FIBER REINFORCED COMPOSITE (FRC) TO INCREASE FRACTURE RESISTANCE ON PERI CERVICAL DENTIN AREA IN EDODONTICALLY TREATED TEETH RESTORATION Debora Natalyna*, Wandania Farahany **, Trimurni Abidin** *Resident of Specialist Program of Conservative Dentistry **Lecturer of Specialist Program of Conservative Dentistry Faculty of Dentistry, University of Sumatra Jln. Alumni No. 2 Kampus USU Medan 20155 ABSTRACT The tendency of endodontically treated teeth (ETT) to fracture is caused by the tissue loss due to prior pathologies (caries, fracture, cavity excavation), endodontic treatment (access cavity, root canal shaping), and invasive restorative procedures (post placement, crown fabrication). The prognosis of root-filled teeth depends not only on the success of the endodontic treatment but also on the amount of remaining dentine tissue,and the nature of final restoration. Peri Cervical Dentin (PCD) loss may increase root fracture prospensity in root filled teeth. Although the use of classic crowns with metal post is still widespread in dentistry, the invasive procedure has been criticized. The availability of new materials using adhesive systems allows for more conservative, faster and cheaper dental treatment. Composite restoration currently represent a valid alternative to classical full crowns to restore the esthetics and function of ETT. However, the absence of metal or a high-strength substructure such as in full-crown restorations can increase the risk of irreversible fractures in the PCD area. Fiber-reinforced composite (FRC) molding compounds with micromechanic requirements for fiber lengths longer than critical length (Lc) are now the most important breaktrough in dentistry since amalgam. Mechanical properties tested for FRCs using pure quartz fibers have shown large statistically significant increases over the dental particulate-filled composites (PFCs). This paper provides information about the reinforcement PCD area with FRC for endodontically treated teeth restoration Keyword : Peri Cervical Dentin, fracture resistance, endodontically treated teeth. 1 PENDAHULUAN Gigi yang telah dirawat endodontik cenderung lebih rentan fraktur daripada gigi vital. Insiden terbesar dari fraktur akar vertikal terjadi pada gigi yang telah menjalani perawatan endodontik.. Dehidrasi dentin selama prosedur terapi endodontik, tekanan berlebihan selama obturasi dan yang paling penting pembuangan struktur gigi selama perawatan endodontik adalah alasan paling umum berkurangnya kekuatan gigi. Kekuatan gigi yang dirawat secara endodontik terkait langsung dengan metode preparasi saluran saluran akar dan jumlah struktur gigi yang tersisa. Melemahnya akar secara signifikan dengan penggunaan instrumen lancip yang bervariasi juga dilaporkan oleh berbagai peneliti terutama di daerah servikal gigi. 1 Penyebab fraktur pada gigi yang dirawat endodontik bersifat multifaktorial yang dapat diklasifikasikan secara luas sebagai faktor iatrogenik dan non-iatrogenik. Mekanisme fraktur resisten pada dentin dipengaruhi oleh : Pertimbangan Biomaterial substrat dentin Pertimbangan biomekanik pada gigi utuh dan gigi yang direstorasi menggunakan pasak-inti.2 Faktor risiko predileksi fraktur pada gigi pasca endodontik dipengaruhi oleh 5 hal, yaitu 2: faktor kimia: efek irigasi dan obat-obatan endodontik terhadap dentin; faktor mikroba: efek interaksi bakteridentin; faktor dentin: efek kehilangan struktur gigi; faktor restorasi: efek restorasi pasak dan inti; faktor usia: efek perubahan usia pada dentin. Pada penelitian yang mempelajari tentang kekuatan yang bertanggung jawab terhadap fraktur gigi, fokus telah bergeser dari area koronal ke area servikal gigi. Dentin yang berada di daerah kritis gigi ini disebut Peri-Cervical Dentin (PCD). Beberapa penelitian yang telah dilakukan menegaskan bahwa retensi gigi jangka panjang dan fraktur resisten berhubungan langsung dengan jumlah PCD. Fakta-fakta tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa salah satu tujuan utama terapi endodontik adalah penguatan struktur gigi residual yang lebih penting yaitu PCD. Penggunaan bahan dengan modulus elastisitas yang menyerupai dentin diperlukan untuk memperkuat gigi setelah perawatan saluran akar. 2 Keberhasilan perawatan endodonti tidak hanya ditentukan oleh keberhasilan perawatan saluran akar saja, akan tetapi juga ditentukan dengan keberhasilan restorasi akhir. Keberhasilan restorasi akhir berhubugan dengan struktur gigi yang tertinggal. Pemilihan restorasi gigi pasca endodontic dengan bahan yang tepat akan mampu menahan fraktur. Pemilihan jenis dan bahan restorasi harus dapat menggantikan srtuktur gigi yang hilang untuk mengembalikan kekuatan dan fungsi gigi, serta estetis dan penutupan koronal yang baik. Dahulu, gigi pasca endodontic direstorasi dengan mahkota PFM atau keramik dengan pasak dan inti. Namun prosedur restorasi ini sangat invasif baik di mahkota maupun akar. Sifat invasif dari prosedur tersebut mengakibatkan jaringan gigi yang tersisa sangat sedikit sehingga meningkatkan resiko fraktur yang irreversible. Selama 30 tahun terakhir ini, perkembangan bahan adhesif dalam kedokteran gigi menunjukkan peningkatan, dimana sistem adhesif saat ini menunjukkan ikatan bahan adhesive dengan struktur gigi menjadi lebih baik dan mengubah dogma "devitalized tooth = crowned tooth”, dimana pada kedokteran gigi terdahulu beranggapan bahwa gigi yang sudah nonvital harus direstorasi dengan crown setelah perawatan saluran akar. Prosedur klinis modern untuk fungsi gigi pasca endodontik lebih didasarkan pada prinsipprinsip kedokteran gigi invasif minimal, yang berupaya mempertahankan jaringan sehat. Kedokteran gigi konservatif ini dilakukan dengan menggunakan teknik adhesif, karena sistem adhesif memastikan retensi bahan yang cukup tanpa perlu teknik agresif macroretentif. 4 Restorasi intrakoronal dengan teknik adhesif memungkinkan mempertahankan struktur gigi yang sehat dengan maksimal; oleh karena itu, restorasi resin komposit direk pada gigi premolar lebih dapat diprediksi daripada molar. Konsep ini telah diantisipasi karena semakin sedikit jumlah komposit yang dibutuhkan untuk restorasi menghasilkan polimerisasi shrinkage semakin rendah dan juga margin interproksimal premolar lebih mudah diakses untuk finishing. Hansen melaporkan gigi pasca endodontik dengan kavitas besar yang direstorasi dengan komposit tanpa overlay dapat bertahan bertahun-tahun.5 3 Restorasi onlay, overlay, atau restorasi endocrown keramik disarankan sebagai pendekatan yang lebih konservatif daripada mahkota penuh dengan pasak dan inti untuk gigi pasca endodontik yang rusak parah, tanpa perlu persiapan agresif macroretentive. Namun, kegagalan pada daerah PCD telah dilaporkan bahkan dengan onlay konservatif atau endocrown. Sebagai alternatif untuk restorasi indirek keramik, komposit polimer diusulkan karena kenggulannya pada sifat stres-absorbing. Baru-baru ini komposit resin FRC telah diperkenalkan untuk digunakan sebagai bulk-liner untuk restorasi resin komposit partikulat (PFC) direk.3 Paper ini bertujuan untuk memberikan informasi tentang bahan yang digunakan untuk meningkatkan fraktur resisten di area Peri Cervical Dentin pada gigi pasca endodonti yang direstorasi dengan resin komposit. FAKTOR RESIKO FRAKTUR PADA GIGI PASCA ENDODONTIK2 a. Faktor Kimia : efek dari bahan irigasi dan medikamen pada dentin. Sodium hipoklorit umumnya digunakan sebagai bahan irigasi saluran akar pada perawatan endodontik. Konsentrasi 0,5-5,25% digunakan untuk dua tujuan utama: (1) untuk melarutkan jaringan pulpa dan (2) untuk menghancurkan bakteri. Sodium hipoklorit merupakan bahan kimia yang sangat reaktif, bila digunakan pada konsentrasi tinggi untuk jangka waktu yang lama, bahan ini memiliki efek yang tidak diinginkan pada dentin saluran akar seperti penurunan kekuatan flexural, modulus elastis, dan kekerasan mikro dentin. Perubahan-perubahan dalam sifat fisik dentin muncul karena perubahan fase organik dan anorganik dentin. Ethylene Diamine Tetracetic Acid (EDTA) juga merupakan irigan endodontik yang digunakan untuk menghilangkan smear layer yang terbentuk setelah preparasi saluran akar. Konsentrasi umum yang digunakan adalah 15-17%. Manfaat dalam menghilangkan smear layer tidak hanya membantu memperbaiki sealing pada pengisian akar, tetapi juga menghilangkan bakteri, toxin, dan sisa jaringan pulpa yang mungkin ada di smear layer. Apa yang terjadi ketika EDTA 4 dan natrium hipoklorit digunakan bersama? Irigasi EDTA 17% setelah irigasi natrium hipoklorit mengakibatkan pembukaan tubulus dentin, penghancuran dentin inter-tubular, dan pengurangan kekerasan mikro dentin. Banyak penelitian in vitro menunjukkan bahwa kombinasi ini menghilangkan fase anorganik dan fase organik dentin, sehingga menghasilkan permukaan dentin berpori dengan banyak saluran. b. Faktor Mikroba : efek dari interaksi dari bakteri – dentin. Semua strain bakteri yang diuji telah terbukti mampu mendegradasi substrat protein kecuali Actinobacillus actinomycetemcomitans dan Eubacterium saburreum. Bacteroides gingivalis (Porphyromonas gingivalis) bahkan mampu menurunkan substrat protein yang disterilkan menggunakan etilen oksida. Aktivitas kolagenolitik yang diinduksi bakteri dapat memutus ikatan kimia pada ujung bagian yang retak dan membantu dalam perambatan retak melalui substrat dentin. Kayaoglu et al6 baru-baru ini melaporkan bahwa pH tinggi yang ada di saluran akar menimbulkan peningkatan adhesi bakteri ke kolagen. c. Faktor dentin : efek kehilangan struktur gigi. Penting juga untuk menyadari bahwa ruang pulpa dalam gigi utuh dengan pulpa vital terdiri dari sistem jaringan ikat yang terdiri dari sel-sel dan serat keduanya tertanam dalam matriks ekstraseluler. Protein matriks ekstraseluler memiliki sifat penampung air yang sangat tinggi, dan kadar air total pulpa lebih dari 90%. Pada gigi yang dirawat secara endodontik, jaringan pulpa hidrofilik mengalami pemusnahan, dan lumen saluran akar dan tubulus dentin didesinfeksi dan didehidrasi sebelum didapatkannya saluran akar. Hilangnya jaringan pulpa yang kaya air serta air bebas dari permukaan dentin, porositas, dan tubulus dentin dapat berkontribusi pada pengurangan integritas mekanik gigi yang dirawat secara endodontik. 5 RESIN KOMPOSIT Resin komposit digunakan untuk menggantikan struktur gigi yang hilang, dengan memodifikasi warna dan kontur gigi sehingga meningkatkan estetiknya. Resin komposit terdiri dari 4 komponen utama, yaitu : matriks polimer organik, partikel filler anorganik, coupling agent dan system inisiator-akselerator. Matriks polimer organik yang sering digunakan sebagai matriks resin adalah bisphenol A glycidyl methacrylate (bis-GMA) dan urethane dimethacrylate (UDMA). Filler pada komposit berfungsi untuk meningkatkan kekuatan resin, menyediakan derajat translusensi yang tepat dan mengendalikan shrinkage pada saat polimerisasi. Coupling agent adalah bahan pengikat antara filler dengan resin matriks. Coupling agent bereaksi pada pemukaan filler anorganik dan matriks organik sehingga keduanya berikatan adhesi satu sama lain untuk meminimalisir kehilangan partikel filler selama penggunaan. Sistem inisiator-akselerator berperan untuk polimerisasi dan pengerasan komposit. Reaksi polimerisasi dapat dipicu dengan aktivasi sinar (light curing activation), aktivasi secara kimia (self curing), maupun keduanya (dual curing).7 RESTORASI GIGI PASCA ENDODONTIK Evolusi dari filosofi adhesif di kedokteran gigi dan pencapaian yang sangat baik dari sistem adhesif telah mengubah dogma “gigi yang sudah nonvital harus direstorasi dengan pasak, inti dan mahkota”. Adhesi memastikan retensi material yang cukup tanpa perlu teknik macroretentif yang agresif. Restorasi inlay dan onlay dapat menjadi pilihan sebagai restorasi akhir pada gigi pasca endodontik. Onlay adalah restorasi ekstra-koronal yang biasanya melibatkan area yang sama dengan restorasi inlay dan bagian dari lereng cuspal luar, hal ini ditunjukkan dalam kasus cuspal yang curam karena wedging forces cenderung mengarahkan gaya yang tidak sejajar dengan sumbu panjang gigi. Restorasi inlay dan onlay yang serba guna membutuhkan ketelitian dalam preparasi, namun dapat dijadikan pilihan sebagai restorasi yang 6 tahan lama, mampu menahan kekuatan oklusal dan lebih kompatibel dengan jaringan lunak pada margin gingiva dan subgingiva. Perkembangan bahan dengan didasarkan pada adhesi kini tersedia sebagai restorasi komposit direk. Untuk gigi dengan kerusakan koronal yang luas restorasi dengan sistem adhesif dapat dilakukan dengan membuat endocrown tanpa menggunakan pasak dan menggunakan perluasan kamar pulpa sebagai sumber retensi. Restorasi endocrown ini memungkinkan memberikan keunggulan berupa perawatan gigi yang lebih konservatif, lebih cepat dan lebih murah.8 PERI-CERVICAL DENTIN Peri-cervical Dentin (PCD) adalah dentin dekat puncak alveolar. Sementara apeks akar dapat diamputasi, dan sepertiga koronal mahkota klinis diangkat dan diganti secara prostetik, dentin dekat puncak alveolar tidak tergantikan. Zona kritis ini, kira-kira 4 mm di atas tulang crestal dan memanjang 4 mm apikal ke tulang crestal. Ada 3 alasan untuk ini: (1) ferrule, (2) fraktur, dan (3) kedekatan lubang tubulus dentin dari dalam ke luar. Beberapa hasil penelitian yang telah dilakukan meunjukkan bahwa retensi gigi jangka panjang dan resistensi terhadap fraktur berhubungan langsung dengan jumlah PCD. Fakta-fakta tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa salah satu tujuan utama terapi endodontik adalah penguatan struktur gigi yang tersisa, salah satu yang terpenting yaitu PCD. Gambar 1. Peri Cervical Dentin 9 Penggunaan bahan dengan modulus elastisitas mirip dengan dentin idealnya diperlukan untuk memperkuat gigi setelah perawatan saluran akar. Bahan pengisi seperti Gutta-percha dengan modulus elastisitas rendah menunjukkan sedikit atau tidak ada kapasitas dalam memperkuat 7 akar pasca perawatan endodontik. Dengan demikian, ada kebutuhan akan bahan dan teknik yang berbeda untuk memperkuat akar. Baru-baru ini, bahan adhesif telah diterapkan pada bidang endodontik dengan fokus pada penguatan bagian penting dari gigi ini yaitu PCD.1 Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh Nagas et al,10 intraorifice barrier terbukti cukup efektif dalam memperkuat gigi yang dirawat secara endodontik. Meskipun, penulis tidak menyebutkan PCD, namun dapat dipastikan sesuai metodologi percobaan. Penguatan intrakoronal PCD penting untuk melindungi gigi pasca endodontik terhadap fraktur. FIBER REINFORCED COMPOSITE (FRC) FRC terdiri dari bahan fiber yang digabungkan oleh matriks resin. FRC menawarkan flexural strength dan kualitas fisik lain yang baik yang diperlukan untuk penggantian struktur gigi yang hilang. FRC dapat diklasifikasikan sesuai dengan jenis penggabungan fiber (glass, carbon atau polyethylene), arsitektur fiber (Mesh, Searah, Menenun, Braid, Leno Weave) dan tergantung pada metode penggabungan fiber.11 FRC menunjukkan berbagai keunggulan yaitu:11 1. FRC memiliki sifat mekanis yang sangat baik, rasio kekuatan FRC lebih unggul dari kebanyakan logam campuran. 2. Bila dibandingkan dengan logam, FRC tidak korosif, translusen, ikatannya baik dan mudah untuk diperbaiki. 3. Sifat mekanik yang unggul dari FRC membuatnya menjadi bahan yang ideal untuk restorasi pada kavitas yang besar dan untuk pasak pada pengisian endodontik. 4. FRC bahkan bisa dicuring hingga 4-5mm. 5. FRC Menawarkan restorasi dengan invasif minimal, dan biaya lebih murah dibandingakan restorasi konvensional 6. FRC mencegah penyebaran retakan pada gigi yang direstorasi. 8 PEMBAHASAN Prosedur endodontik dan restoratif dipercaya sebagai faktor pencetus fraktur gigi. Kehilangan struktur gigi yang cukup besar saat preparasi kavitas sebagai akses pada perawatan endodontik mengakibatkan melemahnya gigi. Faktanya, pembuangan dari dentin dalam jumlah yang cukup besar membahayakan bagi gigi pasca endodontik karena kekuatan gigi yang dirawat secara endodontik berhubungan langsung dengan jumlah struktur gigi sehat yang tersisa1,12. Baru-baru ini, fokus telah bergeser ke arah pelestarian struktur gigi pada bagian servikal karena bagian ini dianggap paling rentan terhadap fraktur dari kekuatan oklusal. Dentin pada bagian kritis ini disebut Periervical Dentin yang memanjang dari 4mm di atas dan di bawah level tulang alveolar13-16. Clark D dan Khademi J (2009) menyatakan bahwa PCD ditunjukkan sebagai struktur vital yang bertanggung jawab atas kekuatan gigi 13 . Assif D et al (2003) melaporkan bahwa pengurangan struktur gigi dan hilangnya dentin sehat selama preparasi gigi menyebabkan melemahnya gigi17. Bassir MM et al (2013) juga melaporkan bahwa preparasi kavitas yang luas dan perawatan endodontik adalah alasan paling umum untuk kerapuhan gigi18. Nghia dkk (2018) melaporkan pada gigi Premolar atas dengan satu saluran akar, restorasi pada daerah PCD dengan resin komposit yang berikatan dengan dentin berdampak pada pergeseran distribusi mikostrain dari daerah apikal menuju daerah pericervical ketika dikenakan beban dalam rentang fisologis. Maria D dkk 3 melaporkan pada gigi premolar pasca endodontik, restorasi resin komposit dengan basis FRC menunjukkan fraktur terjadi hanya pada cups gigi bukal yang patah. Hal ini menunjukkan bahwa restorasi cukup efektif dalam mendistribusikan fatigue stress pada mahkota gigi. Glass-FRC yang digunakan telah diperkenalkan beberapa tahun yang lalu, sebagai bulk fill liner yang kemudian ditutup dengan resin komposit. Ini adalah kombinasi dari matriks semi-interpenetrating (IPN), serat E-glass pendek yang diorientasikan secara acak, dan pengisi partikulat anorganik. FRC ini telah dilaporkan menunjukkan sifat fisik dan statis / mekanik yang lebih baik dibandingkan dengan 9 resin komposit klasik, derajat konversi C = C yang memadai, dan penyusutan polimerisasi yang rendah 3. FRC serat pendek telah dievaluasi untuk restorasi komposit direk maupun indirek pada gigi vital dan nonvital anterior dan posterior .19 Telah diklaim bahwa fungsi FRC liner serat pendek didasarkan pada dukungan yang diberikan kepada lapisan resin komposit superfisial dan efek penghambatan terhadap penyebaran retakan. Efek penguat dari serat pengisi dikaitkan tidak hanya dengan karakteristik transfer stres yang menguntungkan dari matriks polimer ke serat, tetapi juga sifat serat itu sendiri sebagai inhibitor retak. selanjutnya berkontribusi terhadap penghambatan perambatan retak dan meningkatkan kapasitas penahan beban dari kompleks restorasi gigi.19 KESIMPULAN. Restorasi pada gigi pasca endodontik harus berdasarkan prinsip minimal invasif untuk dapat mengurangi pembuangan struktur gigi yang sehat. Restorasi juga harus memperhatikan daerah pericervical dentin yang merupakan bagian yang paling rentan mengalami fraktur akibat tekanan pengunyahan. Penggunaan FRC sebagai liner dapat menambah ketahanan fraktur bagi restorasi resin komposit. DAFTAR PUSTAKA 1. Arora V, Yadav VP, Singh SP, Arora P, Aggarwal A. Comparative Evaluation Of Post Obturation Materials On Reinforcement Of Peri-Cervical Dentin (PCD)-An Invitro Study. International Journal Of Technology Enhancements And Emerging Engineering Research. 2015;3: 39-43. 2. Kishen A. Mechanisms and risk factors for fracture predilection in endodontically treated teeth. Endodontic Topics 2006; 13: 57–83. 3. Maria DG, ,Eleftherios TF,George CE. Effect of Load Cycling on the Fracture Strength/Mode of Teeth Restored with FRC Posts or a FRC Liner and a Resin Composite. BioMed Research International ; 2018: 1-10. 4. Rocca GT, Krejci I. Crown and post-free adhesive restorations for endodontically treated posterior teeth: from direct composite to endocrowns. The European Journal Of Esthetic Dentistry. 2013; 8: 154-77. 5. Akbari M, Ameri H, Jamali H, Gholami AA, Majidinia S. One-Year Clinical Comparison of Survival of Endodontically Treated Premolar Restored with Different 10 Direct Restoration Technique: A Prospective Cohort Study. Razavi Int J Med. 2016;4(4):e39800. 6. Kayaoglu G, Erten H, Ørstavik D. Growth at high pH increases Enterococcus faecalis adhesion to collagen. Int Endod J 2005: 38: 389–396. 7. Sakaguchi R L, Powers JM. Craig’s Restorative Dental Materials. 13th ed. Philadelpia: Elsevier. 2012: 173-8. 8. Ahmed Hamdy. Effect of Full Coverage, Endocrowns, Onlays, Inlays Restorations on Fracture Resistance of Endodontically Treated Molars. J Dent Oral Health 2015; 1: 023. 9. Mukherjee P, Patel A , Chandak M , Kashikar R. Minimally Invasive Endodontics a Promising Future Concept: A Review Article. International Journal of Scientific Study. 2017; 5 : 248-51. 10. Nagas et al. Effect of Different Intraorifice Barriers on the Fracture Resistance of Roots Obturated with Resilon or Gutta-Percha. JOE. 2010; 36 :1061-3. 11. Aniket Kumar et al. A Review on Fibre Reinforced Composite Resins. Annals of Prosthodontics and Restorative Dentistry. 2016;2(1): 11-16 12. Grande NM, Plotino G, Lavorgna L, Ioppolo P, Bedini R, Pameijer CH, Somma F. Influence of different root canalfilling materials on the mechanical properties of root canal dentin. J Endod 2007;33:859-63. 13. Clark D, Khademi J. Modern endodontic access and dentin conservation,part 2. Dent Today. 2009; 28(11):86-90 14. Clark D, Khademi J.Modern molar endodontic access and directed dentin conservation. Dent Clin North Am. 2010; 54(2):249-73. 15. Clark D, Khademi JA.Case studies in modern molar endodontic accesand directed dentin conservation. Dent Clin North Am. 2010; 54(2):275-89. 16. Clark D, Khademi J.Modern endodontic access and dentin conservation, Part I. Dent Today. 2009;28(10):86-90. 17. Assif D, Nissan J, Gafni Y, Gordon M. Assessment of the resistance to fracture of endodontically treated molars restored with amalgam. J Prosthet Dent 2003;89:462-5. 18. Bassir MM, Labibzadeh A, Mollaverdi F. The effect of amount of lost tooth structure and restorative technique on fracture resistance of endodontically treated premolars. J Conserv Dent 2013;16:413-7. 19. G. T. Rocca, C. M. Saratti,M. Cattani-Lorente,A. J. Feilzer, S. Scherrer, and I. Krejci, “The effect of a fiber reinforced cavity configuration on load bearing capacity and failure mode of endodontically treated molars restored with CAD/CAM resin composite overlay restorations,”Journal of Dentistry,vol.43,no. 9,pp.1106–1115,2015. 11
