada akhir tahun 1970 dan secara nyata meningkatkan kemampuan polimerisasi.8,16 Waktu dan kedalaman curing tergantung pada intensitas, panjang gelombang dan penetrasi sinar.19 Waktu penyinaran tidak boleh kurang dari 20-60 detik dan ketebalan resin kurang dari 2,0 mm.9,16,19 Resin komposit light-cured lebih sering digunakan daripada resin komposit self-cured.16 Resin komposit light-cured terdiri atas pasta tunggal dalam suatu semprit.16 Radikal bebas sebagai pemicu reaksi terdiri atas molekul fotoinisiator dan aktivator amin yang terdapat dalam pasta.9,16 Pemaparan terhadap sinar dengan panjang gelombang yang tepat (468 nm) merangsang fotoinsiator berinteraksi dengan amin untuk membentuk radikal bebas yang mengawali polimerisasi tambahan.16
3. Resin Komposit Dual Cured
Resin komposit dual-cured terdiri atas dua pasta yang mengandung akselerator kimia dan aktivator sinar.9,19 Mekanisme aktivasi dual-cured diperlukan ketika bagian-bagian komposit tidak dapat diakses oleh sinar.19 Kelebihan penggunaan resin komposit dual-cured adalah ketika dua pasta diaduk bersama dan ditempatkan pada gigi, sinar curing digunakan untuk mengawali reaksi setting dan kemudian dilanjutkan dengan reaksi setting kimia pada area yang tidak terjangkau oleh sinar untuk memastikan pengaturan yang tepat.9,19 Proses dual-cured ini sangat membantu dalam mem-build up gigi yang telah dirawat endodontik dan dalam menaruh materi inti komposit setengah jalan ke dalam ruang kanal.9
2.1.3 Polimerisasi Resin Komposit
Polimerisasi adalah reaksi kimia yang terjadi ketika monomer-monomer resin dengan berat molekul rendah bergabung untuk membentuk rantai panjang yaitu polimer yang memiliki berat molekul tinggi.9 Proses polimerisasi dimulai oleh aktivator (kimia atau sinar) yang menyebabkan molekul inisiator membentuk radikal bebas (pengisian molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan).9
Monomer dimethacrylate (bis-GMA) mempunyai gugus fungsional dengan karbon ikatan ganda (C=C).9 Persentasi ikatan ganda bereaksi dari 35-80%.19 Radikal bebas memecah salah satu karbon ikatan ganda membentuk ikatan tunggal dan radikal bebas lainnya (Gambar 6).9 Radikal bebas tersebut dapat menyebabkan reaksi yang sama dengan monomer lainnya untuk menambah rantai polimer (polimerisasi adisi).9 Monomer-monomer yang bergabung satu sama lain menjadi rantai menyebabkan volume resin berkurang sehingga hasil akhir akan mengalami shrinkage.9
Gambar 6. Reaksi rantai suatu radikal bebas pada tahapan proses polimerisasi.29
Polimer lengkap Termasi (2 radikal bebas bergabung) Propagasi dengan monomer yang tersedia
Radikal bebas yang baru
Inisiasi (monomer baru) Radikal bebas Inisiator (peroksida)
Resin komposit cenderung mengalami stress dan shrinkage saat proses polimerisasi. Stress polimerisasi timbul ketika resin komposit disinar dalam kondisi yang berikatan dan shrinkage polimerisasi akan menghasilkan suatu gaya di dalam dinding kavitas. Struktur gigi yang kaku dapat bertahan dari gaya ini, namun adanya tarikan dapat menyebabkan terbentuknya celah pada tepi restorasi atau kerusakan struktur gigi yang sehat oleh deformasi (Gambar 7).8
Gambar 7. Shrinkage polimerisasi menghasilkan celah diantara bahan restorasi dan permukaan gigi.8
2.1.4 Indikasi dan Kontraindikasi Indikasi
Resin komposit bisa digunakan untuk beragam aplikasi klinis.12 Umumnya, indikasi penggunaan resin komposit adalah untuk restorasi klas I, II, III, IV, V dan VI, sealants dan restorasi resin preventive, semen untuk restorasi indirek, restorasi sementara, periodontal splinting, dan prosedur perbaikan estetis seperti partial veneers, full veneers, modifikasi kontur gigi dan penutupan diastema.8,9,12
Kontraindikasi
American Dental Association (ADA) tidak menyarankan penggunaan resin komposit pada gigi yang menerima beban oklusal berat, bagian gigi yang tidak bisa diisolasi, dan pasien yang alergi atau sensitif dengan bahan komposit.12 Selain itu resin komposit juga menjadi kontraindikasi bagi pasien yang memiliki oral hygiene yang buruk dan sangat rentan terhadap karies.8
permukaan gigi restorasi celah
2.2 Stress Decreasing Resin (SDR)
Jenis resin komposit flowable terbaru yang sering digunakan saat ini adalah Stress Decreasing Resin (SDR).4 SDR adalah suatu komponen yang mengandung fluoride, menggunakan visible light cured, merupakan bahan restorasi resin komposit yang radiopak dan berperan sebagai pengganti dentin karena memiliki modulus elastisitas yang sama.21 SDR mempunyai perlakuan sama seperti resin komposit flowable konvensional, tetapi bisa diletakkan dengan ketebalan mencapai 4 mm dalam 1 lapisan dan setiap lapisan dilight-cured hanya selama 20 detik untuk mengurangi stress polimerisasi dan lapisan teratas ditutupi oleh resin komposit konvensional yang memiliki viskositas tetap dengan ketebalan 2 mm.3,4,11,21,22
SDR mempunyai keutamaan sendiri yang menyediakan adaptasi yang sangat baik terhadap dinding kavitas yang telah dipreparasi.5,22 SDR digunakan dengan aplikasi sistem adhesif enamel atau dentin yang tepat dan memiliki biokompatibilitas dengan semua sistem adhesif dentsply yang didesain untuk digunakan dengan restorasi komposit visible light cured.21
SDR tersedia dalam 1 warna yang sama dan didesain sehingga dapat dilapisi oleh methacrylate berbasis komposit posterior untuk menggantikan bagian enamel oklusal dan fasial yang hilang.21 SDR diindikasikan sebagai basis restorasi klas I dan II, tetapi kontraindikasi pada pasien yang memiliki riwayat alergi resin berbasis methacrylate.20,21,23 SDR tersedia dalam bentuk kompul dan diaplikasikan ke dalam kavitas dengan menggunakan gun (Gambar 8).21
Gambar 8. Gun dan kompul untuk aplikasi Stress Decreasing Resin (SDR).
2.2.1 Komposisi Stress Decreasing Resin (SDR)
SDR memiliki kandungan formula yang lengkap yaitu gabungan dari komponen terbaru dan konvensional (Tabel 2).21 Teknologi SDR terbaru adalah struktur urethane dimethacrylate yang bisa mengurangi shrinkage dan stress polimerisasi.11,21 SDR mempunyai tingkat shrinkage yang sangat rendah daripada resin komposit flowable konvensional lainnya yaitu 3,5%.21 Volume shrinkage yang lebih rendah mengurangi shrinkage dan stress secara keseluruhan.21
Tabel 2. Komposisi SDR dan fungsinya.21
Kandungan Fungsi
SDR urethane dimethacrylate Mengurangi shrinkage dan mengurangi stress pada struktur resin
Resin dimethacrylate Struktur resin
Difungsional diluents Membentuk ikatan silang pada resin komposit
Barium dan Strontium alumino-fluoro-silicate-glasses (68% berat dan 45% volum)
Struktur partikel kaca dan fluoride
Sistem fotoinisiator Visible light curing
Colorants Universal shade
SDR terdiri dari kombinasi unik dengan struktur molekul besar dengan bagian kimia yang disebut modulator polimerisasi dan secara kimia tertanam di tengah pusat monomer resin SDR yang berpolimerisasi.5,21-23 Perluasan “fase curing”
memaksimalkan keseluruhan derajat konversi dan meminimalisir stress polimerisasi di atas 60% daripada resin komposit flowable konvensional.3,22 Berat molekul yang tinggi di sekitar pusat modulator memberikan fleksibilitas dan struktur jaringan resin SDR yang baik (Gambar 9).21,22
Gambar 9. Struktur kimia Stress Decreasing Resin (SDR).21
2.2.2 Kelebihan Stress Decreasing Resin (SDR)
Bahan resin komposit konvensional tersusun dari matriks resin organik dan mineral fillers.9,16,19,28
SDR berbeda dengan resin komposit konvensional karena membentuk suatu teknologi resin yang dapat mengurangi stress.21 Proses polimerisasi berlangsung sangat cepat bersamaan dengan volumetric shrinkage terhadap sistem resin yang mendapat paparan visible light.21 Sistem resin komposit konvensional menyebabkan polimerisasi dan shrinkage berlangsung cepat sehingga stress polimerisasi meningkat luas.21 SDR menunjukkan perbedaan secara kontras walaupun berada di posisi yang sama dengan resin komposit konvensional, yaitu stress polimerisasi yang sangat berkurang hampir sekitar 80% dan pengurangan volumetric shrinkage sekitar 20%.21 Stress yang dihasilkan oleh SDR selama polimerisasi adalah 1,4 MPa, sedangkan resin komposit flowable konvensional lainnya melebihi 4 MPa.3,22
2.3 Sistem Adhesif
Sistem adhesif adalah suatu bagian yang kedua permukaannya menyatu.15 Sistem adhesif berasal dari bahasa Latin adhaerere yang artinya “untuk melekat ke”.15 Adhesif adalah suatu bahan yang biasanya merupakan cairan kental yang menghubungkan dua substrat bersamaan dan mengeras serta dapat mentransfer beban
• Pembentukan stress yang rendah selama polimerisasi Monomer SDR dengan modulator
• Berat molekul tinggi
• Pembentukan fleksibilitas Monomer konvensional
dari satu permukaan ke permukaan lainnya.15,31 Kekuatan adhesif merupakan ukuran kapasitas penahan beban suatu adhesive joint.15
Sistem adhesif membentuk kekuatan ikatan yang adekuat, tahan lama terhadap pemakaian dan penyerapan air, stabilitas warna yang baik, memiliki kontak yang tertutup rapat antara adhesif dan substrat (enamel atau dentin) serta tidak menimbulkan toksik.15,32,33 Tegangan permukaan adhesif harus lebih rendah daripada energi permukaan enamel dan dentin.15 Masalah utama ikatan resin ke struktur gigi adalah shrinkage selama polimerisasi adisi radikal bebas.15 Sistem adhesif gigi harus memberikan suatu ikatan awal yang kuat untuk menahan stress.15
2.3.1 Klasifikasi sistem adhesif
Van Meerbeek et al mengklasifikasikan sistem adhesif menjadi dua bagian besar (Gambar 10) yaitu total etch dan self etch sebagai berikut31,33:
Gambar 10. Klasifikasi mekanisme sistem adhesif.31
1. Adhesif Etch-and-Rinse (disebut sebagai Total Etch) Total Etch Two Step
Sistem adhesif total etch terbagi atas dua, yaitu total etch three step dan total etch two step.33,34 Sistem adhesif total etch three step terdiri atas aplikasi kondisioner atau etsa asam, primer atau promoting agent, dan agen bonding atau resin adhesif, sedangkan sistem adhesif total etch two step terdiri atas penggabungan primer dan resin adhesif kedalam satu larutan (Gambar 11).30,33,34
Gambar 11. Mekanisme sistem adhesif two-step one-bottle total-etch.30
Sistem adhesif total etch two step merupakan sistem adhesif generasi kelima yang sering disebut dengan two step one bottle total etch dan paling efektif, efisien, serta memiliki perlekatan yang stabil terhadap enamel. Larutan selektif kristal hidroksiapatit termasuk etsa yang biasanya digunakan adalah 30-40% gel asam fosfor. Tahap prosedur yang paling penting adalah aplikasi primer. Kelebihan dari penggunaan sistem adhesif total etch two step antara lain, prosedur aplikasi lebih sederhana, komposisi stabil dan konsisten, aplikasi bersifat hygienic sehingga dapat mencegah kontaminasi silang, dan berperan sebagai shock absorber.33
Total etch two step mempunyai kekuatan perlekatan yang lebih baik dibandingkan dengan self etch two step dan self etch one step sehingga mampu mengurangi terjadinya celah mikro pada restorasi resin komposit klas I.
2. Adhesif Self-Etch
Sistem adhesif self etch terbagi atas dua, yaitu self etch two step yang merupakan generasi adhesif keenam dan self etch one step yang merupakan generasi adhesif ketujuh. Sistem adhesif self etch menggunakan bonding agent yang bisa berpenetrasi ke smear layer dan menggabungkannya kedalam bonding layer, selain itu self etch tidak memerlukan prosedur rinsing. Sistem adhesif self etch mempunyai kekuatan perlekatan yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem adhesif total etch.18,40
Acid etching+rinsing Smear
layer
Dentin
teretsa Adhesif Komposit Adhesif
Lapisan hibrid Resin
tag Dentin
Inter- tubular
Tubulus dentin
2.3.2 Perlekatan terhadap Enamel
Enamel adalah jaringan keras gigi yang termineralisasi tinggi dan terdiri dari 90% volume hidroksiapatit.15 Perlekatan terhadap enamel terjadi melalui retensi mikromekanis setelah etsa asam digunakan untuk menghilangkan smear layers dan terutama untuk melarutkan kristal hidroksiapatit pada permukaan luar di antara permukaan lainnya.19 Etsa asam mengubah permukaan enamel yang halus menjadi sebuah permukaan yang tidak beraturan dan meningkatkan energi permukaan. Ketika bahan cairan resin diaplikasikan pada permukaan teretsa yang tidak beraturan, resin akan berpenetrasi kedalam permukaan dibantu melalui aksi kapiler.15 Monomer yang terkandung dalam bahan akan berpolimerisasi dan terkunci satu sama lain dengan permukaan enamel.15 Mekanisme dasar dari perlekatan resin-enamel adalah pembentukan resin tags didalam permukaan enamel (Gambar 12).8,15,35 Resin tags yang terbentuk di sekitar enamel rods, yaitu diantara prisma enamel disebut dengan macrotags dan jaringan halus dari beberapa small tags yang terbentuk di tiap-tiap ujung rod di tempat larutnya kristal hidroksiapatit disebut dengan microtags.8,15
Gambar 12. Scanning Electron Microscopy ruang intertubular dan tubulus dentin yang terbuka pada dentin yang dietsa (A). Pandangan cross-sectional micromechanical retention sistem perlekatan pada dentin. Gambaran skematik komposit, hybrid layer dengan microtags dan tubulus dengan resin microtags setelah larut dengan dentin (B).35
enamel
Pengetsaa n
Pengetsaa n
Macrotag Microtag
2.3.3 Perlekatan terhadap Dentin
Dentin mempunyai hambatan besar terhadap ikatan perlekatan dibandingkan enamel, karena dentin adalah jaringan hidup.16,36 Dentin bersifat heterogen dan terdiri atas bahan anorganik (hidroksiapatit) 50% volume, bahan organik (khususnya kolagen tipe I) 30% volume, cairan 20% volume dan perbedaan signifikan antara email dengan dentin adalah dentin mengandung lebih banyak air dan sangat hidrofilik.16,19,36
Bahan bonding diaplikasikan agar permukaan dentin menjadi basah, kemudian dikeringkan secara perlahan.19 Saat komponen hidroksiapatit sebagai lapisan terluar dentin dihilangkan, dentin mengandung sekitar 50% ruangan kosong dan 20% air.19 Smear layer dapat mengurangi permeabilitas dentin dan sangat membantu bahan bonding yang bersifat hidrofobik dan menutupi tubulus dentin (Gambar 13).29
Gambar 13. SEM (Scanning Electron Micrograph) smear layer pada dentin.29
2.4 Celah Mikro Pada Kavitas Klas I
C-factor yang merupakan perbandingan antara permukaan gigi yang mendapat aplikasi bonding dengan permukaan gigi yang tidak mendapat aplikasi bonding.6,7,12,28 Permukaan gigi yang tidak mendapat aplikasi bonding dapat berperan sebagai reservoir untuk deformasi plastis pada tahap awal polimerisasi.6,28 Restorasi resin komposit klas I mempunyai nilai C-factor tertinggi, yaitu 5:1 (Gambar 14) yang menunjukkan hanya satu permukaan yang berperan sebagai reservoir.6 Semakin tinggi nilai C-factor maka semakin tinggi potensial beban kontraksi pada ikatan
perlekatan resin komposit sehingga semakin tinggi peluang terjadinya celah mikro akibat pengerutan polimerisasi terutama di sepanjang dasar kavitas.6,28
Gambar 14. C-Factor pada berbagai preparasi klas restorasi gigi.6
Shrinkage polimerisasi dapat diminimalisir dengan cara meletakkan restorasi pada incremental layer yang kecil, menghindari bersatunya dinding yang berlawanan dengan incremental layer, proses pengerasan setiap lapisan yang dilakukan secara terpisah, menggunakan filler yang tebal, dan menggunakan resin komposit flowable yang memiliki tingkat modulus rendah sebagai stress-breaking liner sehingga dapat melapisi setiap bagian kavitas secara lebih baik daripada bahan yang berdaya alir
Sealant atau Klas V
C-Factor
Klas I Klas II
Klas III Klas IV
1 sisi 2 sisi 3 sisi 4 sisi 5 sisi
Permukaan restorasi c-factor Proses selama curing
Tampilan lateral Tampilan atas
rendah.2,4,6,28 Stress dan shrinkage polimerisasi yang tinggi dapat menimbulkan berbagai macam permasalahan, yaitu terbentuknya celah mikro, karies sekunder, hilangnya perlekatan, warna pada trestorasi dan lainnya (Gambar 15).37
Gambar 15. Efek yang ditimbulkan oleh shrinkage polimerisasi.37
Keretakan enamel Karies sekunder
Pewarnaan margin
Sensitivitas post-operatif Celah mikro
Hilangnya perlekatan
Restorasi Resin Komposit Klas I
Sistem adhesif Intermediate layer
Stress Decreasing Resin (SDR)
Resin komposit flowable sebagai intermediate
Konvensional
Stress yang dihasilkan selama polimerisasi adalah 1,4 MPa
Stress yang dihasilkan selama polimerisasi adalah >4 MPa Stress dan shrinkage polimerisasi resin serta restorasi klas I memiliki nilai C-factor tertinggi
Celah mikro
Total etch Self etch
Three step total etch
Two step total etch
Two step self etch
One step self etch
Upaya penanganan?
2.6 Kerangka Konsep
Celah mikro Restorasi resin komposit klas I
Sistem adhesif total etch two step + Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer
Sistem adhesif total etch two
step + RK flowable
konvensional sebagai intermediate layer
Sistem adhesif total etch two step tanpa intermediate layer
Stress yang dihasilkan selama polimerisasi adalah
Penelitian ini dilakukan pada restorasi Klas I. Dalam penelitian ini kavitas akan dibentuk sesuai dengan penelitian yang dilakukan sebelumnya oleh Al-Boni dan Raja yaitu dengan panjang 4 mm, lebar 3 mm dan kedalaman 4 mm. Desain kavitas yang dibentuk mengikuti desain restorasi Klas I biasanya dengan menggunakan high speed handpiece dan pear shape bur.
Beberapa penelitian mengindikasikan penggunaan Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer restorasi klas I jauh lebih bagus daripada resin komposit flowable konvensional karena dapat mengurangi shrinkage polimerisasi secara signifikan, yaitu 3,5% dan stress yang dihasilkan SDR selama polimerisasi hanya 1,4 MPa, sedangkan resin komposit flowable konvensional menghasilkan stress selama polimerisasi >4 MPa.
SDR terdiri dari kombinasi unik dengan struktur molekul besar dengan bagian kimia yang disebut modulator polimerisasi dan secara kimia tertanam di tengah pusat monomer resin SDR yang berpolimerisasi. Berat molekul yang tinggi di sekitar pusat modulator memberikan fleksibilitas dan struktur jaringan resin SDR yang baik. SDR menunjukkan perbedaan secara kontras walaupun berada di posisi yang sama dengan resin komposit flowable konvensional, yaitu stress polimerisasi yang sangat berkurang hampir mencapai 80% dan pengurangan volumetric shrinkage sekitar 20%.
Pada penelitian ini sistem adhesif yang digunakan adalah total etch two step dan berdasarkan penelitian Yesilyurt et al. bahwa sistem adhesif total etch two step mempunyai kekuatan perlekatan yang lebih tinggi dibandingkan sistem adhesif self etch. Setelah aplikasi sistem adhesif total etch two step, dilakukan aplikasi SDR dengan menggunakan teknik insersi sistem bulk. Bahan restorasi yang digunakan sebagai lapisan penutup adalah resin komposit packable yang memiliki karakteristik shrinkage yang rendah, lebih kuat, lebih tahan terhadap pemakaian, dan konsistensi resin yang kaku serta penggunaan ekstra sistem adhesif atau resin komposit flowable selapis tipis pada preparasi dinding kavitas dapat meningkatkan adaptasi dan perlekatan resin komposit packable.
Penelitian ini menggunakan tiga kelompok perlakuan, yaitu kelompok I dengan aplikasi Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer, kelompok
II dengan aplikasi resin komposit flowable konvensional sebagai intermediate layer, dan kelompok III tanpa aplikasi intermediate layer, sehingga dapat dilihat stress dan shrinkage yang terjadi pada setiap kelompok selama polimerisasi.
Polimerisasi komposit dapat dibagi kedalam dua fase, yaitu pre dan post gel.
Pada fase pre-gel yaitu dimana resin komposit masih berbentuk pasta, polimer reaktif resin mampu mengimbangi shrinkage tanpa menimbulkan stress. Setelah derajat konversi mencapai 10-20% polimer resin berubah dari bentuk pasta menjadi gel. Pada tahap ini shrinkage polimerisasi terus berlanjut dan menimbulkan stress di dalam material resin komposit yang kemudian disalurkan pada interface restorasi dan gigi serta di dalam struktur gigi. Stress yang timbul dapat melebihi perlekatan adhesif dan cohesive strength gigi atau komposit sehingga mengakibatkan kerusakan pada tepi restorasi. Stress dan shrinkage polimerisasi merupakan faktor utama terjadinya celah mikro pada tepi restorasi dan menyebabkan kegagalan bahan resin komposit di rongga mulut.
Hingga saat ini belum ada penelitian yang membandingkan penggunaan bahan intermediate layer pada restorasi klas I terhadap celah mikro menggunakan sistem adhesif total etch two step. Dengan demikian penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer restorasi klas I dengan sistem adhesif total etch two step terhadap celah mikro (in vitro).
