MAKALAH ITMKG 4

GLASS FIBER REINFORCED COMPOSITE

SEBAGAI MATERIAL SPLINTING

Disusun oleh:

Fadlun (04111004059)

Amalia Virgita (04111004061)

Atika Samy Kencana (04111004062)

Dosen Pembimbing:

drg. Martha Mozartha, M. Si

PROGRAM STUDI KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Pendahuluan

Kegoyangan gigi merupakan salah satu gejala penyakit periodontal yang

ditandai dengan hilangnya perlekatan (attachment loss) serta kerusakan tulang

vertikal (bone loss).1

Kegoyangan dapat disebabkan karena adanya kerusakan tulang pendukung

gigi, trauma oklusal, dan adanya perluasan peradangan dari gingiva ke jaringan

pendukung yang lebih dalam, serta proses patologik rahang. Menurut Fedi et al.2,

kegoyangan gigi diklasifikasikan menjadi tiga derajat. Derajat 1 yaitu kegoyangan

sedikit lebih besar dari normal. Derajat 2 yaitu kegoyangan sekitar 1 mm, dan derajat

3 yaitu kegoyangan > 1 mm pada segala arah dan/atau gigi dapat ditekan ke arah

apikal. Salah satu cara untuk mengontrol dan menstabilisasi kegoyangan gigi ini

adalah splinting.

Splinting diindikasikan pada keadaan kegoyangan gigi derajat 3 dengan

kerusakan tulang berat. Adapun indikasi utama penggunaan splint dalam mengontrol

kegoyangan gigi yaitu imobilisasi kegoyangan yang menyebabkan ketidaknyamanan

pasien serta menstabilkan gigi pada tingkat kegoyangan yang makin bertambah.3

Splinting juga digunakan untuk mengurangi gangguan oklusal dan fungsi

mastikasi. Splinting biasanya dilakukan pada fase pertama (terapi inisial), yaitu

sebelum fase bedah, baik berupa splinting sementara maupun splinting permanen.3

Dahulu, splinting pada gigi menggunakan wire splinting, kombinasi wire-

komposit atau mesh komposit. Terkadang wire splinting menimbulkan rasa sakit

bagi pasien, mudah kendor atau patah. Material tersebut hanya dapat secara mekanik

terkunci di sekitar resin, dan secara kemis tidak bersatu dengan resin. Kegagalan

klinis disebabkan karena beberapa hal yaitu muatan beban hanya ditempatkan pada

splint dalam keadaan normal, menyulitkan dalam pembersihan, mendorong

terjadinya retensi plak, serta menimbulkan rasa sakit dan ketidaknyamanan.4

Oleh karena adanya kelemahan pada bahan tersebut, maka pada beberapa

tahun terakhir dikembangkan penggunaan FRC (Fiber Reinforced Composite) Splint,

yaitu material berbahan dasar resin yang mengandung fiber yang bertujuan untuk

meningkatkan stabilitas gigi.

FRC Splint dapat digunakan untuk palatal atau lingual splinting, labial

splinting atau oklusal splinting dan dapat digunakan juga untuk menutup diastema.

FRC Splint merupakan suatu terobosan baru, modern, efektif, estetik, dan

memberikan kenyamanan bagi pasien serta memudahkan dalam pembersihan,

sehingga dapat menjadi alternatif sebagai pengganti wire splinting baik dalam hal

kekuatan maupun estetik.5

Fiber yang digunakan dalam FRC Splint dapat digambarkan sebagai bahan

yang seragam dan memanjang dengan diameternya kurang lebih sama besar, atau

dengan ketebalan kurang dari 250 μm. Orientasi, kandungan, dan distribusi fiber

sangat penting bagi penguatan komposit dan kesuksesan dalam klinis. Jenis, panjang,

dan orientasi fiber akan mempengaruhi sifat-sifat FRC berikut ini: tensile strength

dan modulus, compressive strength dan modulus, densitas, konduktivitas elektrik

dan termal, dan harganya.6 Saat ini, beberapa jenis fiber yang biasa digunakan pada

FRC Splint antara lain yaitu polyethylene, polyester, karbon/grafit, aramid, keramik

dan glass fiber.7

Glass Fiber Reinforced Composite sebagai Material Splinting

Glass fiber reinforced composite adalah salah satu material splinting yang

merupakan kombinasi dari glass fiber dan matriks resin, yang saat ini telah

digunakan di dunia kedokteran gigi.

Gambar 1. everStick® PERIO; Glass Fiber Reinforced Composite Splint

Struktur utama penyusun glass fiber reinforced composite splint ini terdiri

dari matriks dan glass fiber (Gambar 2).

Matriksnya terdiri dari monomer yang terpolimerisasi, yang berfungsi untuk

mengikat fiber-fiber di dalam struktur komposit. Matriks ini juga berfungsi untuk

mentransfer tegangan antara fiber-fiber dan melindungi fiber dari lingkungan luar

seperti bahan kimia, kelembaban dan guncangan mekanik. Matriks dapat

mempengaruhi compressive strength, interlaminar shear, interaksi antara matriks

dan fiber, serta kegagalan pada komposit. Dua jenis matriks resin (yang silang-

menyilang ataupun linear) digunakan dalam Glass Fiber Reinforced Composite

Splint ini. Polimer yang silang-menyilang disebut juga polimer termoset

(dimetakrilat). Sedangkan polimer linear disebut juga polimer termoplastik

(metakrilat).6

Sedangkan glass fiber merupakan helai tipis berbasis silika (SiO2) dengan

diameter yang sangat kecil. Pada hasil scanning mikrograf elektron (perbesaran 30x),

everStick® PERIO menunjukkan glass fiber dengan orientasi unidireksional (searah)

(Gambar 3). Glass fiber yang umum digunakan dalam Glass Fiber Reinforced

Composite Splint ini adalah E-glass fiber dan S-glass fiber. E-glass fiber terdiri dari

sekitar 54,5% SiO2, 14,5% Al2O3, 17% CaO, 4,5% MgO, 8,5% B2O3, 0,5% Na2O.

Sedangkan S-glass fiber terdiri dari 64% SiO2, 26% Al2O3, 10% MgO. Berbagai

jenis glass fiber tertera pada Tabel 1.6

Gambar 2. Tampak potongan melintang dari everStick® PERIO; glass fiber

yang terdistribusi di dalam matriks PMMA dan bis-GMA

Gambar 3. everStick® PERIO (30x)

Tabel 1. Berbagai Jenis Glass Fiber7

E-glass fiber ("E" singkatan dari “elektrik”) merupakan fiber yang terbuat

dari kaca aluminoborosilikat dengan berat kurang dari 1% alkali oksida.7 Elemen-

elemen lainnya juga ada pada tingkat yang rendah. Beberapa keuntungan dan

kerugian dari E-glass fiber tercantum dalam Tabel 2.

Tabel 2. Keuntungan dan Kerugian E-glass fiber7

Adhesi antara matriks dan fiber dapat terjadi karena adanya silane. Silane

adalah senyawa kimia organik-anorganik, dimana karbon secara langsung terikat

pada silikon, misalnya ≡ Si - C ≡. Senyawa ini adalah ester silikon dan digunakan

sebagai coupling agent.6

Sifat-sifat Material dari Glass Fiber Reinforced Composite Splint (Shear Bond

Strength dan Flexural Strength)

Sifat-sifat material yang dapat diamati dari glass fiber reinforced composite

splint antara lain yaitu shear bond strength dan flexural strength.

Shear bond strength ever-stick® PERIO terhadap email yaitu sebesar 16.42 ±

3.67 MPa.8 Shear bond strength terhadap email ini dipengaruhi oleh diameter dan

jumlah fiber. Ever-Stick® PERIO memiliki diameter 1,2 mm dan terdiri dari 2000

fiber (menurut informasi dari produsen). Semakin besar diameter fiber dan semakin

banyak jumlah fiber, maka semakin tinggi pula nilai shear bond strength terhadap

email, dan dengan kata lain semakin kuat pula sifat adhesinya. 9, 10

Dalam penelitian Juloski et al.8, everStick® PERIO menunjukkan flexural

strength yang relatif rendah yaitu sebesar 285.35 ± 39.68 MPa. Seperti pertimbangan

tentang shear bond strength terhadap email sebelumnya, flexural strength juga

mungkin dipengaruhi oleh kandungan fiber. 9, 10

Beberapa sifat flexural FRCs juga dipengaruhi oleh jumlah filler dan

komposisi matriks organik komposit. Oleh karena itu, jenis fiber yang sama mungkin

bisa menghasilkan flexural strength yang berbeda bila dikombinasikan dengan resin

komposit yang berbeda.

Flexural strength yang relatif rendah ada kalanya dibutuhkan untuk

meminimalkan micromovements gigi yang di-splinting setelah trauma, yang

selanjutnya berkontribusi pada proses perbaikan jaringan periodontal. Di sisi lain,

ketika FRCs digunakan sebagai kerangka prostodontik, flexural strength yang tinggi

dianggap berguna untuk mencegah fraktur pada restorasi. Meskipun demikian,

literatur saat ini masih kekurangan informasi mengenai kisaran klinis yang dapat

diterima dari nilai flexural strength.

Penelitian lain juga melaporkan bahwa flexural strength FRCs berubah

dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Demikian pula, shear bond strength

terhadap email dari FRCs terbukti berubah dengan bertambahnya waktu

penyimpanan.11

Aplikasi Glass Fiber Reinforced Composite sebagai Surface Retained Splint

pada Gigi Anterior

1. Pengukuran dan pemotongan fiber

Panjang fiber yang dibutuhkan dapat diukur menggunakan probe periodontal

atau dental floss. Kemudian, buka bungkus foil. Dengan menggunakan pinset,

keluarkan jumlah fiber yang tertanam dalam silicon. Potong jumlah fiber yang

dibutuhkan bersama dengan silikon. Hindari fiber dari cahaya dengan

menempatkannya di bawah penutup selama persiapan.

2. Bersihkan permukaan gigi

Seluruh panjang fiber harus terikat pada permukaan gigi. Bersihkan

permukaan gigi dengan pasta dari batu apung dan air, bilas dan keringkan dengan

penyemprot udara.

3. Etsa

Etsa permukaan gigi dan ruang interproksimal secara menyeluruh dengan

asam orthofosfat, di daerah splint. Sebaiknya etsa sedikit lebih lebar dari yang

diperlukan. Waktu untuk mengetsa email yang dianjurkan adalah 45 sampai 60 detik.

Bilas dengan air dan udara pada permukaan gigi secara menyeluruh setelah dietsa.

4. Bonding

Gunakan teknik adhesive bonding pada gigi sesuai dengan petunjuk dari

produsen. Aplikasikan ke seluruh daerah yang akan di-bonding.

5. Aplikasi flowable composite

Oleskan selapis tipis (sekitar 0,5 mm) flowable composite (misalnya,

StickFlow) pada permukaan gigi. Hati-hati menutupi area bonding dengan komposit

termasuk ruang proksimal. Sisakan ruang yang cukup untuk membersihkan ruang

proksimal. Jangan menyinari komposit selama fase ini.

6-7. Posisikan dan light-cure fiber

Lepaskan kertas pelindung dan ambil fiber menggunakan pinset. Posisikan

fiber di atas flowable composite dengan tujuan agar fiber berada sedekat mungkin

dengan insisal di daerah anterior. Pastikan bahwa fiber tidak berada pada daerah

oklusi. Posisikan salah satu ujung bundel fiber dahulu dengan menekan ke bawah

menggunakan instrumen Stick Stepper (sterilkan instrumen sebelum digunakan).

Light-curing fiber pada masing-masing gigi selama lima detik. Tekan juga fiber ke

dalam ruang aproksimal.

8. Penutupan dan penyelesaian splint

Tutupi seluruh fiber splint dengan selapis tipis komposit (0,5 mm).

Kemudian light curing selama 40 detik. Hati-hati jangan sampai fiber terpotong

ketika finishing/polishing splint.

Gambar 4. Pembuatan surface-retained splint menggunakan everStick®PERIO

Aplikasi Glass Fiber Reinforced Composite sebagai Intrakoronal Splint pada

Gigi Anterior dan Posterior

Langkah-langkah untuk intrakoronal splint sama seperti surface retained

splint, kecuali untuk preparasi groove, mesial ke distal di gigi harus di splint.

Preparasi groove pada gigi yang harus di-splint dengan lebar minimal 2 mm.

Idealnya splint harus diletakkan di dalam email agar dapat memberikan ikatan

terbaik. Pada kontak oklusal ketebalan optimal lapisan komposit di atas fiber adalah

1-2 mm. Margin groove harus dibevel untuk memastikan integritas marginal yang

terbaik dan memperbesar permukaan email yang akan dietsa. Langkah selanjutnya

yang dilakukan sama dengan tahapan-tahapan saat aplikasi surface retained splint.

Kesimpulan

Glass fiber reinforced composite merupakan kombinasi dari glass fiber dan matriks

resin. Glass fiber reinforced composite memiliki shear bond strength yang cukup

tinggi terhadap email sehingga sifat adhesinya cukup kuat, serta memiliki flexural

strength yang relatif rendah sehingga baik digunakan sebagai material splinting

dalam dunia kedokteran gigi.

Daftar Pustaka

1. Strassler HE. Periodontal splinting with fiber reinforced composite resin.

Compend Contin Educ Dent 2004; 25: 53-9.

2. Fedi PF, Vernini AR, Gray JL. The Periodontics syllabus. Lippincott: Williams

and Wilkins; 2000: p. 52.

3. Kegel W, Kelsinki H., Philip C. The Effect of splinting on tooth mobility during

initial therapy. J Clin Periodontol.

4. Suwandi T. The initial treatment of mobile teeth closure diastema in chronic

adult periodontitis. Jurnal PDGI. Vol. 59 (3). 2010.

5. Strassler HE., Brown C. Periodontal splinting with a thin high modulus

polyethylene ribbon. Compend Contin Educ Den 2001; 22: 610-20.

6. Zhang M, Matinlinna JP. E-Glass Fiber Reinforced Composites in Dental

Applications. Silicon (2012) 4:73–78

7. Mallick PK (2008) Fiber-reinforced composites: materials, manufacturing, and

design, 3rd edn. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL

8. Juloski J, Beloica M, Goracci C, Chieffi N, Giovannetti A, Vichi A, Vulicevic

ZR, Ferrari M. Shear Bond Strength to Enamel and Flexural Strength of

Different Fiber-reinforced Composites. J Adhes Dent 2012;14: 1-8

9. Abdulmajeed AA, Narhi TO, Vallittu PK, Lassila LV. The effect of high fiber

fraction on some mechanical properties of unidirectional glass fiber-reinforced

composite. Dent Mater 2011;27:313-321.

10. Garoushi SK, Lassila LV, Vallittu PK. Short fiber reinforced composite: the

effect of fiber length and volume fraction. J Contemp Dent Pract 2006;7:10-17.

11. Tezvergil A, Lassila LV, Vallittu PK. Strength of adhesive-bonded

fiberreinforced composites to enamel and dentin substrates. J Adhes Dent

2003;5:301-311.