bone graft

BAB 2

BONE GRAFT DAN JENIS BONE GRAFT

2.1 Defenisi Bone Graft

Graft adalah suatu bagian jaringan yang diambil dari satu tempat dan

ditransplantasikan ke tempat lain, baik pada individu yang sama maupun yang

berlainan. Tujuannya adalah untuk memperbaiki suatu cacat yang disebabkan oleh

penyakit, kecelakaan, atau anomali pertumbuhan dan perkembangan. Bone graft

adalah pilihan yang banyak digunakan untuk memperbaiki kerusakan tulang

periodontal. Dengan graft tulang diharapkan ada perbaikan klinis pada tulang

periodontal, hal ini lebih baik bila dibandingkan dengan cara bedah pembersihan

biasa tanpa penambahan bahan graft.4 Pada kasus-kasus yang regenerasinya kurang

dapat diharapkan, misalkan karena tulang alveolar sudah banyak yang hilang dapat

dilakukan bone grafting atau yang akhir-akhir ini terkenal dengan menggunakan

bahan guided tissue regeneration (GTR). Tujuan dari bone grafting adalah

mengurangi kedalaman poket periodontal, peningkatan pelekatan secara klinik,

pengisian tulang di daerah defek dan regenerasi tulang baru, semen dan ligamen

periodontal dengan demikian akar gigi diharapkan dapat terdukung dengan lebih

baik.5

Universitas Sumatera Utara

2.2 Fungsi bone graft

Secara garis besar terdapat dua fungsi utama graft terhadap tulang resipien

yaitu mendorong terjadinya osteogenesis (pembentukan tulang) dan memberi

dukungan mekanis pada kerangka resipien (mechanical support). Fungsi graft dan

tulang untuk mendorong osteogenesis dapat melalui 3 cara, yaitu : 1). Membelah diri,

yaitu sel dipermukaan graft dan tulang yang masih hidup pada saat dipindahkan,

kemudian membelah diri dan membentuk tulang baru. Hal ini dapat terjadi pada

cancelous autograft dan fresh cortical graft. 2). Osteoinduksi, yaitu merupakan

proses menarik sel pluripotensial dari resipien yang terdapat disekitar graft dan

tulang. Hal ini terjadi karena graft dan tulang mengandung mediator osteoinduksi,

seperti BMP (Bone Morphogenic Protein), merupakan matrik tulang sehingga

aktifitasnya tidak dipengaruhi oleh ada tidaknya sel tulang yang hidup, tidak dirusak

oleh freezing tetapi rusak oleh oktoklaf. BMP terdapat pada autograft, allograft, dan

fresh bone dan osteogenins, merupakan glikoprotein, dimana protein ini aktif pada

demineralized bone matriks. 3). Osteokonduksi, yaitu merupakan proses resorpsi

graft, kemudian diganti oleh tulang baru dari respien secara bertahap. Konstribusi

graft dimulai dengan proses osteokonduksi yaitu membuat kerangka sebagai matrik

tulang di jaringan resipien. Kemudian dilanjutkan dengan stimulasi pembentukan

tulang sebagai proses osteoinduksi.

Graft adalah suatu bahan yang dipakai untuk menggantikan atau memperbaiki

kerusakan jaringan. Suatu kerusakan tulang didefinisikan sebagai suatu celah pada

1,2,6

2.3 Jenis - jenis Bone graft


tulang yang membutuhkan pengisian tulang baru. Defenisi tersebut berlaku untuk

pengisian tulang pada kerusakan periodontal, pemasangan implan dan ruang yang

terjadi setelah operasi.1

2.3.1 Jenis Bone graft dari tulang murni

Jaringan graft termasuk tulang, sudah digunakan secara luas sampai sekarang,

karena merupakan salah satu jaringan yang sama, digunakan sebagai pengganti

dengan tujuan adanya perbaikan kerusakan jaringan.1

2.3.1.1 Autograft

Autograft, adalah graft yang berasal dari donor sendiri yang hanya di pindah

dari satu tempat ketempat lainnya.7 Secara fisiologis paling unggul karena berasal

dari jaringan tubuh sendiri, tetapi mempunyai beberapa kekurangan; jumlahnya

terbatas, sulit mengambil material graft, meningkatkan resiko infeksi, meningkatkan

resiko kehilangan darah dan menambah waktu anestesi, menyebabkan morbiditas

serta kemungkinan resorbsi akar pada daerah donor.

Graft tulang autogenus terbagi atas dua jenis utama; autograft tulang bebas

dan autograft berdekatan. Autograft tulang bebas terdiri atas tulang cortical,

cancellous, atau kombinasi dari keduanya, dan bisa didapatkan dari tempat luar

rongga mulut atau di dalam mulut. Autograft tulang contigius (berdekatan), disebut

juga bone swaging sudah jarang digunakan untuk mengeliminasi cacat tulang.

1, 4

2

Teknik bone swaging mensyaratkan adanya daerah edentulus sehingga defek pada

tulang menyatu sampai ke dasar permukaan akar tanpa menyebabkan fraktur tulang


dasarnya. Oleh sebab itu teknik ini memiliki kesulitan dengan tingkat elastisitas dari

tulang. Tulang dengan komposisi cancellous yang lebih besar menjadi lebih fleksibel.

Tulang tanpa komposisi cancellous yang cukup cenderung untuk terjadi fraktur.

2.3.1.2 Allograft

8

Allograft (graf alogenik) adalah jaringan yang ditransplantasikan dari

seseorang kepada yang lain baik dalam spesies yang sama maupun spesies yang

berbeda. Walaupun allograft mungkin memiliki kemampuan menginduksi regenerasi

tulang, bahan ini juga dapat membangkitkan respons jaringan yang merugikan dan

respons penolakan hospes, kecuali diproses secara khusus.2 Graft diambil dari tulang

cadaver dan disterilkan untuk mencegah penularan penyakit.4

Keuntungan menggunakan allograft dibandingkan autograft adalah pasien

tidak perlu mengalami luka bedah tambahan untuk pengambilan donor dari tubuhnya

sendiri sementara potensi perbaikan tulangnya tetap sama.2

Salah satu bahan allograft yang sering dipergunakan dalam terapi periodontal

adalah Demineralized Freeze-dried Bone Allograft (DFDBA). DFDBA adalah bone

graft yang didekalsifikasi dalam asam hidrokoloid kemudian dikeringkan secara beku

kering.7

2.3.1.3 Xenograft

Xenograft (xenogenik) adalah bahan graft yang diambil dari spesies yang

berbeda, biasanya berasal dari lembu atau babi, untuk digunakan pada manusia.2,4

Graft hidroksilapatit yang berasal dari tulang lembu di buat melalui proses kimia


(Bio-Oss) atau pemanasan tinggi. Proses ini menghasilkan suatu tulang

hidroksilapatit alami yang serupa dengan struktur mikroporositas dan makroporositas

tulang manusia, dan partikel-partikel nampak diresorbsi sementara tulang dideposisi.2

2.3.2 Jenis Bone graft hasil substitusi material

• Subsitusi graft tulang dengan dasar allograft meliputi tulang allogft, yang

digunakan tersendiri atau dalam kombinasi dengan material lainnya.

9

Beberapa kategori substitusi graft tulang dan meliputi berbagai material. Bone

graft tersebut banyak dibentuk dari campuran satu atau lebih tipe material, meskipun

demikian, campuran biasanya dibangun dari material dasar.

Laurencin et al. (2006) telah mengemukakan klasifikasi dari kelompok-

kelompok berbasiskan material, yaitu :

• Subsitusi graft tulang dengan dasar faktor adalah faktor pertumbuhan alami

dan recombinant, yang digunakan tersendiri atau dalam kombinasi dengan

material lain. Faktor- faktor yang berada dalam matriks extracellular tulang,

termasuk TGF-beta, faktor pertumbuhan seprti insulin I dan II, PDGF, FGF,

dan BMPs.

• Subsitusi graft tulang dengan dasar sel menggunakan sel-sel untuk

menghasilkan jaringan baru tersendiri atau disemaikan kedalam support

matrix (contoh mesenchymal stem cell)

• Subsitusi graft tulang dengan dasar keramik meliputi kalsium fosfat, kalsium

sulfat, dan biolgass yang digunakan tersendiri atau dalam bentuk kombinasi.


• Subsitusi graft tulang dengan dasar polymer, digunakan tersendiri atau dalam

kombinasi dengan material lainnya.

2.3.2.1 Keramik

Sekitar 60% substitusi graft tulang saat ini tersedia termasuk keramik, baik

tersendiri atau dalam kombinasi dengan material lain. Ini meliputi kalsium sulfat,

glass bioaktif, dan kalsium fosfat.9 Meskipun keramik rapuh dan rentan terhadap

fraktur fleksural, keramik merupakan bahan yang logis untuk implan gigi karena sifat

biokompatibilitasnya yang unggul.

2.3.2.1.1 Keramik kalsium fosfat

10

Kalsium fosfat adalah nama yang diberikan pada turunan mineral yang

mengandung ion kalsium (Ca2+) bersamaan dengan orthophospates (PO43),

metaphospates atau pyrophosphates (P2O74-) dan kadang-kadang ion hydrogen atau

hydroxide. 70% dari tulang terbuat dari hydroxyapatite ( Ca10(PO4)6(OH)2 ), mineral

fosfat kalsium. Enamel gigi juga sebagian gigi juga sebagian besar terdiri dari

kalsium fosfat.11

Keramik kalsium fosfat, termasuk didalamnya hydroxyapatite atau

Ca10(PO4)6(OH)2 adalah sejenis komponen mineral alami dari jaringan keras

vertebrate. Formula sintetis yang tepat bersifat biocompatible bukan bersifat

biosorbable oleh sebab itu tepat pengunaaanya pada restorasi untuk waktu jangka

panjang maupun prosedure preservative alveolar ridge.12


Dibidang medis dan kedokteran gigi, istilah ”hydroxyapatite” sering

digunakan untuk menyatakan setiap bahan kalsium fosfat. Hydroxyapatite (HA)

adalah mineral dengan rumus Ca10(PO4)6(OH)2 yang mirip dengan tulang dan gigi.

Hydroxyapatite merupakan kalsium fosfat paling terkenal dan paling banyak dikaji.

Telah diterima secara umum bahwa biokeramik ini adalah satu-satunya yang bersifat

osteoconductive yaitu, memiliki kemampuan untuk mendukung pertumbuhan dan

pembentukan jaringan tulang.13,10

Selain itu kalsium fosfat merupakan material yang osteoconductive,

osteointegrative yaitu jaringan termineralisasi yang baru terbentuk membentuk suatu

ikatan erat dengan implan.9

Meskipun demikian, kekuatan dan kelenturan keramik yang tidak memadai

sehingga membuat bahan ini terbatas penggunaanya yaitu hanya untuk aplikasi yang

mendapat tekanan sangat kecil. Oleh sebab itu penggunaan hydroksyapatite sebagai

pelapis untuk substruktur titanium merupakan salah satu cara untuk menutupi

kekurangan mekanis dari bahan keramik meskipun bioaktivitasnya (mempunyai suatu

pengaruh terhadap, atau menghasilkan suatu respon dari jaringan hidup; bioaktif.)

baik.

• Kalsium dihydrogen phosphate; Ca(H

14

Senyawa kalsium fosfat terdiri atas ;

2PO4)2

• Kalsium hydrogen phosphate; CaHPO

,

4

• Trikalsium phosphate (atau tricalcic phosphate); Ca

,

3(PO4)2

• Kalsium phosphate Ca

,

3(PO4)2. 11


2.3.2.1.2 Bioactive glass dan glass ceramic

Bahan bioactive glass (bioglass) ini pertama kali dikembangkan pada akhir

tahun 1960an oleh Larry Hench dan kolega di Universitas Florida selanjutnya

dikembangkan oleh tim penelitiannya di Imperial College of London dan para peneliti

lain diseluruh dunia.11

Bioactive glass adalah suatu material oxide logam sintentis yang unik

bereaksi dalam cairan tubuh untuk mempertinggi dan memperbesar kemampuan

penyembuhan diri pada defek tulang. Bioactive glass tidak hanya membantu

regenerasi normal akan tetapi juga pada akhirnya akan diserap dalam proses

tersebut.15

Bioglass adalah sebuah material keramik yang padat terdiri dari CaO

(kalsium oksida), Na2O (sodium oksida), P2O5 (fosfat pentoksida), dan SiO2 (silicon

dioksida). Sejak pengembangannya oleh Hench di University of Florida pada tahun

1967 telah diteliti secara ekstensif pada binatang-binatang dan baru-baru ini dalam

percobaan-percobaan klinis manusia. Hasil penelitian oleh Hench telah menegaskan

tingkat biokompatibilitas atau kualitas kemampuan biokompatibel (dapat harmonis

dengan kehidupan, tidak mempunyai efek toksik atau melukai terhadap fungsi

biologis) yang tinggi dari bioglass ketika digunakan sebagai implan gigi. 12

• 45S5 : 46,1 mol% SiO

Bahan material Bioglass memiliki banyak variasi yang telah disetujui oleh

Badan Administrasi Makanan dan Obat-obatan. Komposisinya dikenal sebagai 45S5.

Komposisi lain ada dalam daftar dibawah ini ;

2, 26.9 mol% CaO, 2.4 mol%Na2O dan 2.5 mol%

P2O5, Bioglass.


• 58S : 60 mol % SiO2,36 mol % CaO dan 4 mol% P2O

• S70C30 : 70 mol %SiO

5

2

Bioactive glass adalah sejenis campuran amorphous. dari satu atau lebih

oxide dan biasanya memiliki komposisi yang kaya dengan silica. Glass ini sangat

aktif pada permukaan dalam larutan fisiologi; yaitu, mengalami pertukaran ion

spontan, cepat, dengan cairan tubuh. Hal ini disebabkan oleh sifat bioactive ini,

bersama dengan kandungan silica yang tinggi dan sifat amorphous dari material,

dimana Hench menciptakan nama Bioglass. Material bioactive glass telah terbukti

menjadi bersifat hemostatis dan mudah dimanipulasi.

, 30 mol% CaO

15 Menurut Hench implan tulang

dengan Bioglass telah memperlihatkan bahwa Bioglass adalah sejenis material yang

aktif pada permukaan tulang, yaitu bentuk-bentuk hydroxyapatite pada permukaan

Bioglass, dan terus berlanjut dengan hydroxyapatite dari tulang host. 12

Bioactive glass memiliki banyak aplikasi tetapi utamanya pada area

perbaikan tulang dan regenerasi tulang melalui rekayasa jaringan. Material

pencangkokan tulang sintesis digunakan pada bidang orthopedi umum, craniofacial

(tulang tengkorak dan wajah), perbaikan maxillofacial dan periodontal (struktur

tulang dan gigi pendukung). Bioactive glass ini tersedia dalam bentuk partikel.11

Bioactive glass merupakan glass yang berbasiskan silicate yang secara

biologi aktif. Modulusnya yang tinggi dan rapuhnya menyebabkan penggunaannya

terbatas, namun demikian penggunaanya dapat dikombinasikan dengan

polymethylmethacrylate untuk membentuk semen bioactive tulang dan pada implan


logam untuk melapisi bagian yang kekurangan kalsium fosfat terkarbonisasi. Lapisan

ini mempermudah pengikatan kimiawi implant pada tulang disekitarnya.

2.3.2.1.3 Kalsium sulfat keramik

9

Kalsium sulfat merupakan bahan yang aman karena bisa diserap, mudah

dimanipulasi, dan bisa digunakan sebagai bahan isi atau bahan agglutinant dari

implan tulang lain, selain harganya yang murah. Dalam suatu percobaan pada seekor

binatang, kalsium sulfat dapat digunakan untuk regenerasi tulang yang

memungkinkan terjadinya mekanisme osteogenesis atau pembentukan tulang. Salah

satu kelebihan utama yang terkait dengan kalsium sulfat adalah biokompatibilitasnya

secara in vitro dan toleransinya terhadap jaringan gingival secara in vivo. Hasil dari

percobaan pada seekor binatang, menunjukkan bahwa kalsium sulfat tanpa

dikombinasikan dengan bahan lain memiliki kapasitas untuk mempertahankan suatu

ruang yang memungkinkan migrasi sel-sel osteogenetik atau sel-sel yang penting

dalam pertumbuhan dan perbaikan tulang di tengah-tengahnya.

16

Sesuai dengan perkembangan tehnologi saat ini telah ditemukan sejenis

kalsium baru yaitu, campuran kalsium fosfat dengan kalsium sulfat untuk implan

jaringan keras, dengan berbagai ukuran dan bentuk yang sesuai untuk aplikasi medis.


2.3.2.1.4 Kalsium aliminates keramik

Salah satu jenis implan nonreaktif yang menunjukkan bukti kesuksesan

dalam penelitian klinis adalah yang terbuat dari oksida aluminium (Al2O3), baik

dalam bentuk polikristal maupun kristal tunggal (batu nilam). Walaupun keramik ini

dapat ditolerir dengan baik oleh tulang, namun tidak bioaktif karena tidak mendorong

pembentukan tulang, tidak seperti keramik kalsium fosfat maupun kaca bioaktif.

Meskipun demikian, bahan ini mempunyai kekuatan, kekakuan, dan kekerasan yang

tinggi. Implan ini umumnya dirancang dengan sekrup atau bentuk bilah (daun) dan

tampaknya dapat bekerja optimal jika digunakan sebagai abutmen (suatu dukungan

untuk menerima tekanan lateral dan horizontal) untuk protesa pada rongga mulut

yang tidak bergigi sebagian.10

2.3.2.2 Polymers

Polymer dihubungkan secara bersama-sama oleh ikatan kovalen yang primer

dalam kekuatan rangkaian utama dengan C, N, O, Si, dll, atom. Contoh yang paling

sederhana adalah polyethylene, yang diperoleh dari ethylene (CH2=CH2), dimana

atom-atom karbon memiliki elektron dengan dua hydrogen lainnya dan atom-atom

karbon: -CH2(CH2-CH2)nCH2, dimana n mengindikasikan jumlah unit-unit yang

berulang.14

Akhir dari subsitusi graft tulang adalah kelompok berbasiskan polymer.

Polymer memberikan beberapa pilihan yang tidak dimiliki kelompok- kelompok lain.

Sebagai contoh, banyak polymer yang merupakan calon potensial untuk subsitusi

graft tulang mengambarkan sifat-sifat fisik, mekanik, dan kimia yang berbeda.

9


Penggunaan polymer dan komposit terus berkembang. Polymer dibuat dalam

bentuk porous dan padat untuk perlekatan jaringan dan penguat penggantian dan

sebagai lapisan untuk meneruskan tekanan ke jaringan lunak dan keras. Beberapa

dari polymer sangat kuat, sehingga polymer digunakan terutama untuk konektor

pendistribusi tekanan internal bagi implan osteointegrated jika konektor ini

dimaksudkan untuk menirukan fungsi normal gigi dengan lebih baik.10

2.3.2.3 Natural material

Material graft tulang anorganik alami diperoleh dari bovine (diperoleh dari

sapi) cancellious dan tulang cortical. Proses yang tepat telah dikembangkan untuk

mengeluarkan komponen-komponen organik dari tulang yang menyisakan komponen

mineral alami untuk digunakan sebagai material osteokonduksif dalam aplikasi

perbaikan tulang.

Karena struktur alaminya, maka mineral tulang anorganik adalah sebanding

secara fisik dan secara kimia untuk matriks yang termineralisasi dari tulang

manusia.17


bone graft

Documents