Maloklusi adalah abnormalitas yang sering terjadi yang menyebabkan susunan gigi tidak rata dan profil wajah yang tidak menarik. Maloklusi berbeda dari gangguan medis dan gigi lainnya karena lebih merupakan masalah gigi daripada penyakit gigi. Kondisi ini dapat menyebabkan kesulitan menggigit atau mengunyah, kesulitan berbicara, kebiasaan menyikat gigi yang buruk, dan peningkatan risiko gigi berlubang dan penyakit periodontal. Maloklusi adalah kondisi ketiga yang paling umum di Indonesia setelah karies dan penyakit periodontal. Pada tahun 2015–2016, di Rumah Sakit Gigi Universitas Airlangga, prevalensi maloklusi kelas I skeletal adalah 43,4%, 36,7% untuk maloklusi kelas II skeletal, dan 19,7% untuk maloklusi kelas III skeletal. Perawatan situasi maloklusi yang sulit, seperti pasien dengan anomali skeletal, pasien dengan overjet masif, dan kasus overbite yang memerlukan pergerakan gigi berkelompok, sering kali memerlukan penjangkaran yang lebih banyak sehingga pergerakan gigi dapat lebih fleksibel tanpa risiko kehilangan penjangkaran. Pengetahuan ortodonti yang masih berkembang dapat membantu praktisi dalam memberikan beberapa alternatif perawatan kepada pasien.
Kontrol penjangkaran merupakan faktor penting dalam keberhasilan perawatan ortodonti. Alat ekstraoral sering kali memerlukan kerja sama pasien dan sulit dikendalikan oleh dokter gigi. Hal ini dapat menyebabkan hilangnya penjangkaran sehingga kesejajaran gigi inter dan intra-lengkung tidak tercapai. Alat intraoral seperti lengkung transpalatal, lengkung lingual, lengkung penahan Nance, dan bumper bibir tidak memerlukan kerja sama pasien; namun, alat intraoral tidak dapat memberikan penjangkaran absolut dalam tiga bidang. Penjangkaran gigi konvensional ini tidak memadai dan kurang efektif dalam memberikan penjangkaran absolut. Penjangkaran absolut diperlukan untuk mencegah pergerakan gigi penjangkaran. Penjangkaran absolut ini hanya dapat dicapai dengan gigi yang mengalami ankilosis atau miniskrup gigi.
Alat penjangkaran sementara (TAD) adalah alat yang dipasang pada tulang yang meningkatkan penjangkaran dengan menyangga gigi jangkar atau mengurangi kebutuhan unit penjangkaran. TAD diketahui menghasilkan efek pergeseran yang lebih bebas ke segala arah dan rentang gigi yang lebih luas yang dapat digeser. Hal ini karena TAD dapat memberikan penjangkaran total dalam terapi ortodonti, sehingga menjadikannya pilihan yang tepat untuk mengatasi situasi yang rumit. Bentuk TAD yang paling sering digunakan adalah miniskrup. Manfaat penggunaan miniskrup meliputi kemudahan penggunaannya, tidak memerlukan partisipasi pasien, biokompatibilitas yang baik, ketahanan terhadap tekanan ortodonti, dan ukuran yang ringkas, sehingga dapat digunakan pada pasien dari berbagai usia.
Titanium (Ti) adalah material dasar yang digunakan dalam pembuatan miniscrew. Ti menawarkan ketahanan korosi, biokompatibilitas, dan kualitas mekanis yang sangat baik. Di sisi lain, Ti memiliki berbagai kekurangan, termasuk gerakan mikro miniscrew, beban siklik, dan lingkungan mulut yang asam, yang dapat menghasilkan pelepasan oksida permanen pada permukaan miniscrew, yang memaparkan logam terhadap elektrolit dalam rongga mulut. Pelepasan ion Ti dan ion logam dapat menyebabkan respons imun tipe IV.[ Lebih jauh lagi, Ti memiliki modulus Young yang jauh lebih besar (110 GPa) daripada tulang (14 GPa), dan perbedaan besar ini mungkin menjadi faktor risiko kegagalan miniscrew karena pelindung tegangan yang buruk, yang mengakibatkan resorpsi tulang dan fraktur miniscrew.
Saat terkena radiasi cahaya, logam miniscrew menyebabkan hamburan cahaya, yang merugikan jaringan. Hal ini mendorong penelitian terhadap material miniscrew alternatif yang diproyeksikan mengungguli Ti dalam hal kekuatan, biokompatibilitas, dan stabilitas rongga mulut. Polietereterketon (PEEK) adalah polimer termoplastik sintetis yang dikembangkan pada tahun 1978. PEEK memiliki modulus Young antara tulang kanselus dan tulang kortikal, sehingga mengurangi ketidaksesuaian mekanis dan pelindung stres antara jaringan tulang dan miniscrew. PEEK tahan terhadap bahan kimia, memiliki kualitas mekanis yang kuat, biokompatibel, memiliki rona seperti gigi yang membuatnya lebih enak dilihat, dan tahan terhadap panas dan lembap, sehingga dapat diterima untuk semua proses sterilisasi.
Meskipun mempelajari distribusi stres dan regangan pada tulang secara in vivo akan sulit, analisis elemen hingga (FEA) adalah pendekatan yang sah dan akurat untuk menghitung stres, regangan, dan gaya pembebanan pada struktur yang rumit, yang hemat waktu dan biaya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menentukan kinerja biomekanik menggunakan FEA. Pendekatan ini juga dapat memeriksa setiap variabel yang dapat memengaruhi kualitas mekanis, seperti panjang, diameter, ulir miniscrew, ketebalan tulang, kepadatan, dan jumlah gaya yang diberikan, yang dapat divariasikan. FEA digunakan untuk membuat pemodelan 3-D (3D) berdasarkan karakteristik masing-masing material, yang kemudian dapat disimulasikan untuk meniru keadaan di rongga mulut. Dengan demikian, tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi hasil simulasi biomekanik, yaitu, distribusi tegangan dan regangan sekrup mini PEEK. Diharapkan bahwa penelitian ini akan berfungsi sebagai dasar untuk penelitian mendatang tentang fabrikasi sekrup mini berbasis PEEK.
PEEK dapat digunakan sebagai bahan dasar alternatif untuk fabrikasi sekrup mini. Mandibula lebih teregang dan mengalami deformasi daripada maksila dengan adanya tulang kortikal yang lebih tebal. Modulus elastisitas TAD PEEK lebih kecil atau mendekati tulang, namun tegangan dan deformasi lebih besar daripada miniscrew Ti. Sudut penyisipan yang ideal adalah di atas 30° dan di bawah 90° sehingga TAD yang ditopang oleh tulang memiliki permukaan yang lebih lebar dan tegangan pada TAD tidak terlalu besar, sehingga mengurangi kemungkinan TAD dan patah tulang.
Penulis: I Gusti Aju WahjuArdani
Link: https://journals.lww.com/joos/fulltext/2024/05080/comparison_of_biomechanical_performance_of.13.aspx
Baca juga: Terapi Oksigen Hiperbarik untuk Meminimalkan Kekambuhan Ortodonti
