BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Restorasi resin komposit telah menjadi bagian yang penting di dalam kedokteran gigi seiring dengan perkembangan pada sistem dental adhesive. Selain itu kebutuhan masyarakat akan estetika akhir-akhir ini juga sangat meningkat yang didukung pengetahuan teknologi restorasi baik bahan maupun prosedurnya agar bisa memberikan penampilan yang alami seperti gigi asli. Bertolak belakang dengan keunggulan resin komposit ini, polymerization shrinkage seringkali menjadi masalah utama yang dapat menyebabkan kegagalan awal ikatan antara komposit dan dentin, terbentuknya celah interfasial, sehingga dapat menimbulkan celah mikro, diskolorasi tepi, serta karies sekunder. 6,8,9 Untuk memecahkan masalah tersebut maka digunakan Stress Decreasing Resin (SDR) sebagai intermediate layer. 2.1 Sistem Adhesif Adhesif berasal dari bahasa latin adhaerere yang merupakangabungan dari kata, ad, atau to dan adhaerere atau to stick. Menurut terminologi, adhesi atau bonding adalah perlekatan antara satu subtansi dengan yang lain. Adhesif atau adheren atau disebut juga dengan agen bonding atau sistem adhesif, diartikan sebagai material yang ketika diaplikasikan kepermukaan bahan dapat mengikat satu sama lain (Gambar 1). 18,19 Adhesi merupakan proses pembentukan dari penggabungan bahan, yang terdiri dari 2 substrat secara bersama. Adhesi dapat digolongkan sebagai adhesi fisik, adhesi kimiawi dan adhesi mekanik, dan perlekatan resin ke struktur gigi adalah hasil dari empat mekanisme yakni mekanisme mekanik mekanisme difusi mekanisme absorpsi dan kombinasi dari ketiga mekanisme tersebut. Sistem adhesif membentuk ikatan yang adekuat, tahan lama terhadap pemakaian dan penyerapan air, stabilisasi warna baik, mempunyai kontak yang rapat antara adhesif dan substrat (enamel dan dentin) dan tidak menimbulkan toksik. 15,19,20

Gambar 1. Defenisi terminologi sistem adhesif 21 2.1.1 Klasifikasi Sistem Adhesif Menurut Van Meerbeek dkk mengklasifikasikan sistem adhesif menjadi dua bagian besar yakni total etch dan self-etch(gambar 2). 15 Gambar 2. Klasifikasi mekanisme sistem adhesif. 15 2.1.1.1 Total-Etch (Adhesif Etch-and-Rinse) Teknik etsa asam dengan aplikasi asam posfat 35-37% digunakan untuk memperoleh ikatan mekanik antara bahan restorasi resin komposit dan struktur gigi. Asan posfat 37% yang diaplikasikan dalam waktu singkat, akan menghasilkan poripori kecil pada permukaan email, tempat kemana resin akan mengalir jika ditempatkan kedalam kavitas sehingga memberikan tambahan retensi mekanis pada

restorasi dan mengurangi kemungkinan kebocoran tepi antara permukaan restorasi dan struktur gigi. 22 Total-etch terbagi menjadi dua yakni total etch three step dan total etch two step. Total etch three step terdiri dari tiga tahap aplikasi yakni aplikasi conditioner atau etsa asam,primer atau promoting agent dan tahap bonding, sistem adhesif ini merupakan generasi ke-4 dalam sistem bonding. Kemudian untuk menyederhanakan langkah prosedur klinis sistem adhesif diperkenalkanlah total etch two step terdiri dari penggabungan primers dan resin adhesif kedalam satu larutanyang diaplikasikan setelah mengetsa enamel dan dentin, sehingga terdiri dari dua tahap aplikasi yakni tahap etching dan rinsing. Sistem ini termasuk dalam generasi ke -5 sistem bonding dan paling efektif, efesien serta memiliki perlekatan yang stabil terhadap enamel. 23 Sistem bonding ini menghasilkan mechanical interlocking dengan dentin yang dietsa melalui resin tag, ikatan adhesif lateral dan formasi hybrid layer sehingga menunjukkan nilai kekuatan bonding yang cukup tinggi baik dengan enamel maupun dentin (Gambar 3). Keberhasilan sistem bonding ini dapat dicapai namun sensitivitas setelah perawatan, waktu aplikasi bahan dan sulitnya mendapatkan permukaan dentin dengan kelembaban yang ideal menjadi permasalahan. Gambar 3. Bonding dentin menggunakan total etch 19

2.1.1.2 Adhesif Self-Etch Sistem ini semakin berkembang dimulai dengan sistem self-etch yang terdiri dari dua tahap aplikasi hingga satu tahap aplikasi. Self-etch two step termasuk dalam generasi ke-6, sistem ini terdiri dari tahap aplikasi resin self etch, kemudian dilanjutkan dengan tahap aplikasi resin adhesif. Pada sistem adhesif ini resiko kolapsnya kolagen dapat diminimalisasi, namun larutan harus diperbaharui secara terus menerus karena formulasi liquidnya tidak dapat dikendalikan. Sedangkan selfetch one step yang merupakan generasi ke-7 dikombinasikan dalam satu kemasan sehingga terdiri dari satu tahap aplikasi saja dan hal ini berkaitan erat dengan pengurangan prosedur restorasi yang menjadi lebih singkat. 8,14 Bahan adhesif self-etch dapat diaplikasikan secara langsung pada permukaan dentin yang sudah dipreparasi. Bahan ini mengandung monomer asam yang digabungkan dengan monomer hidrofilik sehingga etsa dan primer bekerja secara simultan. Bahan primer yang terkandung didalam bahan adhesif dapat berpenetrasi langsung kedalam tubuli dentin bersamaan dengan asam dan resin bonding (Gambar 4). Unsur-unsur yang terkandung didalam bahan primer berpolimerisasi di dalam tubuli dentin dan bergabung dengan debris di dalam saluran akar (smear plug) sehingga dapat mengurangi atau bahkan mencegah sensitivitas setelah perawatan. Hal ini juga akan menghasilkan nilai kekuatan rekat komposit resin yang tinggi pada dentin. 22,23 Gambar 4. Bonding dentin menggunakan self etch primer 19

2.1.2 Perlekatan pada Enamel Secara mikroskopik, email terdiri dari prisma-prisma email yang saling berkaitan dan tersusun rapi. Kemudian antara prisma-prisma terdapat substansi interprisma yang juga tersusun rapi, berisikan kristal hidroksi apatit yang akan larut oleh pengetsaan, sehingga permukaan email yang telah teretsa akan berbentuk rongga-rongga seperti sarang lebah. 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 (Gambar 5). Email yang telah teretsa memiliki energi permukaan yang tinggi dan memungkinkan resin dengan mudah membasahi permukaan serta menembus sampai kedalam mikroporus, kegunaan etsa asam adalah untuk menghilangkan smear layers dan terutama untuk melarutkan kristal hidroksiapatit pada permukaan luar di antara permukaan lainnya.etsa asam mengubah permukaan enamel yang halus menjadi sebuah permukaan yang tidak beraturan dan meningkatkan energi permukaan. Resin yang masuk ke dalam mikroporus akan terpolimerisasi untuk membentuk ikatan mekanik atau resin tag yang menembus 10-21µm ke dalam porus email. 19,25 Gambar 5. Scanning Electron Microscopy ruang intertubular dan tubulus dentin yang terbuka pada dentin yang dietsa (A). Pandangan crosssectionalmicromechanical retention sistem perlekatan pada dentin. Gambaran skematik komposit, hybrid layer dengan microtags dan tubulus dengan resin microtags setelah larut dengan dentin (B).

Resin tags yang terbentuk di sekitar enamel rods, yaitu diantara prismaprisma 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, karena smear layer labil terhadap asam. 25 2.1.3 Perlekatan pada Dentin Perlekatan bahan adhesif ke dentin tidak terlepas dari keadaan struktur dentin itu sendiri. Tidak seperti email yang komposisinya lebih banyak mengandung mineral anorganik (kristal hidroksiapatit). Dentin merupakan jaringan hidup, dentin bersifat heterogen dan memiliki kandungan anorganik (hidroksiapatit) 50% volume, bahan organik (khususnya kolagen tipe 1) 30% volume dan cairan 20% volume. Kandungan air yang tinggi membuat persyaratan lebih ketat untuk bahan yang dapat secara efektif menjembatani antara dentin dan bahan restorasi. 20,24 Perlekatan pada dentin menjadi sulit dengan keberadaan smear layer. Smear layer merupakan lapisan debris organik yang terdapat pada permukaan dentin akibat preparasi. Smear layer menghalangi tubulus dentin dan berperan sebagai barier, sehingga menurunkan permeabilitas dentin dan sangat membantu bahan bonding yang bersifat hidrofobik dan menutupi tubulus dentin (Gambar 6). Smear layer melalui pengetsaan akan dihilangkan, sehingga menyebabkan tubulus dentin terbuka. Pengetsaan terhadap intertubular dan peritubular dentin mengakibatkan penetrasi dan perlekatan bagi bahan bonding sehingga 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.

Gambar 6. SEM (Scanning Electron Micrograph smear layer pada dentin. 26 2.2 Resin Komposit Kandugan utama resin komposit adalah matriks resin dan partikel pengisi anorganik. Disamping kedua komponen bahan tersebut, beberapa komponen lain diperlukan untuk meningkatkan efektivitas dan ketahanan bahan. Suatu bahan coupling (silane) diperlukan untuk memberikan ikatan antara bahan pengisi anorganik dan matriks resin, juga aktivator-aktivator diperlukan untuk polimerisasi dini (bahan penghambat seperti hidroquinon). Komposit harus pula mengandung pigmen untuk memperoleh warna yang cocok dengan struktur gigi. 27 Bahan komposit kedokteran gigi mengandung monomer yang merupakan diakrilat aromatic atau alipatik. bis-gma, urethane dimetakrilat (UEDMA) dan trietilen glikol dimetakrilat (TEGDMA) adalah dimetakkrilat yang umum digunakan dalam komposit gigi (Gambar 7). 27 Gambar 7. Kedua resin bis-gma dan UEDMA digunakan sebagai basis resin, sementara TEGMA digunakan sebagai pengencer

untuk mengurangi kekentalan resin basis, khususnya bis-gma. 27 Berdasarkan cara aktivasi polimerisasi resin komposit dapat dibedakan sebagai berikut: 1. Resin Komposit Self-Cured Resin ini diaktivasi secara kimia, mengandung inisiator benzoil peroksida dan activator amin tersier (N,N dimetil-p-toluidin). Apabila kedua bahan ini dicampur, amin bereaksi dengan benzoil peroksida untuk membentuk radikal bebas dan polimerisasi dimulai dengan working time 1-1,5 menit dan setting time 4-5 menit. Biasanya digunakan untuk restorasi dan pembuatan inti yang pengerasannya tidak dengan sumber sinar. 25,27 2. Resin Komposit Light Cured Resin komposit light cured terdiri atas pasta tunggal dalam satu semprit. Waktu penyinaran tidak boleh kurang dari 20-60 detik dengan ketebalan resin kurang dari 2 mm. Fotoinisiator yang umum digunakan adalah camphoroquinone yang memiliki penyerapan berkisar 400-500nm yang berada pada region biru dari spektrum sinar tampak. 27 Sedangkan untuk viskositas dari resin komposit sendiri dapat dibedakan dengan: 1.Resin Komposit Packable Resin komposit packable adalah resin yang memiliki viskositas tinggi karena mengandung bahan pengisi (filler) dengan volume yang tinggi yaitu sekitar 48-65% serta memiliki ukuran partikel antara 0,7-20 µm, sehingga packable dapat digunakan untuk restorasi posterior.komposit packable memiliki keuntungaan dalam membuat area kontak yang baik dan kemudahan dalam membentuk anatomi oklusal gigi. Sedangkan untuk kerugiaannya sendiri resin komposit packablesulit dalam adaptasi antara satu lapisan kompositdan lainnya, penanganan sulit, dan tidak estetis untuk restorasi gigi anterior. 25 2. Resin Komposit Flowable Resin komposit flowable mengandung resin dimethacylate dan partikel filler anorganik dengan ukuran partikel 0,04-1,0 µm dan bahan pengisi lebih rendah dari

pada komposit lainnya, yaitu 41-53% volume. Secara spesifik kandungan filler yang rendah membuat bahanflowable lebih mudah diaplikasikan pada permukaan yang dipreparasi. Resin komposit flowable sering digunakan pada lesi Klas V, hal ini karena resin komposit flowable memilik keunggulan viskositas yang rendah dan memiliki wettability yang tinggi. 25 2.2.1 Polimerisasi Resin Komposit Kelemahan resin komposit salah satunya adalah terjadinya pengerutan selama polimerisasi, sehingga menimbulkan stress yang terkonsentrasi pada daerah interfasial, stress ini disebabkan oleh kompetisi gaya yang dihasilkan antara stress pengerutan polimerisasi dari resin komposit dan gaya adhesi terhadap substrat gigi. Polimerisasi merupakan proses reaksi kimia yang terjadi ketika monomer-monomer resin dengan berat molekul rendah bergabung untuk membentuk rantai panjang yaitu polimer yang memiliki berat molekul tinggi. Monomer-monomer yang bergabung satu sama lain menjadi rantai menyebabkan volume resin berkurang sehingga hasil akhir akan mengalami shrinkage.shrinkage yang terjadi menyebabkan gangguan perlekatan antra restorasi dan dinding preparasi. 25 Stressshrinkage polimerisasi merupakan hal yang kompleks yang dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti viskositas resin, kandungan filler, C-faktor dan modulus elastisitas. Oleh karena itu berbagai usaha telah dilakukan untuk mengurangi shrinkage polimerisasi seperti halnya dengan menggunakan teknik layering dan penggunaan resin komposit flowable yang memiliki viskositas yang rendah dan fleksibilitas yang tinggi sehingga dapat mengurangi ketegangan yang terjadi akibat shrinkage saat polimerisasi. 25,28 2.3 Celah Mikro pada Kavitas Klas V Menurut G.V Black kavitas klas V merupakan kavitas yang terdapat pada permukaan labial atau bukal dan lingual dari gigi anterior maupun posterior dan mengenai sementum. Restorasi klas V sering mengalami kegagalan karena sedikitnya kandungan enamel yang terdapat di daerah servikal gigi dan daerah ini sangat rentan

terhadap kebocoran mikro. Enamel dan dentin memiliki karakteristik yang berbeda, dentin lebih hidrofibik dari pada enamel sehingga dentin menjadi lebih lembab dari enamel. Keadaan yang lembab pada dentin ini mengakibatkan penurunan tekanan permukaan dan mencegah bahan adhesif untuk membentuk suatu retensi mekanis yang baik. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya kebocoran mikro. 4 Celah mikro didefinisikan sebagai celah mikroskofik antara dinding kavitas dan tumpatan yang dapat dilalui mikroorganisme, cairan, molekul dan ion. Terjadinya celah mikro merupakan akibat kegagalan adaptasi terhadap dinding kavitas, umumnya disebabkan oleh perbedaan masing-masing koefisien termal ekspansi diantara resin komposit, dentin dan enamel. Kebocoran tepi semakin membesar bila tidak adanya sisa enamel yang mendukung. Hal ini sangat erat hubungannya dengan kavitas Klas V yang merupakan kavitas yang hanya mengandung sedikit enamel. 29 Kelemahan bahan restorasi resin komposit yaitu terjadinya pengerutan selama polimerisasi yang menyebabkan timbulnya celah (gap) antara dinding kavitas dan bahan restorasi. Penyusutan yang terjadi selama polimerisasi (Gambar 8) bervariasi antara 1-5% volume.pengerutan polimerisasi berhubungan dengan faktor konfigurasi (c-factor). Gambar 8. Hubungan c-factor dengan pengerutan polimerisasi pada berbagai kelas restorasi. 30

C-factor merupakan perbandingan antara permukaan yang berikatan dengan permukaan yang bebas. Semakin tinggi c-factor maka semakin tinggi potensi terjadinya stress pengerutan polimerisasi. Daerah yang sangat rentan terhadap celah mikro adalah dinding gingiva pada restorasi Klas II dan Klas V. Restorasi Klas V sering mengalami kegagalan karena sedikitnya enamel yang terdapat pada servikal gigi. Pada kavitas Klas V, sebagian dari restorasi menutupi email dan sebagian lagi menutupi dentin. Email dan dentin memiliki karakteristik komposisi yang berbeda, yaitu dentin mengandung air yang lebih banyak sehingga dentin menjadi lembab. Adanya air di dalam dentin akan menurunkan tenaga permukaan dan mencegah bahan adhesif untuk membentuk suatu retensi mekanis yang baik. Oleh karena itu, celah mikro dapat terjadi pada restorasi Klas V Celah mikro dapat dideteksi dengan menggunakan penetrasi pewarna, penetrasi dari zat warna dapat masuk melalui daerah lain pada gigi yang memiliki celah, terutama antara dinding kavitas dan bahan restorasi. Dalam pengamatan penetrasi, larutan pewarna yang digunakan adalah metilen biru, yang diamati dengan menggunakan stereomikroskop dan kemudian tingkat celah mikronya diukur melalui skor. 3,8 2.4Stress Decreasing Resin (SDR) Belakangan ini telah diperkenalkaanstress Decreasing Resin (SDR) yang merupakan jenis resin flowable yang terbaru.sdr tersedia dalam bentuk kompul dan diaplikasikan kedalam kavitas dengan menggunakan gun (Gambar 9). SDR mempunyai perlakuan sama halnya seperti resin komposit diletakkan dengan ketebalan 4 mm dan menyisahkan 2 mm pada permukaan oklusal sebagai aplikasi resin komposit konvensional. 12 Bahan ini dikembangkan untuk dentin replacement yang merupakan kombinasi dari komposit flowable yang memiliki shrinkage stress yang minimal. Secara kimia SDR sangat kompatibel pada semua methacrylate-based universal/ posteriorcomposite. 15,21 SDR mempunyai keunggulan tersendiri yaitu menyediakan

adaptasi yang sangat baik terhadap dinding kavitas yang telah dipreparasi, namun SDR kontraindikasi pada pasien yang memiliki riwayat alergi resin berbasis methacylate. 12 Gambar 9: Gun dan kompul untuk aplikasi Stress Decreasing Resin (SDR) 2.4.1 Komposisi Stress Decreasing Resin (SDR) Stress Decreasing Resin (SDR) memiliki kandungan struktur urethane dimethacrylate yang dapat mengurangi shrinkage dan stress polimerisasi. Tingkat shrinkagenyarendah yakni 3,5% jika dibandingkan dengan resin komposit flowable konvensional (tabel 1). Tabel 1. Komposisi Stress Decreasing Resin (SDR) dan Fungsinya. 12 Kandungan Fungsi Mengurangi shrinkage dan mengurangi SDR urethane di-methacrylate stress pada struktur resin Resin di-methacrylate Struktur resin Membentuk ikatan silang pada resin Di-fungsional diluents komposit dan meningkatkan kekuatan mekanik untuk bahan adhesif Barium dan Strontium alumino-fluorosilicate glases (68% berat dan 45% Struktur partikel kaca dan fluoride volum) 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. Polimerisasi modulator berinteraksi sinergis dengan foto-inisiator camphorquinone yang menghasilkan perkembangan modulus yang lebih lambat, sehingga memungkinkan mengurangi stress polimerisasi tanpa mengurangi tingkat polimerisasi tanpa konvensi. pada dasarnya seluruh proses foto-polimerisasi dimediasi oleh polimerisasi modulator terutama dibangun pada SDR yang memungkinkan lebih banyak rantai cabang propagasi, sehingga tidak hanya memaksimalkan derajat konvensi tapi juga meminimalkan stress polimerisasi saat penyinaran dan berat molekul yang tinggi disekitar pusat modulator memberikan fleksibilitas dan struktur jaringan resin SDR yang baik (Gambar 10). 12 Gambar 10. Struktur kimia resin komposit flowable SDR 12 2.4.2 Kelebihan Stress Decreasing Resin (SDR) Salah satu yang menjadi kelebihan dari SDR adalah dapat diaplikasikan dengan sistem bulk dengan ketebalan 4 mm, hal ini disebabkan pada SDR terdapat polimerisasi modulator yang merupakan struktur kimia yang memediasi foto polimerisasi saat penyinaran dengan meningkatkan rantai cabang sehingga dapat menambah atau menyambungkan jalan sinar pada saat curing phase.sdr menunjukkan perbedaan yang sangat singnifikan meskipun berada di posisi yang sama dengan resin komposit konvensional, yaitu stress polimerisasi yang sangat berkurang hampir 80% dan pengurangan volumetric shrinkage sekitar 20%. Stress yang dihasilkan oleh SDR selama polimerisasi adalah 1,4 Mpa, sedangkan resin komposit flowable konvensional lainnya melebihi 4 Mpa. 12

2.5 Metode Evaluasi Celah Mikro Mikroskop stereo adalah salah satu cara untuk menilai tingkat celah mikro pada permukaan interfasial restorasi gigi melalui penetrasi warna. Kerja mikroskop stereo melibatkan dua set sistem optik, yang pada gilirannya menghasilkan pembentukan dua jalur cahaya yang berbeda. Tujuan dari konfigurasi lensa adalah untuk menciptakan gambar tiga dimensi yang lebih jelas. Dengan demikian, dibandingkan dengan mikroskop lain yang memberikan gambar dua dimensi, mikroskop stereo lebih unggul. Prinsip kerja alat ini ilmiah hampir mirip dengan stereo lainnya. Dalam mikroskop majemuk, gambar diperbesar dari sampel di bawah pengamatan dibentuk oleh pencahayaan ditransmisikan. Dalam istilah sederhana, cahaya melewati spesimen dan kemudian mencapai mata. Di sisi lain, sebuah mikroskop stereo bekerja dengan cara iluminasi tercermin. Di sini, cahaya tidak mengirimkan melalui objek, tapi dipantulkan kembali untuk membentuk gambar 3D dari sampel. Secara rinci, mikroskop stereo memiliki pembesaran objek 1x atau 2x, okuler 10x atau 15x dan pembesaran total sampai 30x, memiliki 2 lensa objektif dan lensa okuler sehingga bayangan 3 di mensi dari pengamatan 2 mata, memiliki bidang penglihatan yang luas dan jarak kerja yang panjang.dengan demikian benda yang diamati cukup jauh, sehingga mikroskop ini dapat digunakn untuk pembedahan. Benda yang diamati dapat kering atau dalam medium air, tebal maupun tipis. Namun mikoskop stereo tidak di lengkapi dengan kondensor maupun alat pengatur halus serta difragma.

2.6 Kerangka Teori Gambar 11. Steromikroskop Restorasi Resin Komposit Klas V adaptasi yang sulit dan sisa enamel yang sedikit menyebabkan kekuatan bonding yang kurang baik dan tidak mampu menahan stress shrinkage pada saat polimerisasi Penanganan mengurangi polimerisasi shrinkage Sistem Adhesif Intermediate Layer Self- Total- Resin Komposit Stress Decreasing etchingprime Etch flowable Resin (SDR) Perlekatan enamel dan Perlekatan enamel dan dentin lemah dentin kuat Stress yang dihasilkan Stress yang dihasilkan selama polimerisasi selama 1,4Mpa polimerisasi>1,4m pa celah mikro