BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Gigi dengan kavitas yang dalam dan luas seperti restorasi klas II MOD lebih rentan terhadap terjadinya fraktur karena semakin luas preparasi pengurangan gigi maka akan semakin mengurangi kekuatan dan juga fracture resistance gigi. Resin komposit merupakan bahan restorasi yang sering
digunakan untuk restorasi kavitas. Namun resin komposit memiliki kelemahan yaitu pengerutan selama polimerisasi yang membuat terbentuknya celah sehingga terjadi karies sekunder hingga restorasi melemah dan mempermudah terjadinya fraktur. Untuk memperbaiki sifat fisik resin komposit dilakukan penambahan bahan pengisi dan inisiator pada resin komposit yang dikenal dengan resin komposit bulk fill. Resin komposit ini digunakan dengan mengaplikasikan resin komposit secara bulk ke dalam kavitas sehingga restorasi dapat dilakukan dengan lebih cepat dan mudah. Saat ini terdapat tiga tipe resin komposit bulk fill yang dibedakan berdasarkan viskositasnya, yaitu viskositas rendah, viskositas medium dan viskositas yang berflukuasi.
2.1 Resin Komposit
Resin komposit merupakan salah satu bahan tambalan sewarna gigi yang banyak digunakan saat ini karena memiliki nilai estetis yang tinggi dibandingkan dengan bahan tumpatan warna gigi yang lain. Bahan tersebut merupakan salah satu polimer yang mengeras melalui polimerisasi. Istilah resin komposit dapat didefinisikan sebagai gabungan dua atau lebih bahan yang berbeda dengan sifat-sifat yang unggul sehingga akan menghasilkan sifat-sifat yang lebih baik dari pada bahan itu sendiri.15
agar dapat diaplikasikan. Coupling agent berfungsi untuk menyatukan filler dan matriks resin. Selain ketiga komponen tersebut, komposisi resin komposit juga dapat ditambahkan dengan aktivator, inisiator, pigmen dan ultraviolet absorben.15,17 Tambahan komponen tersebut dapat berfungsi saat proses polimerisasi dan warna resin komposit sesuai dengan warna gigi. Penambahan komponen bahan pengisi ke dalam matriks resin secara signifikan dapat meningkatkan sifat mekanis resin komposit.16
Sifat mekanis resin komposit merupakan faktor penting terhadap kemampuan bahan ini bertahan di dalam gigi karena gigi sering mendapat tekanan pengunyahan. Volume filler (bahan pengisi) yang besar dapat meningkatkan kekuatan resin komposit, tetapi berdasarkan studi evaluasi klinis selama 1 tahun melaporkan bahwa 34 % tumpatan resin komposit mengalami fraktur.16 Oleh karena itu, untuk meningkatkan sifat mekanis resin komposit bahan pengisi tidak hanya ditambah volumenya, tetapi juga harus dimodifikasi agar sifat mekanisnya bertambah baik.
2.1.1 Polimerisasi Resin Komposit
Reaksi polimerisasi resin komposit melalui 3 tahap yaitu inisiasi, propagasi dan terminasi. Pada tahap inisiasi dimana molekul besar terurai karena proses panas menjadi radikal bebas. Proses pembebasan tersebut menggunakan sinar tampak yang dimulai dengan panjang gelombang 460–485 nm. Tahap kedua adalah propagasi, pada tahap ini monomer yang diaktifkan akan saling berikatan sehingga tercapai polimer dengan jumlah monomer tertentu. Tahap terakhir adalah terminasi dimana rantai membentuk molekul yang stabil. Reaksi ini akan terus berkelanjutan menjadi rangkaian yang panjang atau dapat juga bereaksi dengan rantai lainnya membentuk rantai silang. Proses terminasi ini terjadi apabila semua radikal bebas telah selesai bereaksi.17
2.2 Resin Komposit Bulk Fill
Pengerutan resin komposit saat polimerasi merupakan masalah yang sampai saat ini masih diteliti penyelesaiannya, dan salah satu cara mengatasinya adalah dengan menggunakan teknik restorasi secara incremental atau berlapis untuk mengurangi pengerutan. Namun teknik restorasi incremental dapat menimbulkan ruang kosong, celah pada restorasi dan memerlukan waktu yang lama dalam pengaplikasiannya terutama untuk kavitas yang luas.6,9
Untuk memperbaiki sifat fisik resin komposit dilakukan penambahan bahan pengisi dan inisiator pada resin komposit yang dikenal dengan resin komposit bulk fill. Resin komposit ini digunakan dengan mengaplikasikan resin komposit secara bulk artinya secara sekaligus ke kavitas yang dalam sehingga restorasi dapat dilakukan dengan lebih cepat dan mudah. Resin komposit bulk fill mempunyai kelebihan penyusutan polimerisasi yang rendah dan dapat berpolimerisasi dengan kedalaman penyinaran hingga 4 mm. Resin komposit bulk fill dapat diaplikasikan secara bulk karena terdapat peningkatan translusensi
pada bahan sehingga sinar dapat masuk menembus lebih dalam, bulk fill juga menggunakan foto inisiator yang dapat menyerap sinar dengan maksimal.8 Setiap merek bulk fill memiliki mekanisme kerja yang berbeda, ada yang dimodifikasi pada filler, monomer, ditambahkan fiber, dan yang diaktivasi tenaga ultrasonic, namun tetap memiliki keunggulan yang sama yaitu dapat diaplikasikan dengan ketebalan mencapai 4 mm dalam sekali aplikasi.6,8,9
a. Resin komposit bulk fill dengan monomer yang berbeda
berlangsung sehingga akan mengurangi terbentuknya jaringan pada saat polimerisasi terjadi sehingga akan mengurangi stress.22
b. Resin komposit bulk fill yang diaktivasi sonic
Resin komposit dengan vibrasi sonic (SonicFill) merupakan resin komposit customised yang mempunyai viskositas tinggi dan terdiri dari handpiece yang dirancang khusus. Resin komposit dengan vibrasi sonic customized tersedia di dalam tip unidose dan dimasukkan ke dalam kavitas menggunakan handpiece sonic yang telah didesain. Saat tip ditempatkan ke dalam kavitas, dan handpiece diaktifkan, proses pencairan akan terjadi dan vibrasi berfrekuensi tinggi akan menurunkan viskositas material komposit formula khusus sampai 87% dan kemudian resin komposit tertekan keluar dari ujung capsule.10,24 Teknik vibrasi dapat menurunkan viskositas resin, sehingga memungkinkan material dari restorasi tersebut dapat mengalir dan beradaptasi dengan mudah pada dinding kavitas tanpa terbentuknya gelembung udara. Penurunan viskositas material komposit tersebut akan menghasilkan adaptasi yang optimal pada kavitas mirip seperti hasil kerja dari resin komposit flowable. Setelah kavitas terisi selama beberapa saat, viskositas resin akan kembali meningkat ke keadaan viskositas tinggi.
Gambar 1. Handpiece Sonicfill (Kerr)
c. Resin komposit bulk fill yang diperkuat short fiber
Penggunaan fiber pada bahan kedokteran gigi memiliki beberapa fungsi diantaranya meningkatkan kekuatan dan kekakuan, meningkatkan ketahanan bahan terhadap fraktur, serta menurukan penyusutan polimerisasi.24
Beberapa penelitian dilakukan untuk memperkuat resin komposit sebagai bahan restorasi dengan menambahkan fiber yang berupa glass fiber, carbon fiber, polyethylene fiber.25 Penguatan dengan menambahkan fiber jenis glass fiber terbukti dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik resin komposit.
Glass fiber merupakan fiber yang bersifat biokompatibel, inert,
translusen dan tahan lama termasuk pada radikal bebas.Glass fiber memiliki kekuatan yang tinggi namun modulus elastisitasnya tidak begitu baik 26
Abouelleil dkk (2015) melakukan penelitian perbandingan mekanis properties dari komposit bulk fill yang diperkuat short fiber dengan komposit bulk fill packable hasilnya penambahan short fiber dapat meningkatkan properties mekanis dan ketahanan frakur restorasi dibandingkan dengan restorasi yang tanpa fiber.12
Ketahanan komposit yang diperkuat fiber tergantung pada jenis komposit, posisi, kwalitas, arah dan bentuk serabut, rasio fiber dan matrik, distribusi fiber pada matriks, dan peresapan fiber dengan polimer matriks.
Tip unidose
Gambar 2. Resin komposit yang diperkuat shortfiber28
Gambar 3.Gambar mikroskopis short fiber composite (everX;GC) menunjukkan panjang fiber memanjang dengan panjang 1-2 mm12
Komposit ini dilaporkan pada penelitian sebelumnya menunjukkan ketangguhan retak tinggi serta polimerisasi shrinkage rendah pada penelitian Garoushi dkk (2013),Garoushi dkk (2007), Garoushi dkk (2008).1 Data yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa restorasiklas II dengan short fiber composite dengan lapisan permukaan komposit yang universal memiliki nilai resistensi fraktur tinggi daripada kelompok lain. Aplikasi fiber pada bahan restorasi dapat meningkatkan kemampuan load bearing, dan mencegah terjadinya keretakan suatu restorasi.
Gambar 4. Gambar mikroskopis fiber yang menghentikan perambatan retakan28
Peningkatan sifat material pada resin komposit yang mengandung fiber
terhadap ketahanan fraktur terjadi karena transfer stress dari matriks ke fiber
yang juga dipengaruhi oleh panjang dan diameter fiber. Selama polimerisasi penyusutan, filler fiber yang berorientasi secara acak akan menyerap beberapa tekanan penyusutan polimerisasi dan meningkatkan kapasitas untuk menghilangkan stress dari matriks, dan keadaan ini bisa mengurangi kebocoran mikro marginal dan meningkatkan adaptasi dari materi, yang pada akhirnya meningkatkan resistensi fraktur.1,12
2.2.1 Klasifikasi Resin Komposit Bulk Fill
Ada tiga tipe resin komposit bulk fill, yaitu:
1. Viskositas rendah yang memiliki sifat mudah diletakkan pada bagian aproksimal dan lantai kavitas. Bahan ini harus dilapisi dengan resin komposit regular mikrohibrid atau nanohibrid. Contoh: Surefil SDR (Dentsply), Venus Bulk Fill (Heraeus Kulzer), x-Tra base (Voco) dan Filtek Bulk Fill (3M Espe).
2. Viskositas medium yang memiliki konsistensi sama dengan resin komposit regular mikrohibrid atau nanohibrid dan bahan ini diletakkan secara bulkdengan kedalaman 4 mm. Contoh: Tetric EvoCeram Bulk Fill (Ivoclar),
x-Tra fill (Voco)
3. Viskositas berfluktuasi seperti SonicFill (Kerr, Sybron Endo, U.S.A) dan Ever X Flow (GC, Europe).9,10
Gambar 5. Klasifikasi Resin Komposit Bulk Fill10
2.3 Sistem Adhesif
Nurhapsari A (2016) melakukan penelitian evaluasi kebocoran tepi pada dua tipe resin komposit yang biasa digunakan untuk gigi posterior dengan aplikasi dua generasi bonding. Berdasarkan hasil penelitian didapat bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan anatara 4 kelompok, tetapi pada uji antar kelompok didapat kelompok yang menggunakan bonding generasi V mempunyai hasil yang lebih baik daripada kelompokyang menggunakan bonding generasi VII. Pada penelitian ini, kelompok yang menggunakan
bonding generasi V menunjukkan kebocoran tepi yang lebih rendah. Hal ini mungkin terjadi karena proses etsa dan aplikasi adhesif yang terpisah. Etsa yang mengandung asam fosfat dapat menghasilkan mikroporositas sebesar 2 um pada permukaan email sehingga menghasilkan kekuatan interlocking yang kuat.20
2.3.1 Klasifikasi sistem adesif 2.3.1.1 Total Etch Sistem
1. Three step total etch adhesive
Sistem ini terdiri dari tiga tahap apikasi yaitu tahap etching, priming dan bonding. Keseluruhan bahan ini berada dalam botol yang berbeda.
2. Two step total etch adhesif
Sistem ini menggunakan bahan primer dan bonding yang digabung menjadi satu sehingga hanya perlu dua tahap aplikasi yaitu etching dan self priming resin.
2.3.1.2 Self Etch Sistem
1. Two step self etch adhesif
Sistem adhesif ini terdiri dari dua tahap aplikasi yaitu aplikasi self etch primer kemudian dilanjutkan dengan aplikasi bonding.
2. One step self etch adhesif
2.3.2 Adhesi Enamel dengan Resin Komposit
Secara mikroskopik, enamel terdiri dari prisma-prisma enamel yang saling berkaitan dan tersusun rapi. Antara prisma-prisma terdapat substansi interprisma yang juga tersusun rapi, berisikan kristal hidroksiapatit yang akan larut oleh pengetsaan, sehingga permukaan enamel yang telah teretsa akan berbentuk rongga-rongga. Rongga ini akan menjadi retensi mekanik bagi bahan bonding yang dikenal dengan istilah resin tag.
Mekanisme dasar dari perlekatan resin-enamel adalah pembentukan resin tag didalam permukaan enamel. Resin tags yang terbentuk di sekitar enamel rods, yaitu diantara prisma-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. Pembentukan microtag dan macrotag dengan permukaan enamel merupakan mekanisme dasar
dari perlekatan resin dan enamel. Etsa yang biasa digunakan adalah asam fosfor, umumnya waktu pengetsaan berkisar 15 detik dengan kadar fosfor 30% - 40%. Kemudian etsa dicuci dengan air sampai bersih sehingga akan tercipta resin tag.19,21
2.3.3 Adhesi Dentin dengan Resin Komposit
membentuk hybrid layer. Hybrid layer merupakan perlekatan resin adhesif yang terpolimerisasi dengan fibril kolagen (pada sistem total etch) dan sisa kristal hidroksiapatit (pada sistem self-etch) menghasilkan struktur interfasial.17,21
Selain itu, cairan tubulus pada tubulus dentin yang terus menerus mengalir keluar juga akan mengurangi adhesi pada dentin. Oleh karena itu diperlukan primer dengan komponen hydrophilic contohnya HEMA yang dapat membasahi dentin dan berpenetrasi ke strukturnya. Hema memiliki kemampuan untuk berpenetrasi ke dalam permukaan dentin yang mengalami demineralisasi dan kemudian berikatan dengan kolagen melalui gugus hidroksil dan amino yang terdapat pada kolagen.17
2.4 Sifat Fisik Resin Komposit mempengaruhi ketahanan fraktur 2.4.1 Kontraksi Polimerisasi
Kontraksi polimerisasi adalah salah satu sifat khas resin komposit. Nilainya berkisar antara 2%-6% dari total volume. Material resin mengalami kontraksi selama polimerisasi karena jarak antar unit monomer pada polimernya lebih dekat dibandingkan sebelum mengalami polimerisasi. Kontraksi yang terjadi pada resin komposit ini dapat menimbulkan stress yang nantinya akan menimbulkan celah yang kecil yang dapat menimbulkan kebocoran dan masuknya saliva dan mikroorganisme yang nantinya akan menimbulkan karies sekunder dan perubahan warna pada daerah marginal. Stress akibat kontraksi polimerisasi terutama dipengaruhi oleh banyaknya kontraksi volume resin komposit dan viskoelastisitasnya. Kontraksi polimerisasi tidak dapat dihindari, sehingga memerlukan teknik incremental atau secara berlapis untuk mengatasi hal ini.17
2.4.2 Koefisien Ekspansi Termal
termal gigi berada pada kisaran 11-14 x 10-6/˚C, sedangkan material resin komposit yang dipasarkan memiliki koefisien termal ekspansi pada kisaran 20-80 x 10-6/˚C pada suhu antara 0-60˚C. Perbedaan nilai koefisien ekspansi termal yang jauh antara gigi dan resin komposit menyebabkan perbedaan perubahan dimensi pada saat terpapar oleh perubahan suhu dalam rongga mulut. Resin komposit dan struktur gigi mengalami ekspansi dan kontraksi yang berbeda sehingga dapat mengakibatkan deformasi koronal, crack, kemudian fraktur. Dan hal ini dapat terjadi bila struktur gigi tidak mampu beradaptasi terhadap perubahan yang timbul akibat variasi suhu.19
2.4.3 C-Faktor
C-factor (cavity configuration factor) merupakan suatu indeks yang
digunakan untuk menggambarkan tingkat masalah pada bahan restorasi yang menyusut.C-factor dapat juga didefenisikan rasio dari area permukaan restorasi yang terikat dan tidak terikat yang mempunyai dampak besar terhadap pengerutan polimerisasi. Peningkatan c-factor menunjukkan adanya peningkatan jumlah area dari permukaan restorasi resin komposit yang terikat dengan dinding kavitas, yang kemudian menyebabkan pengerutan polimerisasi meningkat drastis. Semakin tinggi c-factor maka semakin besar stress kontraksi pada ikatan adhesif. Pada restorasi klas II MOD memiliki C-faktor 1.17
2.4.4 Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas merupakan sifat yang menyebabkan suatu bahan bersifat kaku. Modulus elastisitas yang semakin tinggi akan menyebabkan suatu bahan semakin kaku dan modulus elastisitas yang rendah akan menyebabkan bahan menjadi lebih elastis. Pada resin komposit pengurangan filler akan menghasilkan modulus elastisitas yang rendah. Modulus elastisitas yang rendah menghasilkan kemampuan regang yang cukup tinggi sehingga dapat mengurangi ketegangan yang terjadi akibat pengerutan pada saat polimerisasi, serta dapat menghasilkan margin restorasi yang lebih kuat.19
2.4.5 Degree of Conversion
Resin komposit diharapkan memiliki sifat mekanis yang mendekati enamel dan dentin agar dapat digunakan dalam jangka waktu yang panajang. Namun terdapat beberapa factor yang mempengaruhi kualitas resin komposit salah satunya degree of convention.
Polimerisasi yang adekuat untuk mengubah monomer menjadi polimer sangat diperlukan.Polimer tidak 100% diubah menjadi polimer namun terdapat sisa monomer yang tidak bereaksi. Polimerisasi distimulasi oleh penyerapan sinar dengan rentang panjang gelombang 400-500 nm dan ketika teraktivasi aliphatic amin akan bereaksi membentuk radikal bebas. Jumlah ikatan karbon ganda (C=C) pada monomer yang akan diubah menjadi ikatan tunggal (C-C) untuk membentuk rantai polimer selama polimerisasi disebut degree of conversion yaitu sumber sinar, intensitas sinar, panjang gelombang, waktu penyinaran, ukuran light tip, metode fotoaktivasi, komposisi matriks organik, jumlah foto inisiator dan warna resin komposit.36
2.5 Uji Ketahanan Fraktur
Ketahanan fraktur dapat diartikan sebagai ketahanan suatu material terhadap beban yang diterimanya hingga terjadi fraktur. Ketahanan fraktur dapat diukur dengan memberikan compressive menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) (Gambar 9).17 Compression dihasilkan dari dua gaya dengan arah menuju satu sama lainnya pada arah garis lurus. Universal Testing Machine dapat menganalisa sifat material seperti tarikan (tension), kompresi, ataupun gaya geser. Besar beban dalam penelitian yang akan dilakukan dihitung dalam Newton dari tumpatan dan jaringan gigi masih melekat hingga terjadi fraktur.
Pada gigi premolar maksila mempunyai ketahanan fraktur maksimal dengan rata-rata sebesar 103,3 Kgf (1.012,34 Newton) .33 Dengan pertimbangan tekanan maksimal yang dapat diterima gigi premolar atas dari penelitian tersebut maka tekanan maksimal yang diberikan sebesar 200 Kgf pada pengujian ini.
2.6 Kerangka Teori
a
Restorasi resin komposit klas II MOD
Bahan yang digunakan Cara aplikasi resin komposit
Resin Komposit Sistem Adhesif Incremental Bulk
Packable Flowable Bulk fill Self etch Total etch
Viskositas shrinkage adaptasi baik
Ketahananan fraktur
