BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Basis Gigitiruan Pengertian Basis gigitiruan adalah bagian dari gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut. Selain itu, basis gigitiruan juga digunakan sebagai tempat melekatnya anasir gigitiruan dan sebagai pendukung jaringan lunak di sekitar gigi. Fungsi basis gigitiruan antara lain tempat melekatnya anasir gigitiruan yang akan mengembalikan fungsi pengunyahan (mastikasi), mendapatkan dukungan sendi temporomandibula, menyalurkan tekanan oklusal ke jaringan pendukung, gigi penyangga atau linggir sisa, memberikan stimulasi kepada jaringan yang berada di bawah dasar gigitiruan. 2 Pelbagai macam bahan telah digunakan dalam pembuatan basis gigitiruan seperti selulosa, vinyl resin, vulkanit, fenol-formaldehide, ivory, keramik, logam, logam aloi dan berbagai polimer. Namun bahan-bahan tersebut mempunyai banyak kelemahan. Sebagai contoh, selulosa menyebabkan staining dan perubahan warna pada basis dalam beberapa bulan. Vulkanit menyerap saliva, susah dibersihkan, kurang estetis dan mudah mengalami perubahan dimensi. Selain itu, fenolformadehide juga sulit dibuat dan mudah terjadi perubahan warna di dalam rongga mulut. 5,6,33, Persyaratan Persyaratan bahan basis gigitiruan yang ideal untuk pembuatan basis gigitiruan adalah: 2,5,11,35,36 1. Tidak toksik dan tidak mengiritasi. 2. Tidak larut, tidak menyerap serta tidak bereaksi dengan cairan mulut. 3. Mempunyai sifat-sifat mekanis yang adekuat: a. Modulus elastisitas tinggi.

2 b. Proportional limit tinggi sehingga tidak mudah mengalami perubahan bentuk secara permanen jika menerima tekanan pengunyahan. c. Tahan terhadap abrasi dan kekerasan yang baik. d. Kekuatan transversal tinggi. e. Kekuatan impak tinggi sehingga basis gigitiruan tidak mudah patah dan fraktur saat terjatuh atau menerima tekanan pengunyahan. f. Ketahanan yang cukup. g. Kekuatan fatique tinggi. h. Konduktivitas termal tinggi. i. Densitas rendah untuk membantu retensi gigitiruan pada rahang atas. j. Temperatur untuk melunakkan harus tinggi dari temperatur makanan dan minuman dalam mulut. 4. Estetis dan stabilitas warna cukup baik. 5. Hal-hal lain yang menjadi pertimbangan antara lain: a. Radiopak. b. Mudah dimanipulasi dan direparasi jika patah. c. Mudah diproses dengan peralatan dan harga yang minimum. d. Tidak mengalami perubahan dimensi, baik saat pembuatan dan saat pemakaian. e. Mudah dipoles dan dibersihkan. Namun sampai saat ini tidak ada satupun bahan basis gigitiruan yang memenuhi semua syarat di atas Klasifikasi Terdapat dua jenis kelompok bahan yang digunakan sebagai bahan basis gigitiruan, diantaranya adalah logam dan non-logam. 2,33,36

3 Logam Bahan dari kelompok logam memiliki beberapa karakteristik seperti bersifat keras, berkilat, padat, penghantar listrik dan panas yang baik. Sebagai contoh jenis logam yang digunakan sebagai bahan basis gigitiruan adalah kobalt kromium, aloi emas, aluminum dan stainless steel. Bahan logam sebagai basis gigitiruan memiliki beberapa keunggulan, diantaranya: 2,10,11,36 a. Bahan logam tahan terhadap abrasi karena permukaanya licin dan mengkilat, serta tidak menyerap cairan mulut sehingga deposit makanan dan kalkulus sulit melekat. b. Bahan logam merupakan penghantar termis yang baik, setiap perubahan suhu yang terjadi akan dihantar ke jaringan dibawahnya sehingga akan memberikan rangsangan dan mempertahankan kesehatan jaringan rongga mulut. c. Basis logam memiliki stabilitas dimensi yang baik sehingga tidak terjadi perubahan bentuk selama pemakaian gigitiruan. Hal ini akan menciptakan kontak yang baik dengan jaringan mulut di bawahnya sehingga meningkatkan retensi gigitiruan, yang disebut dengan interfacial surface tension. d. Bahan logam memiliki kekuatan yang tinggi dibanding basis gigitiruan non-logam sehingga basis gigitiruan dapat dibuat lebih tipis. Disamping banyak keunggulan yang dimiliki, bahan logam juga memiliki beberapa kerugian diantaranya: 2,10,11 a. Warna basis logam tidak sesuai dengan warna jaringan sekitarnya sehingga kurang estetis. b. Basis logam tidak dapat dilapisi atau direparasi kembali. c. Relatif lebih berat. d. Teknik pembuatannya yang lebih rumit dan harganya lebih mahal.

4 Non-logam Oleh karena bahan non-logam sulit diklasifikasikan maka bahan ini diklasifikasikan berdasarkan sifat termal yaitu thermoplastic dan thermohardening. 3,33,36 a. Thermoplastic Bahan thermoplastic adalah bahan yang tidak mengalami perubahan struktur kimia sewaktu proses pembuatanya dimana hasil akhirnya adalah sama dengan bahan awalnya. Bahan thermoplastic dapat dilunakkan dan dibentuk berulang-ulang dengan cara pemanasan. Contoh bahan thermoplastic adalah seluloid, selulosa nitrat, resin vinil, nilon polikarbonat, polietilen dan polystyrene. 3,33,34 b. Thermohardening Bahan thermohardening adalah suatu bahan yang mengalami perubahan kimia selama proses pembuatannya dan hanya dapat dibentuk sekali dimana produk akhirnya berbeda dari bahan awalnya. Bahan thermohardening memiliki molekul rantai berbentuk silang yang tidak mengalami perubahan tempat saat pemanasan sehingga bahan ini tidak dapat dilunakkan dan dibentuk kembali menjadi bentuk lain setelah proses pembuatannya selesai. Contoh bahan thermohardening yang digunakan sebagai bahan basis gigitiruan adalah vulkanit, fenol-formaldehid dan resin akrilik. 3,33, Resin Akrilik Pengertian Resin akrilik merupakan bahan yang terdiri dari cairan dan bubuk. Bahan ini diperkenalkan penggunaannya pertama kali sebagai bahan basis gigitiruan pada tahun 1937 dan bahan ini berkembang dengan cepat menggantikan bahan yang dipergunakan sebelumnya contohnya fenol-formaldehid, nitroselulosa dan vulkanit. Secara umum resin akrilik diklasifikasikan sebagai bahan thermoplastic tetapi dalam bidang kedokteran gigi, resin akrilik banyak dipakai sebagai bahan thermohardening yaitu setelah selesai pembuatan bahan ini tidak dipanaskan dan dikembalikan ke bentuk semula. Proses pemanipulasian resin akrilik, molekul-molekul monomer akan

5 bergabung membentuk molekul yang lebih besar (polimer) yang dikenal sebagai polimetil metakrilat. Oleh karena, bahan ini mudah didapat, teknik aplikasi relatif sederhana dan hasil estetik yang baik maka bahan ini sering digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan basis gigitiruan. Bahan basis gigitiruan resin akrilik memiliki beberapa sifat yang menguntungkan yaitu tekstur dan warna mirip dengan gingiva sehingga estetik di rongga mulut, perubahan dimensi kecil dan daya serap air relatif rendah. 3,5,11,35 Gambar 1. Basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas Jenis Resin Akrilik American Dental Association (ADA) menyatakan bahwa resin akrilik dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu resin akrilik polimerisasi sinar, resin akrilik swapolimerisasi dan resin akrilik polimerisasi panas. 3,6,34 Resin akrilik polimerisasi sinar terdiri dari camphorquinone, microfine silica dan matriks uretan dimetakrilat yang berperanan sebagai inisiator. Aktivator yang digunakan dalam proses polimerisasi adalah sinar tampak (VLC). Proses polimerisasi terjadi di dalam suatu unit kuring khusus yang menggunakan lampu halogen berwarna biru dengan panjang cahaya nm selama kira-kira 10 menit. 3,6,11,34 Resin akrilik swampolimerisasi merupakan resin akrilik yang mengalami polimerisasi pada suhu kamar. Bahan ini mirip dengan resin akrilik polimerisasi panas, tetapi berbeda dalam hal inisiasi polimerisasi. Resin akrilik swapolimerisasi

6 mengandung aktivator kimia yang dapat mengaktifkan benzoil peroksida yang terdapat di dalam polimer sehingga dapat terjadi proses polimerisasi. Aktivator kimia yang biasanya digunakan adalah amina tersier, contohnya adalah dimetil paratoluidin. Disebabkan oleh stabilisasi warna yang kurang baik, kekuatan yang cukup rendah dan jumlah monomer sisa yang dihasilkan lebih banyak dari monomer sisa yang dihasilkan oleh resin akrilik polimerisasi panas maka bahan ini sering tidak direkomendasi untuk digunakan dalam pembuatan basis gigitiruan. 3,6,11,34 Resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari cairan dan bubuk dimana setelah mengalami proses pemanipulasian dan pemanasan akan membentuk suatu bahan yang kaku. Resin akrilik polimerisasi panas dapat digunakan untuk pembuatan semua basis gigitiruan. Kebutuhan energi panas untuk proses polimerisasi bahan basis gigitiruan ini, dapat diperoleh dengan waterbath ataupun oven gelombang mikro. 3,6,11, Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas digunakan dalam pembuatan semua basis gigitiruan karena harganya murah, estetis yang baik dan mudah dimanipulasi. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan waterbath atau oven gelombang mikro. Penggunaan energi termal akan menyebabkan dekomposisi benzoil peroksida sebagai inisiator yang dapat mengawali proses polimerisasi. Namun resin ini tetap memiliki beberapa kelemahan yaitu mudah mengalami fraktur dan kekuatan terhadap benturan rendah. 3,6,11, Komposisi Komposisi resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari: 5,7,11,33,34 A. Bubuk 1. Polimer : poli metil metakrilat 2. Initiator : berupa 0,2 0,5 % benzoil peroksida 3. Pigmen : merkuri sulfit atau kadmium sulfide 4. Plasticizer : dibutil phthalate

7 5. Opacifiers : Seng / Titanium oksida B. Cairan 1. Monomer : metil metakrilat 2. Cross-linking agent : ethyleneglycol dimethylacrylate 3. Inhibitor : hydroquinone Manipulasi Resin akrilik polimerisasi panas dapat diproses dalam sebuah kuvet dengan menggunakan teknik pressure-moulding. Perbandingan polimer (bubuk) dan monomer (cairan) yang ideal adalah 3:1 berdasarkan volume dan 2,5:1 berdasarkan berat. Pada saat pemanipulasian bubuk dan cairan akan melewati empat tahap (stage) yaitu: 3,33,34,37 1. Tahap pertama: Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang meyerupai pasir basah. 2. Tahap kedua: Sticky stage adalah saat bahan akan melekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik. 3. Tahap ketiga: Dough stage adalah tahap dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak melekat lagi serta merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam mold dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit. 3,37 4. Tahap empat: Rubber hard stage adalah berwujud seperti karet dan tidak dapat dibentuk dengan tekanan konvensional. Setelah adonan resin akrilik mencapai dough stage, adonan diisi dalam mold gips. Setelah pengisian adonan, dilakukan tekanan pres pertama sebesar 1000 psi untuk mencapai mold terisi dengan padat dan kelebihan resin dibuang. Kemudian dilakukan tekanan press terakhir mencapai 2200 psi lalu kuvet dikunci. Proses pembuatan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam waterbath terbagi menjadi dua teknik. Teknik pertama adalah kuvet dibiarkan pada suhu 60 C 70 0 C selama 9 jam (siklus panjang), teknik kedua adalah kuvet dipanaskan pada suhu 70 C

8 selama 90 menit, kemudian suhu dinaikkan menjadi 100 C dan dipertahankan selama 30 menit. 3,19,33,34,41 Setelah prosedur polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas selesai, kuvet dibiarkan mendingin secara perlahan sehingga mencapai suhu kamar. Pelepasan internal stress yang cukup dapat meminimalkan perubahan bentuk basis gigitiruan. Selanjutnya dilakukan pemisahan kuvet dengan hati-hati untuk menghindari terjadi fraktur atau distorsi pada basis gigitiruan. Setelah itu, basis gigitiruan resin akrilik diproses akhir dan dipolis mengunakan bur stone hijau, carbide bur, silicone bur, rag wheel dan serbuk pumice basah. 3,14,33,34, Sifat Sifat bahan basis gigitiruan terbagi atas sifat fisis, sifat biologis, sifat kemis dan sifat mekanis Sifat Fisis Pada saat monomer metil metakrilat terpolimerisasi untuk membentuk polimetil metakrilat, kepadatan resin akrilik berubah dari 0,94 gram/cm 3 menjadi 1.19 gram/cm 3. Perubahan kepadatan ini mengakibatkan terjadinya penyusutan volemetrik sebanyak 21%. 3 Konduktivitas termal resin akrilik polimerisasi panas kira-kira sebesar 6 x 10-4 cal/gram.cm 2. Konduktivitas termal ini cukup rendah sehingga dapat mengakibatkan masalah selama proses pembuatan gigitiruan. Sifat brittle resin akrilik polimerisasi panas dapat meningkatkan melalui adanya pemanasan. Hal ini mengakibatkan gigitiruan menjadi rapuh sehingga mudah terjadi fraktur. 5,33,38 Sifat lainya adalah terjadi porositas pada gigitiruan, baik pada bagian permukaan maupun di dalam resin akrilik, lazimnya cenderung terjadi pada bagian basis gigitiruan yang lebih tebal. Porositas dapat disebabkan oleh udara terjebak di dalam resin, proses pengadukan bubuk dan cairan resin akrilik yang kurang homogen dan kurangnya pengepresan. Selain itu, porositas juga disebababkan oleh volatilisasi monomer ketika suhu resin akrilik melebihi titik didih monomer (100,8 0 C). Ada dua

9 jenis porositas yang dapat ditemukan pada basis gigitiruan, yaitu gaseous porosity dan kontraksi porositas. Porositas dapat mempengaruhi kekuatan, kebersihan dan penampilan basis gigitiruan. 3,5,11,33,34 Stabilitas dimensi adalah suatu hal yang memegang peranan penting dalam memperoleh adaptasi yang baik antara jaringan pendukung rongga mulut dengan gigitiruan. Stabilitas dimensi resin akrilik polimerisasi panas dipengaruh oleh beberapa faktor, diantaranya adalah ekspansi termal dari adonan akrilik, ekspansi mold sewaktu pengisian resin akrilik, pengerutan yang terjadi sewaktu proses polimerisasi, pengerutan termal yang terjadi sewaktu proses pendinginan dan penyerapan air terjadi pada saat proses pembersihan gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Perubahan dimensi yang terjadi harus diusahakan seminimal mungkin karena akan mempengaruhi retensi dan stabilitas gigitiruan. Kestabilan dimensi resin akrilik polimerisasi panas berhubungan dengan absorbsi air yang dapat menyebabkan ekspansi resin akrilik dan merubah dimensi resin akrilik. Absorbsi air seharusnya tidak boleh lebih dari 0,8 mg/cm 2 karena hal ini dapat mempengaruhi dimensi dan stabilitas basis gigitiruan. 28,34,42,45 Gigitiruan juga mengalami crazing, yaitu pembentukan retakan kecil pada permukaan basis gigitiruan resin akrilik. Retakan tersebut dapat mengakibatkan terjadinya perubahan dimensi tetapi perubahan ini umumnya tidak menyebabkan kesulitan klinis. Crazing pada resin akrilik bersifat transparan menimbulkan penampilan berkabut atau tidak terang. Crazing dapat mempengaruhi estetis dan kekuatan gigitiruan yang dapat mengakibatkan gigitiruan lebih mudah mengalami fraktur. Crazing dapat terjadi disebabkan adanya tekanan mekanis ataupun efek solvent. 3,5,37, Sifat Biologis Dalam bahan kedokteran gigi sifat biologis merupakan suatu ketentuan utama harus diperhatikan agar tidak membahayakan pasien. Resin akrilik yang telah mengalami proses polimerisasi harus biokompatibel dengan jaringan di sekitar rongga mulut. Namun, sering muncul beberapa kasus dimana pasien menunjukkan

10 terjadinya reaksi alergi terhadap resin akrilik. 5,11 Hal ini karena adanya monomer sisa, berkisar 0,2-0,5 % dari basis gigitiruan. 1,11,34 Kemampuan basis gigitiruan untuk menyerap cairan berhubungan dengan kemampuan mikroorganisme misalnya Candida albicans yang dapat berkolonisasi pada permukaan gigitiruan, terutama pada pasien dengan kebersihan rongga mulut yang buruk. 5,11, Sifat Kemis Polimetil metakrilat dapat menyerap air, nilai penyerapan adalah sebesar 0,69 mg/cm 2. Penyerapan dipengaruhi oleh polaritas dari molekul polimetil metakrilat dan mekanisme difusi. Koefisin difusi resin akrilik polimerisasi panas adalah sebesar 0,011 x 10-6 cm 3 /detik pada suhu 37 0 C. Suhu dapat mempengaruhi daya absorbsi resin akrilik polimerisasi panas. Molekul air penetrasi ke dalam resin akrilik dan menepati posisi di antara rantai polimer sehingga memisahkan ikatan rantai polimer. Setiap kenaikan berat akrilik sebesar 1% yang disebabkan oleh absorbsi air akan menyebabkan terjadinya ekspansi linear sebesar 0.23%. 3,34 Bahan resin akrilik tidak larut di dalam air dan cairan rongga mulut. Resin akrilik hanya larut dalam keton, ester dan hidrokarbon aromatis, seperti kloroform dan aseton. 3, Sifat Mekanis Sifat-sifat mekanis merupakan respon yang terukur, baik elastik yaitu dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan (reversible) maupun plastis yaitu tidak dapat kembali ke bentuk semula (ireversibel) bila terkena distribusi tekanan atau gaya. Kekurangan yang dapat timbul akibat bahan basis gigitiruan resin akrilik dengan sifat mekanis yang rendah adalah: 3,39 a. Fraktur: benturan atau lebih dikenal sebagai impact misalnya terjatuh pada permukaan yang kasar dapat menyebabkan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas mengalami fraktur. Kekuatan transversal yang diterima basis gigitiruan selama proses pengunyahan dan basis gigitiruan yang mengalami pembengkokan yang

11 berulang-ulang selama pemakaian dapat menyebabkan terjadi fatique. Fatique merupakan salah satu penyebab terjadi frakur pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. 34,41 b. Retak: adanya efek tekanan tarik pada permukaan resin akrilik dapat menyebabkan terpisahnya molekul-molekul primer yang dapat menyebabkan terjadi retak pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. 3,44 Sifat mekanis bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terdiri atas kekuatan transversal, kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan fatique dan crazing. Kekuatan tarik dapat ditentukan dengan uji kekuatan tarik satu sumbu dengan memanjangkan bahan. Kekuatan impak merupakan energi dari gaya benturan yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan. 34,40,43 Kekuatan fatique adalah patahnya suatu bahan yang disebabkan oleh beban berulang di bawah batas tahanan bahan tersebut. Kekuatan transversal adalah uji kekuatan pada batang yang terdukung pada kedua unjungnya kemudian diberi beban secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. 34,39,40,43 Crazing berupa kumpulan retakan yang terbentuk pada permukaan gigitiruan resin akrilik yang dapat melemahkan basis gigitiruan. 3,34 panas: 2,5, Keuntungan Berikut adalah keuntungan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi a. Mudah diproses dan dimanipulasi. b. Proses pengerjaannya mudah dan menggunakan peralatan yang sederhana. c. Harga relatif murah. d. Stabilisasi warna stabil dan menyerupai ginggiva. e. Tidak toksik. f. Tidak mudah larut dalam cairan mulut. g. Perubahan dimensinya kecil. h. Mudah direparasi. i. Mudah dipoles.

12 2.3.5 Kerugian Berikut adalah kerugian basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas: 2,5,33 a. Daya penghantar termal rendah. b. Mudah terjadi fraktur. c. Ketahanan terhadap abrasi rendah. d. Kekuatan terhadap benturan (impact) rendah. e. Memiliki porositas dan perubahan dimensi. f. Mengandung monomer sisa. 2.4 Perubahan Dimensi Pengertian Perubahan dimensi pada resin akrilik polimerisasi panas dipengaruhi oleh pengerutan polimerisasi dan absorpsi air. 45 Beberapa penelitian menyatakan bahwa perubahan dimensi volumetrik yang diukur dengan pengukuran tiga kali perubahan dimensi berkisar antara 0,186-0,465 mm. 5,45,47 Perubahan dimensi yang terjadi berkisar antara 0,093-0,372 mm tidak terlalu berpengaruh terhadap adaptasi gigitiruan di rongga mulut sehingga masih bisa ditoleransi oleh kompresibilitas mukosa. Kompresibilitas mukosa ini tidak dapat mengkompensasi bila ketidaksesuaian yang terjadi melebihi 1 mm terutama jika terjadi di daerah posterior palatal karena dapat menimbulkan celah antara basis gigitiruan serta jaringan pendukung di rongga mulut. Hal ini dapat mengurangi stabilisasi gigitiruan karena kestabilan gigitiruan dipengaruhi oleh adaptasi yang rapat antara basis gigitiruan dan jaringan pendukung rongga mulut. 48,49 Basis gigitiruan yang mengalami absorbsi air sebanyak 1% akan mengakibatkan terjadinya perubahan dimensi yang nilainya berkisar antara 0-0,290 mm dari ukuran awal basis gigitiruan. Philips (2009) menyatakan bahwa, penyerapan air pada basis gigitiruan dapat menyebabkan perubahan dimensi sebanyak 0,100-0,200 mm dan hal ini sering kurang disadari oleh pemakai gigitiruan. 3,5,11,45

13 2.4.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Perubahan Dimensi Perubahan dimensi resin akrilik polimerisasi panas dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu: 28,34,42,45 a. Tipe resin akrilik yang digunakan. b. Perbandingan polimer dan monomer. c. Ekspansi termal dari adonan resin akrilik. d. Metode flasking yang digunakan. e. Ekspansi mold sewaktu pengisian resin akrilik. f. Suhu dan proses kuring. g. Pengerutan termal yang terjadi sewaktu pendinginan. h. Penyerapan air yang terjadi pada saat pembersihan resin akrilik polimerisasi panas Metode Pengukuran Perubahan Dimensi Perubahan dimensi dapat diukur dengan metode vektor untuk mendapatkan nilai perubahan dimensi secara keseluruhan dari suatu sampel. Metode ini biasanya digunakan untuk mengukur perubahan dimensi. Pengukuran perubahan dimensi dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan titik acuan pada sampel dan model induk. Nilai vektor diperoleh dengan menghitung akar dari jumlah jarak titik-titik acuan yang dikuadratkan pada masing-masing sampel dan model induk. Perubahan dimensi diperoleh dari selisih antara vektor model induk dan vektor sampel. 45,50-52 Perubahan dimensi = V 1 - V 0 Keterangan: V 1 = vektor sampel V 0 = vektor model induk Alat ukur digunakan untuk uji perubahan dimensi adalah Travelling microscope. 47

14 2.5 Kekuatan Transversal Pengertian Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah batang uji berbentuk batang yang terdukung pada kedua ujungnya dan beban diberikan ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan akan berhenti saat batang uji patah. Ketahanan dan sifat mekanis suatu basis gigitiruan dalam menerima beban atau gaya selama proses pengunyahan dapat digambarkan dan diukur dengan mengunakan uji kekuatan transversal. Kekuatan transversal yang diperlukan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas berdasarkan ISO 1567:1999 adalah 662 kg/cm 2. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Orsi IA (2004) menyatakan bahwa nilai kekuatan transversal resin resin akrilik polimerisasi panas merek QC 20 adalah 947,7 kg/cm 2. 3,7,34,39,44, Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Transversal Kekuatan transversal dari resin akrilik polimerisasi panas dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu: a. Ukuran partikel polimer. b. Berat molekul. c. Plasticizer dan monomer sisa. d. Porositas. e. Ketebalan dari basis gigitiruan. f. Jumlah ikatan silang pada rantai polimer. g. Penambahan bahan penguat contohnya serat kaca dan serat propiolin. h. Perendaman dalam larutan contohnya larutan pembersih gigitiruan, minuman beralkohol atau soda dan larutan kopi dan teh. Lazimnya, absorbsi air dengan cara berdifusi ke dalam matriks resin akan menyebabkan penurunan kekuatan transversal basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas karena terjadinya peningkatan air yang akan menyebabkan bertambahnya jarak antar rantai molekul yang akan bertindak sebagai plasticizer. 53,54

15 2.5.3 Metode Pengukuran Kekuatan Transversal Pengukuran kekuatan transversal merupakan pengukuran gabungan antara kekuatan gesek, kekuatan kompresi dan kekuatan tarik, tetapi untuk batang uji resin akrilik yang tipis biasanya didominasi oleh kekuatan tarik yang terjadi sepanjang permukaan sampel resin akrilik. Jika diberikan beban, sampel resin akrilik akan melengkung, akibatnya terjadi pengurangan panjang pada permukaan atas dan perpanjangan pada permukaan bawah. Akibatnya, tekanan pada permukaan atas dikenal sebagai kompresi, sedangkan pada permukaan bawah dikenal sebagai tarikan. Berikut adalah rumus yang digunakan untuk perhitungan kekuatan transversal (Philips, 2009): 3,7,32,44,56 Keterangan: S = Kekuatan transversal (kg/cm 2 ) P = Beban maksimum diterapkan (kg) L = Jarak antara kedua mendukung (cm) b = Lebar batang uji (cm) d = Ketebalan spesimen (cm) Alat yang digunakan untuk uji kekuatan transversal adalah Torsee s Electronic System Universal Testing Machine, Japan. 2.6 Bahan Pembersih Gigitiruan Bahan pembersih gigitiruan adalah sebuah bahan yang digunakan untuk membersihkan gigitiruan. Bahan pembersih gigitiruan dapat berupa gel, krim, pasta, tablet, bubuk atau larutan yang dibuat untuk membersihkan gigitiruan. Bahan pembersih gigitiruan yang efektif harus mempunyai kemampuan untuk

16 menghilangkan debris makanan, lapisan plak bakteri, kalkulus dan stain serta mencegah terbentuknya kembali. 11,32,34, Pensyaratan Berikut merupakan persyaratan yang harus dimiliki oleh bahan pembersih gigitiruan yang ideal: 9,11,37,38 1. Bersifat tidak mengiritasi. 2. Bersifat bakterisidal dan fungisidal. 3. Tidak toksik dan tidak berbahaya terhadap kesehatan pasien. 4. Mudah digunakan dan bersifat biokompatibel dengan bahan basis gigitiruan. 5. Tidak meninggalkan bau serta rasa pada basis gigitiruan. 6. Masa pemakaian yang singkat. 7. Harga yang murah Metode Pembersihan Gigitiruan Metode pembersihan basis gigitiruan dibagi atas beberapa cara berupa secara mekanis, kemis atau gabungan keduanya. 11,16,32, Mekanis Metode pembersihan basis gigitiruan secara mekanis dapat dilakukan dengan menyikat basis gigitiruan menggunakan sikat dan pasta pembersih gigitiruan atau sabun, serta menggunakan pembersih ultrasonik. Metode pembersihan ini memiliki keuntungan yaitu cepat, mudah dan murah, tetapi pembersihan seperti ini memiliki efek samping yaitu dapat mengikis dan menyebabkan kekasaran pada basis gigitiruan akibat terlalu kasarnya bulu sikat atau pasta pembersih yang digunakan bersifat abrasif. Tindakan pembersihan mekanis biasanya cukup untuk menghilangkan sisasisa makanan yang melekat pada gigitiruan, namun tidak efektif untuk desinfeksi basis gigitiruan. 11,16,38

17 Kemis Metode pembersihan basis gigitiruan secara kemis dapat dilakukan dengan merendam basis ke dalam bahan kimia sesuai dengan waktu yang ditentukan oleh pabrik. Keuntungan dari metode pembesihan secara kimia adalah pembersihan yang mencakup seluruh bagian dari gigitiruan. Umumya bahan kimia tersebut tersedia dalam bentuk bubuk, cairan dan tablet. Bahan pembersih kemis dapat dibagi menjadi enam kelompok yaitu: Peroksida alkali Peroksida alkali merupakan bahan pembersih yang sering digunakan. Peroksida alkali tersedia dalam bentuk bubuk dan tablet. Bahan ini mengandung senyawa alkali, bubuk, deterjen dan sodium perborat. Pencampuran bahan ini dengan air, menyebabkan sodium perborat peroksida terurai dan melepaskan oksigen. Pembersihan yang terjadi adalah hasil dari kemampuan oksidasi dari dekomposisi peroksida dan reaksi effervescent menghasilkan oksigen. Hal ini sangat efektif untuk membunuh mikroorganisme dan menghapus deposit organik. Metode pembersihan dan sterilisasi basis gigitiruan mengunakan peroksida alkali adalah metode aman, khususnya di kalangan pasien geriatri. 11,16,25,32,56 2. Hipoklorit Sodium hipoklorit adalah salah satu hipokrolit yang umumnya digunakan sebagai pembersih gigitiruan untuk menghilangkan plak dan noda ringan dan mampu membunuh mikroorganisme pada basis gigitiruan. Salah satu teknik pembersihan basis gigitiruan adalah dengan merendam basis gigitiruan dalam larutan sodium hipoklorit 5% dan dilakukan penyikatan pada basis gigitiruan. Selain itu, basis gigitiruan juga dapat direndam dalam larutan yang mengandung hipoklorit (Clorox) dan glassy phosphate (Calgon) dalam setengah gelas air, untuk mengontrol kalkulus pada basis gigitiruan. 6,16 Hipoklorit alkalin tidak dianjurkan untuk basis gigitiruan yang dibuat dari paduan logam tuang. Korosi pada logam mudah terjadi karena larutan hipoklorit mengandung zat ion klorin. Penggunaan jangka panjang larutan terkonsentrasi hipoklorit dapat mengubah warna basis gigitiruan resin akrilik. 11,16,24,38

18 3. Asam Asam yang diencerkan contohnya asam asetat, asam klorida, asam ethanoat atau isopropil alkohol dapat digunakan untuk menghilangkan endapan keras yaitu plak dan stain pada basis gigitiruan. Jika dibandingkan dengan larutan bleaching, asam kurang efektif dalam membunuh mikroorganisme. Pembersihan dengan bahan asam yang diencerkan harus dilakukan hati-hati karena dapat menyebabkan korosi pada beberapa gigitiruan logam dan basis gigitiruan juga harus dibilas secara menyeluruh dan sampai bersih untuk menghindari iritasi apabila berkontak dengan kulit dan mukosa. 11,16,25 4. Desinfektan Klorheksidin adalah salah satu contoh bahan pembersih jenis desinfektan yang dapat menurunkan jumlah plak pada basis gigitiruan secara signifikan dan disarankan direndam selama 15 menit dua kali sehari. Banyak penelitian menunjukkan bahwa perendaman basis gigitiruan dengan klorheksidin memiliki efek samping yaitu akan menyebabkan diskolorisasi berat pada basis gigitiruan sehingga tidak cocok untuk penggunaan sehari-hari. 11,16 Desinfektan merupakan bahan kimia yang digunakan untuk membunuh atau menurunkan jumlah mikroorganisme, serta untuk mencegah terjadinya infeksi atau pencemaran jasad renik seperti bakteri dan virus. 11,16,25,44 5. Enzim Pembersih gigitiruan enzim merupakan penggunaan gabungan enzim (proteolitik dan yeastlisik) yang dapat meningkatkan efektivifitas pembersih dengan mendegradasi protein plak gigitiruan yaitu protein pelikel dan matriks interseluler sehingga susunan plak menjadi rusak dan plak terlepas dari gigitiruan. Bahan pembersih gigitiruan jenis enzim yang mengandung chelating agent (ethylene diamine tetra acetic acid, EDTA) dan campuran enzim (amylase, lipase, tripsin dan papain) efektif dalam menghilangkan deposit kalkulus dan musin pada gigitiruan, serta bersifat antibakteri dan antijamur. 11,16

19 6. Energi Microwave Energi microwave adalah gelombang elektromagnetik yang pendek dan bergerak dengan kecepatan cahaya ( mil/detik). Penggunaan energi microwave lebih dipertimbangkan untuk pembersihan gigitiruan karena energi microwave dapat membunuh beberapa mikroorganisme, dapat mencegah denture stomatitis, waktu pembersihan yang lebih singkat, tidak mengubah warna atau bau dan tidak menyebabkan resistensi pada Candida albicans. 21, Kombinasi Metode kombinasi atau gabungan adalah metode pembersihan basis gigitiruan dengan menggabungkan kedua metode pembersih yaitu secara kemis dan mekanis. Alat ultrasonik berupa pembersih secara mekanis dengan ditambah bahan pembersih kemis merupakan salah satu contoh pembersih kombinasi kemis dan mekanis. Ultrasonik adalah suatu alat pembersih basis gigitiruan berbentuk wadah yang dapat bergetar dimana gigitiruan dimasukkan ke dalam bersama dengan air sehingga plak pada gigitiruan dapat terlepas. Untuk meningkatkan efektifitas pembersih, penggunaan alat ultrasonik ini lebih dianjurkan bila ditambahkan tablet atau bubuk pembersih pada air yang digunakan. 11,16, Peroksida Alkali Peroksida alkali merupakan bahan pembersih basis gigitiruan yang tersedia di pasaran dalam dua bentuk, yaitu bubuk dan tablet. Larutan peroksida alkali dapat diperoleh dengan melarutkan tablet atau bubuk yang mengandung senyawa ke dalam air. Bahan ini sering digunakan karena harganya murah, mudah didapat dan bersifat biokompatibel terhadap rongga mulut. Menurut Dills dkk (2011), menerangkan bahwa penggunaan pembersih gigitiruan pasta lebih sedikit penggunaanya dibandingkan penggunaan dengan larutan peroksida alkali. Menurut Siripen W (2008), menyatakan bahwa golongan peroksida alkali secara signifikan dapat mengurangi perlekatan Candida albicans pada permukaan resin akrilik. 11,16,25,56

20 Komposisi Peroksida Alkali Komposisi peroksida alkali adalah: 11,17,37 1. Deterjen (surfactants): a) Sodium polifosfat Sodium polifosfat adalah suatu bahan yang dapat digunakan dalam deterjen pembersih gigitiruan sebagai larutan, pengatur keasaman, pengental dan stabilsasi. Kandungan fosfat dari sodium polifosfat dapat digunakan untuk memecah atau melarutkan stain pada gigitiruan dan menghilangkan plak pada basis gigitiruan. 60,61 b) Sodium lauryl sulphoacetates Sodium lauryl sulphoacetates merupakan antibakteri yang digunakan untuk menghilangkan bakteri dan plak pada basis gigitiruan serta dapat meningkatkan kekuatan pembersih gigitiruan peroksida alkali. 61,62 2. Sodium bikarbonat dan asam sitrat (effervescent) a) Sodium bikarbonat Sodium bikarbonat adalah bahan kimia yang berbentuk kristal putih yang dapat larut dalam air, bahan ini sering digunakan dalam industri pembersih gigitiruan dan pembuatan pasta gigi. Bahan ini merupakan agen effervescent yang menghasilkan pembersihan kimia pada gigitiruan. 11,37,59-63 b) Asam sitrat Asam sitrat merupakan bahan pengawet yang alami dan baik serta dapat digunakan sebagai anti oksidan dan zat pembersih. Asam sitrat memberikan aksi pembersihan kimia pada basis gigitiruan yang dapat menghilangkan deposit plak dan biofilm Candida albicans Larutan oksidasi 11,37 a) Sodium perborat Sodium perborat digunakan sebagai sumber oksigen aktif dalam pembersih basis gigitiruan, formula pemutih gigi dan deterjen. Senyawa ini juga digunakan sebagai larutan untuk memberikan aksi pemutih dan menghilangkan noda pada basis gigitiruan. Selain itu, sodium perborat juga bersifat antiseptik dan dapat bertindak sebagai desinfektan. 55,61,66

21 b) Potassium monopersulfate Potassium monopersulfate digunakan sebagai larutan pengoksidasi. Kandungan klorin pada potassium monopersulfate dapat berfungsi untuk membersihkan gigitiruan dari komponen organik dan noda. 60,67,68 4. Bahan Tambahan a) Minyak peppermint Minyak peppermint dalam tablet pembersih gigitiruan sangat efektif untuk menghilangkan bau dan memberikan rasa segar mint pada basis gigitiruan. 11,60,61, Mekanisme Kerja Peroksida Alkali Mekanisme kerja peroksida alkali adalah: 16 Reaksi kimia: Bubuk atau tablet + air H 2 O 2 (peroksida alkali) + Alkali Mekanisme kerja Alkali (reagent kemis) berfungsi dalam menurunkan tegangan permukaan. 2H 2 O 2 (peroksida alkali) 2H 2 O + 2 (O) (nascent oxygen) pelepasan nascent oxygen memberikan efek membersihkan secara mekanis Manfaat 56,58-61 a. Aplikasi Mudah, cepat dan nyaman digunakan pada pasien usia lanjut. b. Effervescense Memberikan aksi pembersihan kimia untuk menghilangkan deposit plak dan bakteri pada basis gigitiruan. c. ph (kadar keasaman) 6,8 (mirip dengan air, tidak memiliki risiko chemical burn dan aman untuk merendam di malam hari.

22 d. Bahan aktif (obat kumur) membantu menghilangkan bau dan memberikan rasa segar pada basis gigitiruan Kelebihan 56,58-61 a. Bersifat bakterisidal dan fungisidal. b. Bersifat tidak toksik dan tidak berbahaya terhadap kesehatan. c. Aksi pembersihan yang dapat menghilangkan bakteri dan kuman yang menyebabkan bau pada gigitiruan. d. Menghilangkan sisa makanan dan stain pada basis gigitiruan. e. Tidak menyebabkan kekasaran pada basis gigitiruan. f. Dapat mencapai bagian-bagian sempit yang tidak dicapai dengan sikat gigi konvensional Kekurangan 56,58-61 Aksi mekanik lebih kecil karena pembersihan dilakukan secara kimia. Oleh karena itu lebih dianjurkan basis gigitiruan untuk disikat. 2.7 Mekanisme Larutan Peroksida Alkali Terhadap Perubahan Dimensi Resin Akrilik Polimerisasi Panas Arthur dkk (2005) menyatakan bahwa bahan polimer yang digunakan dalam bidang kedokteran gigi dapat mengalami absorsi cairan. Jaringan polimer menyerap air serta bahan kimia dari lingkungan sekitarnya. Resin akrilik mempunyai kemampuan untuk mngabsobsi air yang menyebabkan perubahan dimensi. 29 Penyerapan ini disebabkan oleh sifat polar dari molekul resin akrilik karena polimetil metakrilat ini bersifat hydrophilic. Penyerapan air ke dalam resin akrilik dipengaruhi oleh polaritas molekul PMMA dan kemampuan molekul air untuk berdifusi ke dalam ruang interstitial rantai polimer. Peningkatan penyerapan air dapat menganggu rantai polimer karena dapat menyebabkan ikatan antar polimer menurun. Hal ini dapat mengakibatkan tekanan internal resin akrilik tersebut meningkat. Tekanan yang berlanjutan dapat

23 menyebabkan basis gigitiruan tersebut mengalami retak dan secara tidak langsung patah. Perubahan dimensi resin oleh absorbsi air menyebabkan makromolekul berpisah. Hal ini menyebabkan resin untuk mengalami perubahan secara struktural dan fungsional. Efek ini dapat menyebabkan perubahan volumetrik yaitu terjadi ekspansi. 29,46,70,71 Penelitian yang dilakukan oleh Pow EHN (1995) menyatakan penyerapan air sebanyak 1 % akan mengakibatkan perubahan dimensi yang nilainya berkisar antara 0 0,290 mm dari ukuran awal basis gigitiruan. Menurut penelitian Rimple dkk (2011) menyatakan bahwa penyerapan air pada basis gigitiruan resin akrilik menyebabkan perubahan dimensi yang signifikan. Skinner dan Chung (1951) juga menyatakan bahwa terjadi perubahan dimensi pada basis gigitiruan yang mengalami penyerapan air. 45, Mekanisme Larutan Peroksida Alkali Terhadap Kekuatan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas Larutan peroksida alkali mengandung zat-zat kimia seperti sodium polifosfat, sodium lauryl sulphacetates, sodium bikarbonat, asam sitrat, sodium perborat, potassium monopersulfate dan minyak peppermint. 60,62,64,66,68 Antara zat kimia tersebut, larutan oksidasi yaitu sodium perborat dan potassium monopersulfate adalah zat yang signifikan mempengaruhi kekuatan transversal basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. 1,56 Apabila basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas berkontak dengan sodium perborat dan potassium monopersulfate akan menyebabkan kerusakan pada basis gigitiruan secara kimiawi. Zat sodium perborat dan potassium monopersulfate yang terkandung dalam larutan peroksida alkali mengalami penyerapan ke dalam intermolekular resin akrilik dan jarak antar rantai polimer akan meningkat serta terjadi ekspansi matriks. Hal ini mengakibatkan ikatan rantai polimer terganggu dan kekuatan ikatan antar molekul menurun, perusakan secara kimia atau lebih dikenal sebagai crazing (retak), penurunan kekuatan transversal basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Raj N dan Souza MD

24 (2011), menyatakan bahwa penurunan kekuatan transversal karena larutan pembersih gigitiruan, disebabkan adanya potassium monopersulfate yang merupakan agen pengoksidasi yang kuat. 56 Dalam penelitian yang dilakukan oleh Jubhari EH (2012), terlihat ada penurunan kekuatan transversal sampel resin akrilik yang direndam dalam larutan peroksida alkali yang mengandung sodium perborat dan potassium monopersulfate karena rantai polimer mengalami ekspansi. 1

25 2.9 Kerangka Teori Gigitiruan Bahan Pembersih Gigitiruan Anasir Gigitiruan Basis Gigitiruan Sifat Ideal Metode Pembersihan Logam Thermohardening Fenol - formaldehid Resin Akrilik Vulkanit Non - logam Thermoplastic Kemis Kombinasi Mekanis Asam Enzim Hipoklorit Desinfektan Resin Akrilik Resin Akrilik Resin Akrilik Energi Microwave Swapolimerisasi Polimerisasi Sinar Polimerisasi Panas Peroksida Alkali Komposisi Manipulasi Sifat-sifat Keuntungan Kerugian Komposisi Mekanisme Manfaat Kekurangan Kelebihan Kemis Biologis Fisis Mekanis Perubahan Dimensi Kekuatan Transversal

26 2.10 Kerangka Konsep Resin Akrilik Polimerisasi Panas Bahan Pembersih Gigitiruan Sifat- sifat Kombinasi Kemis Mekanis Fisis Mekanis Kekuatan Transversal Larutan Peroksida Alkali Perubahan Dimensi Sodium polifosfat Sodium lauryl sulphoacetate s Sodium bikarbonat Asam sitrat Sodium perborat Minyak Peppermint t Potassium monopersulfate Air Penyerapan ke dalam intermolekular resin akrilik Jarak antar rantai polimer meningkat, terjadi ekspansi matriks Ikatan rantai polimer terganggu dan kekuatan ikatan menurun Perusakan secara kimiawi Crazing (retak) Perubahan Dimensi Kekuatan transversal

27 2.11 Hipotesis Penelitian Berdasarkan rumusan permasalahan tersebut maka dapat disusun hipotesis penelitian sebagai berikut: 1. Ada pengaruh perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap perubahan dimensi. 2. Ada pengaruh perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap kekuatan transversal. 3. Ada pengaruh frekuensi perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap perubahan dimensi. 4. Ada pengaruh frekuensi perendaman basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dalam larutan pembersih peroksida alkali selama 5 menit per hari, dalam waktu 1, 3, 5, 7 dan 10 hari terhadap kekuatan transversal.