BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 7 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Basis Gigitiruan Pengertian Basis gigitiruan adalah bagian dari suatu gigitiruan yang bersandar pada jaringan lunak rongga mulut dan tempat anasir gigitiruan dilekatkan. Basis gigitiruan digunakan untuk membentuk bagian dari gigitiruan baik yang terbuat dari logam maupun bahan resin yang bersandar diatas tulang yang ditutupi dengan jaringan lunak dan merupakan tempat anasir gigitiruan dilekatkan. 3 Fungsi basis gigitiruan adalah menggantikan tulang alveolar yang sudah hilang, memberikan retensi dan stabilisasi kepada gigitiruan, sebagai tempat elemen atau anasir gigi menempel, menyalurkan kekuatan (tekanan oklusal) dari gigi ke mukosa (jaringan pendukung), dan gigi lainnya serta meningkatkan estetis Persyaratan Persyaratan bahan basis gigitiruan yang ideal untuk pembuatan basis gigitiruan adalah: 1-4,7,26 a) Biokompatibel : tidak toksik dan non- iritan b) Karakteristik permukaan : permukaan halus, keras dan kilat c) Warna : translusen dan warna merata d) Kekuatan impak, transversal dan fatik yang tinggi e) Modulus elastisitas yang tinggi untuk rigiditas yang lebih baik f) Tidak ada monomer sisa g) Tidak menyerap cairan h) Tidak larut Hal- hal lain yang menjadi pertimbangan antara lain:

2 8 a) Radiopak b) Mudah dimanipulasi dan direparasi c) Tidak mengalami perubahan dimensi d) Mudah dibersihkan Sampai saat ini belum ada satu pun bahan basis gigitiruan yang memenuhi semua persyaratan diatas. 1, Basis Logam Basis gigitiruan logam merupakan basis gigitiruan yang terbuat dari logam yang berkontak dengan linggir edentulus. Bahan logam yang digunakan sebagai basis gigitiruan pada umumnya berupa aluminium kobalt, logam emas, aluminium dan stainlesssteel. 1,3,4 Ada beberapa indikasi untuk menggunakan basis gigitiruan logam, yaitu pasien yang hipersensitif terhadap resin, pasien yang memiliki gaya kunyah abnormal, ruang intermaksila kecil, desain gigitiruan akan dibuat unilateral, dan apabila pasien menginginkan gigitiruan logam. 1 Basis logam ini memiliki keuntungan dan kerugian. Keuntungannya adalah sangat kaku, memiliki konduktivitas termal yang tinggi dimana basis ini dapat menyerap substansi panas dan meningkatkan persepsi termal sehingga pasien masih bisa merasakan suhu panas makanan, memiliki bentuk yang stabil, resisten terhadap abrasi, memiliki poreus yang lebih sedikit daripada resin, akumulasi makanan, plak, dan kalkulus lebih sedikit, dan mudah dibersihkan. 1,3 Sementara itu, kekurangan basis gigitiruan logam adalah basis ini lebih sulit beradaptasi dengan jaringan lunak apabila dibandingkan dengan resin, basis sulit direparasi atau reline apabila basis patah, dan kurang estetis. 1, Basis Non Logam Basis gigitiruan non-logam salah satunya adalah basis gigitiruan yang terbuat dari resin akrilik merupakan basis gigitiruan yang sering digunakan, basis jenis ini juga memiliki keuntungan dan kerugian. 1,7,8,27 Adapun keuntungannya yaitu memiliki estetis yang baik karena warnanya mirip dengan jaringan lunak mulut, teknik

3 9 pembuatan dan pemolesannya mudah, harganya murah, dan dapat dengan mudah direparasi atau reline apabila basis patah atau longgar. 1,7 Sementara itu, kekurangan basis gigitiruan resin akrilik adalah memiliki stabilitas dimensi yang rendah, kekuatan basis lebih rendah daripada logam, memiliki lebih banyak poreus sehingga kebersihan kurang, dan memiliki konduktivitas termal yang rendah. 1,2, Resin Akrilik Akrilik merupakan derivat dari etilen dan mengandung grup vinyl (-C=C-) dalam formula strukturalnya. 2 Resin akrilik telah tersedia di beberapa variasi dan bentuk yang terbagi atas 3 yaitu bubuk dan carian, Gels dan Sheets. 4 Penggunaan bubuk dan cairan pada saat ini merupakan tipe yang paling populer karena penggunaannya cukup sederhana dalam hal prosedur maupun prosesnya. 6 Cairan resin mengandung metil metakrilat tidak terpolimer dan bubuk yang mengandung resin poli(metil metakrilat). 6,7 Terdapat tiga jenis resin akrilik basis gigitiruan berdasarkan cara polimerisasinya yaitu resin akrilik swapolimerisasi atau disebut self cured acrylic resin adalah resin akrilik yang menggunakan akselerator kimia untuk polimerisasi yaitu dimetil-para-toluidin (CH3C6H4N(CH3)). Bila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas bahan ini memiliki stabilitas warna yang kurang. Resin akrilik polimerisasi sinar atau disebut light cured resin adalah resin akrilik yang menggunakan sinar tampak untuk polimerisasi. Penyinaran dilakukan selama 5 menit dengan gelombang cahaya sebesar nm sehingga memerlukan unit kuring khusus dengan menggunakan empat buah lampu halogen tungtens atau ultraviolet. Resin akrilik polimerisasi panas atau disebut juga heat cured acrylic resin adalah resin akrilik yang menggunakan proses pemanasan untuk polimerisasi, resin ini memiliki estetis, sifat fisik dan mekanis yang baik sehingga hampir mencapai sifat basis gigitiruan yang ideal. 1,4,27

4 Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan basis gigitiruan yang paling sering digunakan sebagai pembuatan basis gigitiruan dalam kedokteran gigi karena bernilai estetis dan ekonomis, memiliki sifat fisis mekanis yang cukup baik, serta mudah dimanipulasi dengan peralatan yang sederhana. Namun resin ini memiliki kelemahan yakni mudah fraktur. 1 Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan- bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan pemanasan air atau oven gelombang mikro (microwave). 6, Komposisi Resin akrilik polimerisasi panas tersedia dalam bentuk bubuk dan cairan. Unsur-unsur yang terkandung dalam resin akrilik polimerisasi panas antara lain: 1,2,4,6 a. Bubuk Polimer : butiran atau granul polimetil metakrilat Inisiator :benzoyl peroxide Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi, atau pigmen organic b. Cairan Monomer : metil metakrilat Cross-linking agent :ethyleneglycol dimethylacrylate Inhibitor :hydroquinone Manipulasi Pencampuran bubuk dan cairan dengan perbandingan volume 3 : 1 atau perbandingan berat 2 : 1. 1,4 Bubuk dan cairan dengan perbandingan yang benar dicampur di dalam tempat yang tertutup lalu dibiarkan hingga mencapai dough stage. Pada saat ini pencampuran ada empat stages yang terjadi yaitu: 4,6 1. Sandy stage adalah terbentuknya campuran yang menyerupai pasir pasha 2. Sticky stage adalah saat bahan akan merekat ketika bubuk mulai larut dalam cairan dan berserat ketika ditarik.

5 11 3. Dough stage adalah stage dengan konsistensi adonan mudah diangkat dan tidak merekat lagi, serta merupakan waktu yang tepat memasukkan adonan ke dalam mould dan kebanyakan dicapai dalam waktu 10 menit. 4. Rubber hard adalah wujud seperti karet dan tidak dapat dibentuk lagi dengan kompresi konvensional. Setelah adonan resin akrilik mencapai dough stage, adonan diisikan dalam moldgips. Setelah pengisian adonan dilakukan tekanan pres pertama sebesar 1000 psi untuk mencapai moldterisi dengan padat dan kelebihan resin dibuang kemudian dilakukan tekanan pres terakhir mencapai 2200 psi lalu kuvet dikunci. Selanjutnya kuvet dibiarkan pada temperature kamar kemudian kuvet dipanaskan suhu 70 o C selama 90 menit dan dilanjutkan dengan suhu 100 o C selama 30 menit sesuai rekomendasi Japan Industrial Standard (JIS) Keuntungan Keuntungan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut: 1 1. Estetis yang optimum 2. Mudah digunakan dan diperbaiki 3. Mudah dipoles 4. Harga relatif murah 5. Stabil dalam lingkungan rongga mulut 6. Tidak larut dalam cairan rongga mulut 7. Perubahan dimensinya kecil 8. Menggunakan peralatan sederhana Kerugian Kerugian bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah sebagai berikut: 1 1. Kekuatan transversal (fleksural) yang rendah

6 12 2. Kekuatan impak (resistensi terhadap benturan) yang rendah dibandingkan dengan logam 3. Konduktivitas termal yang rendah 4. Monomer bebas dapat lepas dari gigitiruan dan mengiritasi jaringan mulut 5. Tidak tahan abrasi 6. Konduktivitas termal rendah 7. Working time yang lama apabila dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi sinar dan resin akrilik swapolimerisasi Sifat- Sifat Mekanis Sifat- sifat mekanis adalah respon yang terukur, baik elastik (reversible/ dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan) maupun plastis (irreversible/ tidak dapat kembali ke bentuk semula) dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Akibat yang dapat ditimbulkan dari bahan basis gigitiruan resin akrilik dengan sifat mekanis yang rendah adalah: 6 a. Retak : pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak karena adanya tekanan tarik yang menyebabkan terpisahnya molekul- molekul polimer. b. Fraktur : gigitiruan resin akrilik dapat mengalami fraktur yang disebabkan karena benturan (impact) misalnya terjatuh pada permukaan yang kasar, fatique yang terjadi karena gigitiruan mengalami pembengkokan yang berulang- ulang selama pemakaian dan kekuatan transversal yang diterima basis gigitiruan selama proses pengunyahan Kekuatan Transversal Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah benda berbentuk batang yang bertumpu pada kedua ujungnya dan beban tersebut diberikan ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara beraturan dan berhenti ketika batang uji patah. Hasil yang diperoleh akan dimasukkan dalam rumus kekuatan transversal. 2,6

7 13 Standard kekutan transversal basis gigitiruan adalah tidak kurang dari Mpa. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Lee (2007) menyatakan bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas adalah 827 Kg/cm Menurut Craug (1997), bahwa kekuatan transversal resin akrilik polimerisasi panas untuk gigitiruan tidak boleh kurang dari 65 Mpa (662,82Kg/cm 2 ). 2 Kekuatan transversal merupakan salah satu parameter fisik untuk mengetahui gambaran tentang ketahanan gigitiruan dalam menerima beban pada waktu terjadi pengunyahan. 10 Perhitungan kekuatan transversal dengan rumus: 6 S = 3 IP 2bd 2 Keterangan: S = Kekuatan transversal (kg/cm 2 ) I = Jarak pendukung (cm) p = Beban (kg) b = Lebar batang uji (cm) d = Tebal batang uji (cm) 2.3 Bahan Penguat Beberapa pendekatan untuk memperkuat resin akrilik diantaranya dengan modifikasi secara kimia, penambahan penguat logam dan penambahan serat kedalam polimetil metakrilat. 15, Bahan Kimia Sebagai Penguat Gigitiruan berbasis resin akrilik dapat dimodifikasi secara kimia dengan penggabungan butadiene-styrene rubber dengan metil metakrilat. Modifikasi ini meningkatkan kekuatan impak sehingga sering disebut resin high impact. 15,16

8 Bahan Logam Sebagai Penguat Penambahan penguat logam pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi daya tahan resin akrilik terhadap fraktur. 23 Jenis penguat ini jarang digunakan karena kurang estetis, mudah korosi dan adhesi yang kurang bagus terhadap matriks polimer. 18, Bahan Serat Sebagai Penguat Penambahan bahan penguat serat telah diakui dapat meningkatkan sifat mekanis resin akrilik terutama untuk memperkuat basis gigitiruan resin akrilik, namun penggunaannya belum umum di bidang kedokteran gigi. Penambahan serat pada basis gigitiruan dapat mempengaruhi kekuatan impak, kekuatan transversal, modulus elastisitas dan daya tahan terhadap fraktur basis gigitiruan resin akrilik. Terdapat beberapa jenis penguat serat yaitu serat nilon, serat karbon, serat aramid, serat polietilen dan serat kaca Serat nilon Merupakan serat poliamida dan terutama didasarkan pada rantai alifatik. Dengan menggunakan serat nilon dapat meningkatkan ketahanan terhadap shock dan stress yang berulang. Namun, penyerapan air dapat mempengaruhi sifat mekanik nilon. 2. Serat karbon Serat karbon dapat meningkatkan kekuatan basis gigitiruan. Serat karbon digunakan terutama untuk memperbaiki perilaku kelelahan dan kekuatan impak. Dapat juga meningkat kekuatan transversal dan mengurangi resiko fraktur pada basis gigitiruan resin akrilik. Serat karbon tidak begitu banyak digunakan saat ini karena tekniknya sulit ditangani, masalah dengan polishing, estetika yang buruk karena warna hitam dari serat karbon dan terdapat potensi toksisitas. 3. Serat aramid Merupakan bahan organik kompoun polyparaphenylene terephthalamide. Serat aramid memiliki sifat wettability yang unggul dibandingkan dengan serat karbon. Dapat meningkatkan kekuatan tensile dan modulus elastisitas pada basisi gigitiruan. Serat ini tidak banyak digunakan sekarang karena estetik yang

9 15 kurang memuaskan dan serat yang terpapar pada permukaan basis menyebabkan permukaan kasar yang membuat kesulitan dalam pemolesan. 4. Serat polietilen Dapat meningkatkan sifat fisis daripada resin akrilik. Sifat- sifat serat polietilen seperti ductility yang tinggi, memiliki warna yang netral, low density dan biokompatibel. Adhesi antara serat polietilen dan resin akrilik dapat meningkat melalui plasma treatment, di mana permukaan serat dietsa pada resin akrilik dan menghasilkan bonding secara mekanis. 5. Serat kaca Serat kaca dapat dipintal menjadi benang atau ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin sehingga menjadi bahan yang kuat dan tahan korosi. Efektivitas dari serat kaca tergantung dari material yang digunakan, kuantitas serat dalam matriks polimer, orientasi dari serat, diameter, panjang, adhesi serat terhadap matriks polimer dan sifat-sifat serat dan polimer. Serat kaca menampilkan estestik, sifat mekanik dan memiliki biokompatibel yang lebih unggul dibandingkan dengan serat aramid dan serat karbon. 2.4 Serat Kaca Pengertian Serat kaca merupakan material yang terbuat dari serabut-serabut yang halus dari kaca.merupakan serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Serat kaca menjadi pilihan untuk ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat karena serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer di dalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan. 15,20, Komposisi Serat kaca mengandung bahan kimia antara lain : SiO 2 54%, Al2O3 14%, B2O3 9%, MgO 5%, CaO 18%. 32

10 Bentuk Serat kaca mempunyai beberapa bentuk diantaranya bentuk batang, anyaman dan potongan kecil Batang Serat kaca bentuk batang terbuat dari serat kaca continuous unidirectional yang terdiri dari atas serabut serat kaca. Diameternya berkisar antara 3-25µm. Kekurangan dari serat bentuk batang ini adalah penanganan yang lebih sulit dan penyerapan serat dengan resin yang tidak adekuat. 15,21,24 Gambar 1. Serat kaca bentuk batang Anyaman Serat kaca bentuk anyaman biasanya digunakan untuk mereparasi basis gigitiruan, serat kaca bentuk anyaman jauh lebih baik dan mudah untuk dibasahi monomer. Serat kaca bentuk anyaman juga memiliki kekurangan yaitu penempatannya pada mold lebih sulit. 15,21

11 17 Gambar 2. Serat kaca bentuk anyaman Potongan Kecil Penggunaan serat kaca potongan kecil telah banyak digunakan dibidang kedokteran gigi untuk memperkuat bahan resin akrilik. 14,33 Serat kaca potongan kecil memiliki banyak kelebihan yaitu kemudahan menggunakannya di klinik, hal ini disebabkan karena proses pencampuran antara serat kaca dan resin akrilik yang lebih sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk manipulasi dan dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik. 15,21 Serat kaca dengan konsentrasi 1% yang ditambahkan sebagai penguat bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas akan memberikan penambahan kekuatan impak, fatik dan transversal yang seimbang. 15 Zuriah S dan Eddy D (2012) dalam penelitiannya yang menggunakan resin akrilik polimerisasi panas (GC America) yang ditambahkan serat kaca (Taiwan Glass) potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm mendapatkan peningkatan kekuatan impak yang signifikan apabila dibandingkan dengan kelompok resin akrilik yang tidak ditambahkan serat kaca. Nilai kekuatan impak terbesar pada penelitian tersebut adalah sebesar 6,83KJ/m 2 yaitu pada serat kaca ukuran 8 mm, tetapi pada penelitian tersebut, kelompok dengan penambahan serat kaca ukuran 6 mm 1% memperlihatkan peningkatan kualitas fisik yang paling optimal apabila dibandingkan dengan kelompok yang lainnya. 20 Penambahan serat kaca ke dalam resin akrilik dapat menimbulkan kesulitan dalam penyatuan serat kaca ke dalam matriks polimer, tetapi masalah ini dapat diatasi dengan mengubah viskositas campuran antara resin akrilik dan serat kaca dengan cara merendam serat kaca yang akan digunakan kedalam sejumlah monomer selama

12 18 beberapa menit lalu ditiriskan sehingga serat kaca lebih mudah meresap kedalam resin akrilik. 9,24,35 Tujuan dari perendaman serat kaca ke dalam monomer metil metakrilat adalah untuk meningkatkan adhesi antara permukaan serat kaca dan matriks polimer. Hal ini juga dapat memudahkan penetrasi resin akrilik ke dalam serat kaca waktu pengadukan polimer dan monomer. 9 Penetrasi resin akrilik ke dalam serat kaca waktu pengadukan polimer dan monomer adalah untuk memastikan impregnasi serat kaca dalam matriks polimer. Impregnasi serat kaca dalam matriks polimer memegang peranan yang penting untuk meningkatkan sifat mekanis resin akrilik, impregnasi yang tidak baik dapat menurunkan kekuatan transversal resin akrilik akibat dari terbentuknya void space di dalam resin akrilik. 9,19,20,35 Gambar 3. Serat kaca bentuk potongan kecil 24

13 19 Kekua tan Trans versal Kekua tan Impak Kekuat an Fatiqu Kekua tan Tarik Apakah ada pengaruh lama perendaman serat kaca dalam monomer metil metakrilatpada bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan transversal? Sif at me kan is Ke un tu ng Si fat - if Ko m po sis Ke rug ian An ya ma Poton gan Kecil M an ip ul Ba tan g Pe ng ert ia Ka rb on Po lie til Ny lo A ra K ac Ko m po sis Be nt uk Ba sis Gi git iru Lo ga m N on - Lo ga Pen ger tian Per sya rata n Resin Akrilik Polime risasi Sinar Resin Akrili k Polim erisasi Panas Resin Akrili k Swapo limeris asi R es in A k Ki mi Bah an Pen guat Se rat Lo ga Di re nd am 2.5 Kera ngka Teori

14 20 Perendaman serat kaca dalam monomer metil metakrilat selama 15 menit Se ra t Pe ng ua Se rat Ka ca 1 % 6 m Perendaman serat kaca dalam monomer metil metakrilat selama 10 Perendaman serat kaca dalam monomer metil metakrilat selama 3 menit Adhe si antara serat kaca denga n matri k Nirwana (2005) mendapatk an peningkata n kekuatan transversal pada RAPP setelah merendam kan serat kaca dalam monomer metil metakrilat selama 15 Vojdani dkk (2006) mendapatka n peningkatan kekuatan transversal pada RAPP yang ditambah serat kaca setelah direndam monomer metil metakrilat selama 10 Kostoulas dkk(2008 ) meneliti serat yang diberikan metil metakrilat (MMA) wetting agent selama 3 menit pada resin polimerisasi panas menunjukkan bahwa proses wetting sangat penting untuk meningkatkan adhesi yang 2.6 KeraRes ngka in Kons Akr ep ilik Pol ime risa si Pan as Sifat meka nis yang renda h Sifat mekani s menin gkat Kekua tan transv ersal menin gkat

15 Hipotesis Penelitian Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka dapat disusun hipotesis penelitian yaitu: 1. Ada pengaruh lama perendaman serat kaca 1% potongan kecil 6 mm dalam monomer metil metakrilat untuk bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas selama 3 menit, 10 menit dan 15 menit terhadap kekuatan transversal. 2. Ada perbedaan pengaruh lama perendaman serat kaca 1% potongan kecil 6 mm dalam monomer metil metakrilat untuk bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap kekuatan transversal..