I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ortodonsia merupakan bagian dari ilmu kedokteran gigi yang bertujuan memperbaiki keadaan gigi maupun rahang yang menyimpang dari kondisi normal (Graber dan Swain, 1985). Secara umum alat ortodonti dapat dikelompokkan menjadi alat mekanik dan miofungsional serta dibedakan menjadi alat lepasan dan alat cekat (Bhalajhi, 2004). Alat ortodonti lepasan (removable appliance) adalah alat yang dapat dipasang dan dilepas dari rongga mulut oleh pasien, sedangkan alat ortodonti cekat (fixed appliance) adalah alat yang dilekatkan pada gigi dan tidak dapat dilepas oleh pasien, hanya dapat dipasang dan dibuka oleh ortodontis. Tiga komponen utama alat ortodonti cekat adalah: (1) pelekatan (attachment) yang berupa braket (bracket), (2) kawat busur (archwire) dan (3) alat penunjang (accesories dan auxilliaries) (Pambudi-Raharjo, 2009). Braket ortodonti terbuat dari bahan yang memiliki nilai estetika tinggi seperti seramik, plastik dan braket logam (Brantley dan Eliades, 2001). Jenis braket yang paling banyak digunakan adalah braket logam karena mempunyai beberapa keunggulan, antara lain tidak berubah warna, tidak menyerap air, tidak lentur, tidak mudah distorsi, terbuat dari baja tipe 304 dari AISI (American Iron and Steel Institute), lebih tahan terhadap karat dan lebih baik pelekatannya, mempunyai ikatan secara mekanis terhadap bahan adhesif (Brantly dan Eliades, 2001). Terdapat tiga macam teknik dasar perawatan ortodonti, yaitu: (1) teknik Begg, (2) teknik Edgewise, dan (3) teknik Straight wire. Pada teknik Begg 1
menggunakan round archwire, sedangkan pada teknik Edgewise menggunakan rectangular archwire selain round archwire. Wire bending pada teknik Edgewise diperlukan sebagai kompensasi kontur labial tiap gigi, dalam arah labiolingual. Andrews (1989 sit. Proffit dkk., 2013) menciptakan modifikasi braket secara spesifik, yaitu angulasi pada setiap braket disesuaikan dengan aksis panjang gigi untuk memperoleh posisi akar yang baik, guna mengurangi wire bending yang dikenal dengan teknik Straight wire. Pelekatan komponen alat cekat, seperti braket dan molar tube dapat menggunakan teknik bonding yaitu dilekatkan langsung pada permukaan email gigi menggunakan bahan adhesif atau menggunakan teknik banding yaitu dilekatkan pada cincin logam yang disemenkan pada gigi (Bhalajhi, 2004). Kekuatan pelekatan braket ortodonti harus cukup baik untuk mencegah kegagalan pelekatan, terhambatnya proses perawatan, dan memiliki retensi yang cukup terhadap kekuatan mastikasi dan tekanan dari archwire (Arnold dkk., 2002), akan tetapi debonding yang aman tanpa kerusakan gigi, membutuhkan kekuatan pelekatan yang aman dan baik (Rajagopal dkk., 2004). Pelekatan braket dengan teknik bonding lebih banyak digunakan karena lebih estetika dan praktis, walaupun tidak sekuat teknik banding. Pelekatan braket logam dengan bahan adhesif diperoleh dengan interlocking mekanik antara dasar braket, bahan adhesif, dan email (Cozza dkk., 2006). Beberapa faktor penentu keberhasilan teknik bonding yaitu permukaan dasar braket ortodonti, bahan adhesif dan kondisi permukaan gigi (Williams dkk., 1995). Tahun 1955 ditemukan teknik etsa asam yang terus berkembang untuk berbagai tindakan 2
perawatan gigi (Buonocore, 1981). Tahun 1980an teknik bonding dengan bahan adhesif seperti resin komposit menjadi prosedur klinis rutin yang lebih digemari daripada teknik banding (Proffit dkk., 2013). Resin komposit banyak digunakan sebagai bahan adhesif oleh ortodontis karena memungkinkan mudahnya manipulasi untuk penempatan braket yang akurat (Newman dkk., 2001), sehingga mengurangi waktu yang diperlukan dibandingkan dengan penggunaan teknik banding. Sejak ditemukan teknik etsa asam, berbagai macam bonding agent mulai berkembang. Bonding resin komposit pertama ditemukan dan paling populer adalah chemical curing composite adhesive system atau self curing composite adhesive system. Tahun 1979, diperkenalkan penggunaan material dengan aktivasi sinar (light cured materials) secara in vitro untuk bonding ortodonti, material diaktifkan menggunakan penyinaran langsung dari berbagai sisi. Polimerisasi terjadi dengan cepat ketika diaplikasikan sinar tampak, sehingga menghasilkan waktu kerja (working time) tidak terbatas dan memungkinkan penempatan braket lebih akurat (Teledano dkk., 2003). Kekuatan pelekatan braket menggunakan bahan adhesif resin komposit tidak dipengaruhi oleh mekanisme polimerisasi dari bahan tersebut (light cured atau self cured) (Smith dan Shivapuja, 1993 sit. Powers dkk., 1997; Whitlock dkk., 1994 sit. Powers dkk., 1997). Bahan adhesif yang sering digunakan adalah semen ionomer kaca. Semen ionomer kaca memiliki efek anti kariogenik karena kemampuannya melepas fluor. Uji klinis menunjukkan tidak adanya perbedaan kegagalan pelekatan braket ortodonti antara bahan adhesif semen ionomer kaca modifikasi resin dan resin 3
komposit (Powers, 2008). Semen ionomer kaca modifikasi resin memiliki keunggulan yaitu dapat digunakan sebagai bahan adhesif braket tanpa prosedur etsa (Komori dan Ishikawa, 1997). Salah satu faktor penentu keberhasilan bonding yaitu kondisi permukaan gigi (Williams dkk., 1995). Ortodontis seringkali mendapatkan pasien dengan kondisi gigi yang telah direstorasi, salah satu restorasi yang erat kaitannya dengan braket yaitu restorasi yang terletak di permukaan labial dan bukal gigi (Chotimah, 2015). Restorasi tersebut seringkali menggunakan semen ionomer kaca dan menyebabkan kegagalan pelekatan braket. Bahan restorasi yaitu bahan di bidang kedokteran gigi yang berfungsi untuk memperbaiki dan merestorasi struktur gigi yang rusak dengan tujuan tidak hanya membuang penyakit dan mencegah timbulnya kembali karies, tapi juga mengembalikan fungsinya. Bahan restorasi ada dua macam yaitu restorasi langsung (Direct Restoration) dan restorasi tidak langsung (Indirect Restoration). Restorasi langsung meliputi amalgam, resin komposit dan semen ionomer kaca (Anonim, 2009). Resin komposit dan semen ionomer kaca adalah bahan restorsi yang memenuhi persyaratan estetika (Budisuari, 2015). Kekurangan resin komposit sebagai bahan restorasi adalah sifat biokompabilitasnya kurang baik jika dibandingkan dengan bahan restorasi semen ionomer kaca, dan merupakan bahan yang iritan terhadap pulpa jika pulpa tidak dilindungi oleh bahan pelindung (Anonim, 2009 ). Semen ionomer kaca pertama diperkenalkan oleh Wilson dan Kent pada tahun 1971, bersifat translusen karena merupakan gabungan dari semen silikat dan semen polikarboksilat dan memiliki 4
ikatan langsung ke jaringan gigi oleh interaksi ion poliakrilat dan kristal hidroksiapatit, sehingga dapat menghindari etsa asam. Sifat utama semen ionomer kaca adalah melekat pada email dan dentin, biokompatibel dengan jaringan periodontal dan pulpa, melepaskan fluor sebagai anti mikroba dan kariostatik (Hadiati, 2014). Menurut Ferawati (2011), semen ionomer kaca digunakan sebagai bahan restorasi, bahan pelekat, bahan pengisi untuk restorasi gigi anterior dan posterior, pelapis kavitas, penutup pit dan fissure, bonding agent pada resin komposit serta sebagai semen adhesif pada perawatan ortodonti. Semen ionomer kaca terus dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir ini serta disempurnakan dari tahun ke tahun hingga menjadi bahan restorasi yang memenuhi persyaratan baik estetika, kekuatan maupun keawetan, yaitu semen ionomer kaca modifikasi resin yang pengerasannya oleh sinar dan tanpa etsa. Semen ionomer kaca modifikasi resin dibandingkan semen ionomer kaca konvensional memiliki beberapa kelebihan yaitu, memiliki kekuatan ikat pada struktur gigi lebih tinggi, tahan terhadap kebocoran tepi karena langsung mengeras melalui reaksi penyinaran metakrilat radikal bebas, permukaannya lebih halus, pelepasan fluornya lebih tinggi, lebih tahan terhadap asam dan abrasi serta tersedia dalam beberapa pilihan warna sehingga memenuhi persyaratan estetika (Suprastiwi, 2012; Hadiati, 2014). Beberapa teknik pengasaran pada permukaan bahan restorasi dapat meningkatkan pelekatan braket (Oskoee dkk., 2012 dan Matthew, 2012). Teknik pengasaran dapat diklasifikasikan secara mekanik dan kimia. Phosphoric acid etch tidak berpengaruh pada permukaan restorasi, sehingga ikatan mekanik sulit 5
didapatkan. Pengasaran pemukaan restorasi secara mekanik menggunakan air abrasion dan diamond bur, efektif meningkatkan kekuatan pelekatan braket logam (Matthew, 2012). Menurut Bayram dkk. (2010) pengasaran permukaan restorsi secara mekanik menggunakan Al 2 O 3 particle abrasion dan diamond bur, meningkatkan kekuatan pelekatan bahan adhesif dan permukaan restorasi. Pengasaran secara mekanis akan meningkatkan luas permukaan yang dapat dibasahi dengan adhesif resin (Costa dkk., 2010). Kekuatan pelekatan braket terhadap email dapat diukur dalam kekuatan geser, rotasi, dan tarik (Brantley dan Eliades, 2001). Kekuatan geser adalah kemampuan benda untuk bertahan saat menerima gaya sejajar permukaan benda tersebut. Pelekatan braket secara klinis dikatakan baik jika mampu menahan kekuatan geser sebesar 60-80 kg/cm 2 atau 6-8 MPa dan kekuatan tarik sebesar 50 km/cm 2 atau 5 MPa, braket akan lepas apabila gaya yang diberikan berlebihan (Cacciafesta, 2003). Dua macam uji utama yang digunakan untuk mengevaluasi kekuatan pelekatan bahan adhesif adalah uji kekuatan tarik dan uji kekuatan geser. Hasil penelitian Lai dkk. (1999) menunjukkan kekuatan geser braket logam yang dilekatkan pada restorasi komposit menggunakan bahan adhesif semen resin komposit memiliki kekuatan geser lebih besar dibanding dengan bahan adhesif semen ionomer kaca modifikasi resin. Menurut Chotimah (2015) kekuatan geser pelekatan braket logam menggunakan bahan adhesif resin komposit light cured pada restorasi resin komposit light cured lebih besar dibanding pada restorasi semen ionomer kaca modifikasi resin. 6
Letak kegagalan pelekatan braket dapat diketahui dengan menggunakan uji ARI (Adhesive Remnant Index) setelah pengujian kekuatan geser dilakukan, dibawah optical stereo microscope dengan pembesaran 20x. Terdapat empat kriteria ARI yaitu: (a) Nilai 0 menunjukkan semua bahan adhesif menempel pada permukaan braket, (b) Nilai 1 menunjukkan lebih dari ½ bahan adhesif masih menempel pada permukaan dasar braket, (c) Nilai 2 menunjukkan kurang dari ½ bahan adhesif masih menempel pada permukaan dasar braket, (d) Nilai 3 menunjukkan tidak ada bahan adhesif yang menempel pada permukaan dasar braket. Hasil uji letak kegagalan pelekatan lebih disukai jika permukaan email bersih dari sisa bahan adhesif karena mengurangi resiko fraktur email dan mempermudah proses polishing permukaan gigi setelah debonding (Zarrinnia dkk., 1995 sit. Harari dkk., 2001). B. Permasalahan Berdasarkan latar belakang permasalahan, maka dapat diajukan permasalahan yaitu : 1. Bagaimanakah pengaruh bahan adhesif self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system, dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam? 2. Bagaimanakah pengaruh bahan restorasi semen ionomer kaca konvensional dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam? 7
3. Apakah ada interaksi bahan adhesif (self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system, dan semen ionomer kaca modifikasi resin) dengan bahan restorasi (semen ionomer kaca konvensional dan semen ionomer kaca modifikasi resin) terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam? 4. Bagaimanakah pengaruh bahan adhesif self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap letak kegagalan pelekatan braket logam pada permukaan restorasi semen ionomer kaca? C. Tujuan Penelitian Penelitian bertujuan untuk mempelajari : 1. Pengaruh bahan adhesif self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system, dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam. 2. Pengaruh bahan restorasi semen ionomer kaca konvensional dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam. 3. Interaksi bahan adhesif (self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system, dan semen ionomer kaca modifikasi resin) dengan bahan restorasi (semen ionomer kaca konvensional dan semen ionomer kaca modifikasi resin) terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam 4. Pengaruh bahan adhesif self curing composite adhesive system, light curing composite adhesive system, dan semen ionomer kaca modifikasi resin terhadap 8
letak kegagalan pelekatan braket logam pada permukaan restorasi semen ionomer kaca. D. Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi mengenai : 1. Pengaruh tiga macam bahan adhesif terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam pada dua macam bahan restorasi. 2. Pemilihan bahan adhesif resin composite adhesive system yang mempunyai ikatan lebih baik dengan bahan restorasi semen ionomer kaca modifikasi resin. E. Keaslian Penelitian Penelitian Hasan (2015) membandingkan kekuatan geser braket Edgewise yang dilekatkan pada restorasi komposit dengan menggunakan tiga bahan adhesif, kekuatan geser terbesar adalah light cured bonding adhesive resilience orthodontic, kemudian self bonding adhesive resin cement, dan selanjutnya light cured bonding adhesive heliosit. Lai dkk. (1999) membandingkan kekuatan geser braket logam, seramik dan polikarbonat yang dilekatkan pada restorasi resin komposit menggunakan tiga macam bahan adhesif yaitu semen ionomer kaca modifikasi resin, chemical-cured composite dan light-cured composite, menyimpulkan kekuatan geser braket logam menggunakan bahan adhesif resin komposit memiliki kekuatan geser lebih besar dibanding kelompok yang lain. Chotimah (2015) meneliti kekuatan geser braket logam pada restorasi resin 9
komposit light cured menggunakan bahan adhesive resin composite light cured lebih besar dibanding pada restorasi semen ionomer kaca modifikasi resin. Alexandra dkk. (2013) menyatakan perlakuan permukaan restorasi resin komposit dengan bur intan akan meningkatkan kekuatan geser pelekatan braket logam Edgewise dengan light curing composite adhesive system. Bayram dkk. (2010) menyimpulkan dari 5 metode conditioning yang diberlakukan pada restorasi resin komposit bahwa pelekatan braket logam dengan light curing composite adhesive system akan meningkat dengan pengasaran permukaan restorasi resin komposit dan kekuatan gesernya akan optimal pada pengasaran mekanik menggunakan AI 2 O 3 particle abrasion atau bur intan. Menurut Matthew (2012) pengasaran pemukaan restorasi resin komposit dengan air abrasion dan diamond bur, efektif meningkatkan kekuatan pelekatan braket logam, karena phosphoric acid etch tidak berpengaruh pada permukaan restorasi resin komposit. Sepengetahuan penulis penelitian mengenai pengaruh tiga macam bahan adhesif (semen ionomer kaca modifikasi resin, self curing composite adhesif system dan light curing composite adhesif system) terhadap kekuatan geser pelekatan braket logam pada dua macam bahan restorasi (restorasi semen ionomer kaca konvensional dan semen ionomer kaca modifikasi resin) belum pernah dilakukan. 10