KETAHANAN TERHADAP FRAKTUR DARI FRC PADA

GIGI TIRUAN JEMBATAN

Disusun oleh:

1. Maria Sri Murni (04101004053)

2. Fitria Afriani (04101004055)

Dosen Pembimbing:

Drg. Martha Mozartha, M.Si

Program Studi Kedokteran Gigi

Fakultas Kedokteran

Universitas Sriwijaya

2013

BAB I

PENDAHULUAN

Gigi tiruan cekat (GTC) adalah suatu gigi tiruan sebagian yang dilekatkan secara tetap

pada satu atau lebih gigi penyangga untuk mengganti satu atau lebih gigi yang hilang. Gigi

asli atau akar yang telah di preparasi dapat dijadikan sebagai pendukung utama dari restorasi

tersebut (Tylman, 1970). Gigi tiruan cekat tidak hanya mengganti gigi yang hilang tetapi

harus memulihkan dan menjamin terpeliharanya semua fungsi dari gigi dan mencegah

kerusakan selanjutnya (Martanto, 1985).

Pembuatan gigi tiruan cekat konvensional dengan preparasi seluruh permukaan gigi

secara luas telah digunakan untuk merestorasi gigi yang rusak. Pada beberapa penggunaan,

bahan ceramic (porselen) sering digunakan oleh karena estetik yang baik, bersifat

biokompatibel, dan kuat terhadap daya kunyah (Kilicarslan dkk., 2004). Salah satu kerugian

yang signifikan dari gigi tiruan cekat konvensional berbahan ceramic adalah banyaknya gigi

penyangga yang dipreparasi (Xie dkk., 2007). Pembuatan gigi tiruan cekat konvensional

dengan pengurangan yang luas pada gigi penyangga yang masih sehat merupakan suatu

pilihan yang sulit untuk mengganti satu gigi yang hilang dengan jarak antar gigi penyangga

yang kecil atau pendek. Implan merupakan suatu alternatif untuk menggantikan satu gigi

yang hilang dengan dimensi tulang yang memadai dan yang bersedia untuk menjalani suatu

prosedur bedah minor. Apabila implan bukan merupakan pilihan perawatan pada beberapa

pasien maka gigi tiruan cekat adesif dapat menjadi solusi yang memungkinkan (Wyatt, 2008).

Gigi tiruan jembatan adesif telah menunjukkan sebagai salah satu perawatan dengan

preparasi gigi yang minimal untuk menggantikan satu gigi yang hilang, dengan atau gigi

penyangga sebelahnya masih sehat (Moschen dkk., 1999). Awal diperkenalkan pemasangan

gigi tiruan cekat dengan menggunakan teknik etsa asam dan ikatan resin adalah di University

of Maryland pada tahun 1980 (Burgess dan Mcartney, 1989).

Pada tiga dekade terakhir, ketertarikan gigi tiruan cekat adesif dengan partial

coverage retainer seperti mahkota sebagian, inlay dan onlay meningkat oleh karena protesa

ini merupakan pilihan yang lebih konservatif apabila membutuhkan pengurangan gigi yang

minimal, mempertahankan gigi yang sehat dan intregitas jaringan periodontal. Protesa ini

juga dapat dipilih untuk pasien muda dengan jaringan pulpa yang besar, sebagai alasan

kesehatan pulpa dan periodontal serta struktur gigi ketika dilakukan pengurangan struktur

1

gigi dalam jumlah banyak memberikan masalah. Gigi tiruan cekat adesif tipe inlay-retained

secara umum dapat menggunakan porcelain fused to metal, all porcelain, dan fiber

reinforced composite (FRC) (Kilicarslan dkk.,2004).

Pada umumnya metal alloy telah digunakan sebagai bahan untuk membuat framework

atau kerangka, tetapi FRC kini menjadi salah satu bahan alternatif untuk menggatikan bahan

metal alloy (Van Huemena dkk., 2010). Kerugian perawatan gigi menggunakan gigi tiruan

cekat adesif metal alloy diantaranya adalah : kombinasi material yang terlalu kontras antara

metal alloy dengan porselen, kekuatan perlekatan rendah dan ketahanan selama pemakaian

kurang baik (Giordano, 2000).

Perkembangan bahan adesif (Lassila, 2007) telah mengubah konsep restorasi dengan

memusatkan perhatian pada pengasahan yang minimum dan jaringan lunak yang terawat.

Resin komposit memberikan keberhasilan sebagai restorasi intrakoronal jangka panjang.

Menurut Van Noort (2007), resin komposit tidak mempunyai sifat fisik yang memadai untuk

digunakan sebagai jembatan gigi tiruan cekat tanpa beberapa penguat substruktur. Resin yang

mengandung anyaman fiber dapat digunakan untuk struktur dengan jarak antar penyangga

yang pendek.

Penggunaan FRC pada gigi tiruan jembatan selalu mendapatkan tekukan atau

bengkokan secara klinis yang lama kelamaan dapat menimbulkan fraktur pada FRC jembatan

tersebut. Oleh sebab itu, bahan FRC ini diuji ketahanan terhadap frakturnya untuk

mengetahui kekuatannya dan seberapa besar ketahanan FRC terhadap fraktur. Uji ketahanan

terhadap fraktur pada FRC ini dilakukan dengan melakukan tes bending yang secara

menyeluruh melaporkan sifat mekanis dan hasil tesnya berguna dalam pemilihan bahan FRC

yang lebih tahan terhadap fraktur dilihat dari segi tipe atau struktur serat dari FRC tersebut

untuk penggunaan klinis.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Gigi Tiruan Jembatan

Gigi tiruan jembatan adalah gigi tiruan cekat yang menggantikan kehilangan gigi yang

tidak dapat dilepas oleh pasien dan dokter gigi dengan mudah karena dipasang secara

permanen dengan semen pada gigi atau akar gigi asli yang telah dipersiapkan.

Gigi tiruan jembatan terdiri atas beberapa komponen, yaitu:

1. Retainer

Merupakan bagian dari gigi tiruan jembatan yang menghubungkan gigi tiruan dengan

gigi penyangga yang direkatkan dengan semen pada gigi penyangga dan berfungsi

sebagai stabilisasi dan retensi. Ada 3 jenis retainer, yaitu:

Retainer ekstrakorona

Merupakan retainer yang retensinya berada di permukaan luar mahkota gigi

penyangga. Contohnya adalah complete veneer crown dan partial veneer crown.

Retainer intrakorona

Merupakan retainer yang bagian retensinya berada di bagian dalam mahkota gigi

penyangga. Contohnya adalah inlay dan onlay.

Retainer dowel crown

3

Merupakan retainer yang retensinya berupa pasak yang telah disemenkan ke

saluran akar yang telah dirawat dengan sempurna.

2. Konektor

Merupakan bagian dari gigi tiruan jembatan yang menghubungkan retainer dengan

pontik. Konektor harus dapat mencegah distorsi atau fraktur selama gigi tiruan berfungsi.

Dapat berupa rigid dan non rigid.

Konektor rigid

Merupakan konektor yang tidak memungkinkan terjadinya pergerakan pada

komponen GTJ, paling sering digunakan untuk GTJ.

Konektor non rigid

Merupakan konektor yang memungkinkan terjadinya pergerakan terbatas pada

komponen GTJ. Bertujuan untuk mempermudah pemasangan dan perbaikan GTJ.

Contohnya adalah dovetail dan male and female.

3. Pontik

Merupakan bagian dari gigi tiruan jembatan yang menggantikan gigi yang hilang.

4. Gigi penyangga/abutment

Merupakan gigi yang mendukung GTJ sebagai tempat retainer direkatkan dengan semen.

Abutment dapat juga berupa akar gigi yang telah mendapat perawatan saluran akar

dengan sempurna dan tidak terdapat kelainan-kelainan pada ujung akarnya serta tidak

menjadi terminal abutment. Abutment yang mendukung GTJ dapat juga berupa implant.

Fiber-Reinforced Composite

Fiber reinforced composite (FRC) adalah bahan yang dapat digunakan untuk

pembuatan gigi tiruan cekat adesif, bahan ini merupakan bahan dasar resin yang diperkuat

oleh substruktur fiber yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Fiber reinforced

dari FRC terdiri dari bermacam-macam struktur serat, perbedaan struktur serat dapat

mempengaruhi kekuatan mekanis.

Gigi tiruan cekat FRC menggunakan teknik etsa asam dengan ikatan resin yang

disementasi pada email gigi. (Valittu, 2000). Terdapat beberapa keuntungan dalam memilih

4

protesa fiber reinforced, yaitu dapat mencapai hasil estetik yang optimal, protesa dapat bebas

dari logam, menurunkan terjadinya keausan pada gigi antagonis seperti pada protesa

porselen, dan memberikan ikatan retainer pada protesa dengan gigi penyangga. Bahan ini

digunakan pada saat estetik diperlukan, sejak bahan metal yang opak kurang memberikan

sifat translusen yang baik dan penampilan alamiah pada protesa (Rosenstiel dkk., 2001).

Gigi tiruan cekat FRC terdiri dari berbagai tipe, salah satunya terdapat tipe inlay-

retainer. Preparasi pada gigi tiruan ini dapat sebatas kavitas inlay dan restorasi cukup

memadai untuk menggantikan gigi yang hilang (Kolbeck dkk., 2002). Menurut Al-Darwish,

dkk (2007) FRC terdiri dari fiber dengan kekuatan dan modulus elastisitas yang tinggi yang

ditanam atau diikatkan dengan matriks resin komposit. Dalam bentuk ini, baik fiber dan

matriks resin mempertahankan sifat fisik dan kimia mereka, namun mereka menghasilkan

penggabungan sifat yang tidak dapat menonjolkan salah satu dari sifat fisik tersebut.

Efektivitas FRC tergantung dari beberapa variabel, termasuk resin yang digunakan,

kandungan resin dalam fiber, perlekatan fiber dengan matriks, kuantitas fiber dalam matriks

resin, panjang fiber, bentuk fiber, dan orientasi (arah) fiber (Garoushi dkk.,2008). Sifat

mekanik dari FRC dipengaruhi dalam banyak hal, dan faktor yang mempengaruhi kekuatan

atau ketahanannya adalah posisi dari fiber, banyaknya fiber, pemenuhan fiber dengan polimer

matriks, perlekatan fiber-fiber terhadap polimer matriks, sifat fiber, sifat polimer matriks dan

penyerapan air pada matriks FRC (Al-Darwish dkk.,2007).

Produk fiber reinforced menurut penggunaannya dapat diklasifikasikan menjadi

anyaman fiber yang mengandung resin dari pabrik atau anyaman fiber yang perlu diberi resin

oleh dokter gigi (Freilich,2000). Kandungan resin didalam fiber merupakan salah satu

parameter penting yang berperan dalam hal kekuatan pada FRC (Curtis dan Watson, 2008).

Penguat fiber sulit dilakukan pengisian dengan resin yang berviskositas tinggi (Curtis dan

Watson, 2008). Fiber harus penuh terlapisi oleh resin, sehingga polimer resin harus kontak

dengan setiap permukaan fiber supaya mencapai perlekatan yang adekuat antara fiber dengan

matriks polimer. Proses perlekatan dan pelapisan resin yang bagus akan menghasilkan

distribusi tekanan dari matriks polimer ke fiber. Pelapisan yang tidak tepat akan

menghasilkan masalah pada penggunaan FRC, seperti peningkatan penyerapan air melalui

celah kosong, menyebabkan penurunan sifat mekanis dan perubahan warna pada FRC

(Miettinen dan Vallittu,1997).

Fiber reinforced terdiri dari berbagai tipe, antara lain: fiber glass, fiber karbon, fiber

kevlar, fiber vectran, fiber polyethelene (Tuloglu, 2009). Tipe fiber yang digunakan dalam

pembuatan FRC tergantung dari maksud penggunaan dan karakteristik yang diperlukan untuk

5

mencapai tujuan tersebut (Freilich dkk.,2000). FRC mempunyai berbagai struktur serat yaitu

unidirectional, braided dan woven (bidirectional) (Freilich dkk.,2000). Fiber long

longitudinal polyethelene merupakan salah satu jenis fiber unidirectional yang ini berwarna

putih, tinggi kristalisasi, memberi sifat mekanik yang tinggi (Freedman, 2009). Fiber leno

weave polyethelene merupakan salah satu fiber biderectional yang mempunyai pola mata

rantai silang yang istimewa, benang jahitan yang mengunci yang mana meningkatkan

ketahanan, stabilisasi, dan kekuatan geser antar serat (Karbhari dan Stassler, 2007).

Menurut Van Heumena, dkk (2008) perbedaan struktur serat fiber lebih

mempengaruhi kekuatan fleksural dibandingkan pada perbedaan tipe fiber. Salah satu

struktur serat fiber yang diteliti adalah bentuk leno weave yang mempunyai kelebihan dalam

hal, keretakan yang rendah dan kepadatan yang tinggi karena strukturnya membatasi

pergeseran antar serat dan mencegah pergeseran selama aplikasi ke dalam mulut (Karbhari

dan Stassler, 2007).

6

BAB III

ISI

Ketahananan terhadap Fraktur dari FRC pada Gigi Tiruan Jembatan

Ketahanan terhadap fraktur dari FRC merupakan salah satu sifat mekanis yang dimiliki

oleh FRC, yaitu tekanan maksimal yang dapat ditahan oleh FRC sebelum terjadinya fraktur.

Ketahanan terhadap fraktur ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti

bentuk/struktur dari fiber dan posisi FRC pada gigi tiruan jembatan. Bentuk fiber yang

digunakan dalam penelitian pada jurnal referensi ialah berupa fibre-braid, fibre-ribbon, dan

stick. Sedangkan berdasarkan posisi FRC pada gigi tiruan jembatan dibagi menjadi tiga

macam, yaitu straight, double, dan curved.

Berdasarkan jurnal yang berjudul fracture strength and bending of fiber reinforced

composite and metal frameworks in fixed partial dentures, FRC yang dibandingkan

berdasarkan bentuk atau struktur fiber berupa stick dan fibre-braid. Kedua bentuk fiber

tersebut diberi perlakuan yang sama, yaitu disimpan dalam air suling pada suhu 37ºC selama

dua minggu dan thermocycled (5-55ºC x 2500). Pengujian dilakukan menggunakan universal

testing machine dengan crosshead speed (1mm/menit).

Gambar 1. Universal testing machine

Tabel 1 menunjukkan hasil bahwa ketahanan terhadap fraktur pada FRC dengan bentuk

fiber stick lebih besar dibandingkan dengan fiber-braid. Karena ketahanan fraktur berbanding

terbalik dengan nilai bending maka didapatkan juga hasil bahwa nilai bending pada fiber-

7

braid sedikit lebih tinggi daripada stick. Hal ini diakibatkan karena bonding dari FRC berupa

stick lebih adekuat pada gigi tiruan jembatan.

Tabel 1. Rata-rata (standar deviasi) dari ketahanan terhadap fraktur dan bending

Selain itu, penelitian terhadap ketahanan fraktur dari bentuk atau struktur fiber juga

terdapat dalam jurnal yang berjudul fracture resistance of composite fixed partial dentures

reinforced with pre-impregnated and non-impregnated fibers. Dalam jurnal ini, bentuk fiber

yang digunakan ialah fibre-ribbon (pre-impregnasi) dan fibre-braid (non-impregnasi) dengan

perlakuan yang sama, yaitu disimpan di air suling pada suhu 37ºC selama satu minggu dan

diuji juga menggunakan universal testing machine.

Tabel 2. Data hasil penelitian

Hasil penelitian menunjukkan bahwa fibre-braid memiliki ketahanan fraktur yang lebih

tinggi daripada fibre-ribbon. Sedangkan defleksi berbanding terbalik dengan ketahanan

fraktur, yaitu fibre-braid memiliki defleksi yang lebih rendah dibandingkan dengn fibre-

ribbon. Angka defleksi ini berbanding lurus dengan tingkat fleksibilitas. Fibre-ribbon lebih

fleksibel karena lebih defleksi sebelum terjadinya fraktur. Defleksi ini dapat dipengaruhi oleh

tipe fiber, orientasi, dan kuantitas fiber yang digunakan.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa ketahanan terhadap fraktur dapat juga

dipengaruhi oleh posisi dari FRC pada gigi tiruan jembatan. Penelitian mengenai ketahanan

terhadap fraktur berdasarkan posisinya terdapat dalam jurnal yang berjudul fracture

resistance of inlay-retained fixed partial dentures reinforced with fiber-reinforced composite .

Posisi FRC terbagi dalam tiga macam, yaitu straight, double, curved. Straight ialah posisi

8

Kelompok Ketahanan (N) Bending

Stick 1866 (284) 1,02 (0,34)

Fiber-braid 1273 (145) 1,13 (0,35)

Braid Ribbon

Rata-rata SD Rata-rata SD

Ketahanan fraktur (N) 105 4,57 102 22,57

Defleksi (mm) 0,114 0,11 0,242 0,13

FRC berada di tengah-tengah dari pontik dengan bentuk lurus. Sedangkan double ialah posisi

FRC sama seperti straight tapi ditambah lagi pada bagian bawahnya. Curved ialah posisi

FRC di dasar dari pontik dan berbentuk garis kurva di sepanjang dasar dari permukaan

tersebut.

Gambar 2. Posisi FRC pada gigi tiruan jembatan

Tabel 3. Ketahanan terhadap fraktur (N) dan letak fraktur

Tabel 3 menunjukkan ketahanan fraktur berdasarkan posisi dari FRC dan letak fraktur

pada bagian-bagian gigi tiruan jembatan. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, posisi curved

memiliki ketahanan terhadap fraktur yang lebih tinggi dibandingkan dengan posisi straight

dan double. Hal ini disebabkan karena fraktur lebih cenderung terjadi pada bagian dasar

karena lebih banyak menahan beban. Selain itu, pada tabel 3 juga dapat dilihat letak fraktur

yang dominan terjadi, yaitu pada daerah konektor. Seperti halnya terjadi pada posisi FRC

double yang memiliki ketahanan terhadap fraktur yang rendah, daerah konektor lebih rentan

terjadi fraktur karena adanya pengurangan ketebalan komposit veneer di daerah tersebut.

Beberapa jurnal menyebutkan bahwa ketahanan terhadap fraktur dari FRC pada gigi

tiruan jembatan dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya ialah kuantitas fiber, tipe dari

impregnasi, properti fiber, properti matriks polimer, adhesi dari fiber dengan matriks polimer,

kekerasan dari fiber, tipe fiber, absorpsi air dari matriks FRC, dan posisi dari fiber. Tipe dari

impregnasi dan absorpsi air dapat berkaitan karena buruknya impregnasi dari fiber ke matriks

9

Posisi Mean SDLetak Fraktur

Konektor Inlay PontikStraight 799 152 6 4 0

Double 679 190 8 2 0

Curved 943 233 8 0 2

dapat disebabkan oleh beberapa faktor, salh satunya ialah terjadinya absorpsi air. Terjadinya

absorpsi air ini akan menurunkan kekuatan mekanis dan perlekatan antara fiber dan matrik

sehingga rentan terjadi fraktur.

10

BAB IV

KESIMPULAN

Fiber reinforced composite (FRC) adalah bahan yang dapat digunakan untuk

pembuatan gigi tiruan jembatan adesif, bahan ini merupakan bahan dasar resin yang

diperkuat oleh substruktur fiber yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Fiber

reinforced dari FRC terdiri dari bermacam-macam bentuk fiber dan posisinya dalam gigi

tiruan jembatan. Kedua hal ini dapat mempengaruhi kekuatan mekanis dari FRC, terutama

ketahanan terhadap fraktur. Berdasarkan bentuk fiber, yaitu fibre-braid, fibre-ribbon, dan

stick, yang memiliki ketahanan terhadap fraktur yang paling baik ialah bentuk stick karena

bonding dari FRC berupa stick lebih adekuat pada gigi tiruan jembatan. Ketahanan terhadap

fraktur yang baik setelah stick ialah fiber-braid dan terakhir ialah fiber-ribbon. Sedangkan

berdasarkan posisi FRC pada gigi tiruan jembatan, yaitu straight, double, dan curved,

ketahanan terhadap fraktur terbaik ialah posisi curved. Hal ini disebabkan karena fraktur

lebih cenderung terjadi pada bagian dasar karena lebih banyak menahan beban.

11

DAFTAR PUSTAKA

Sufyan Garoushi, Pekka Vallittu. Fiber-reinforced composites in fixed partial dentures.

Libyan Journal of Medicine. 2006 September; 1(1): 73-82.

M. Sadhegi. Fracture strenth and bending of fiber –reinforced composite and metal

frameworks in fixed partial dentures. Journal of Dentistry 2008; 5(3): 99-104.

Ramin Mosharraf, Sepideh Torkan. Fracture resistance of composite fixed partial dentures

reinforced with pre-impregnated and non-impregnated fibers. Journal of Dental

Research, Dental Clinics, Dental Prospects 2012; 6(1): 12-16.

Tomonori Waki, Takashi Nakamura, Toshio Nakamura, Soichiro Kinuta, Kazumichi

Wakabayashi, Hirofumi Yatani. Fracture resistance of inlay-retained fixed partial

dentures reinforced with fiber-reinforced composite. Dental Materials Journal 2006;

25(1): 1-6.

12