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
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
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
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 spektrofotometer) yang bermakna dan pelepasan ion (diukur dengan inductively
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
o
C. 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 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
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
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.
