referat mesin anestesi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas referat dalam Kepaniteraan Klinik Ilmu Anestesi di RSAL Dr. Mintohardjo, mengenai “MESIN ANESTESI”. Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang dihadapi. Namun, penulis menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan semua pihak sehingga kendala-kendala yang penulis hadapi dapat teratasi. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada dr. Lila, Sp.An sebagai dokter pembimbing dalam pembuatan referat ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan referat ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis terbuka terhadap kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Semoga referat ini dapat bermanfaat dan dapat membantu teman sejawat serta para pembaca pada umumnya dalam memahami mesin anestesi.

Jakarta, 14 April 2014

1

DAFTAR ISI Kata Pengantar .................................................................................................... 1 Daftar Isi ............................................................................................................. 2 BAB I Pendahuluan ............................................................................................ 4 BAB II Pembahasan ............................................................................................ 5 2.1 Sejarah Mesin Anestesi ............................................................................ 5 2.2 Mesin Anestesi Konvensional dan Modern ............................................. 6 2.2.1 Mesin Anestesi Konvensional............................................................... 6 2.2.2 Mesin Anestesi Modern ....................................................................... 8 2.3 Mesin Anestesi ...................................................................................... 10 2.3.1 Definisi ............................................................................................... 10 2.3.2 Gambaran Mesin Anestesi ................................................................. 11 2.4 Suplai Gas ............................................................................................. 13 2.4.1 Inlet Pipa ............................................................................................ 13 2.4.2 Inlet Silinder ....................................................................................... 14 2.5 Sirkuit Pengontrol Aliran ...................................................................... 14 2.5.1 Pengatur Tekanan ............................................................................... 14 2.5.2 Oxygen Supply Failure Protection Device ........................................ 15 2.5.3 Flow Valves and Meters .................................................................... 16 2.5.4 Vaporizer ............................................................................................ 18 2.6 Sirkuit Pernapasan ................................................................................ 18 2.6.1 Desain Sirkuit Ventilator ................................................................... 19 2.6.1.1 Ventilator Sistem Sirkuit Ganda ..................................................... 19 2.6.1.2 Ventilator Piston ............................................................................. 20 2.6.1.3 Katup Buang ................................................................................... 20 2.6.1.4 Monitoring Tekanan dan Volume ................................................... 21 2.7 Oxygen Analyzer .................................................................................. 22 2.7.1 Carbondioksida Absorber .................................................................. 23 2.7.2 Spirometer .......................................................................................... 24 2.7.3 Tekanan Sirkuit .................................................................................. 26 2.7.4 Adjustable Pressure Limiting Value .................................................. 26 2.8 Ventilator .............................................................................................. 26 2.8.1 Fase Inspirasi ..................................................................................... 27 2.8.2 Fase Transisi dari Inspirasi ke Ekspirasi ............................................ 27 2

2.8.3 Fase Transisi dari Ekspirasi ke Inspirasi ............................................ 28 2.9 Alarm Ventilator ................................................................................... 29 2.10 Masalah yang berhubungan dengan Ventilator Mesin Anestesi ......... 29 2.11 Scavenger Gas Buang ......................................................................... 31 2.12 Pemeriksaan Mesin Anestesi .............................................................. 32 BAB III Kesimpulan ......................................................................................... 33 Daftar Pustaka ................................................................................................... 36

3

BAB I PENDAHULUAN

Konsep asal mesin anestesi ini diciptakan oleh seorang ahli anestesi Inggris Hendry Edmund Gaskin Boyle pada tahun 1917. Sebelum masa ini, seorang ahli anestesi selalu membawa sendiri semua perlengkapannya, tetapi dengan berkembangnya alat-alat yang lebih berat, tabung penyimpanan gas yang besar, dan kelengkapan alat-alat pengaman jalan nafas, hal ini menjadi tidak praktis. Anestesi adalah hilangnya sensasi sakit. Pada anestesi umum hilangnya rasa sakit terjadi pada seluruh tubuh disertai hilangnya kesadaran yang bersifat reversibel. Anestesi dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu anestesi umum dan anestesi lokal. Pada anestesi lokal hilangnya rasa sakit hanya pada sebagian tubuh dan tidak disertai hilangnya kesadaran. Mesin anestesi digunakan oleh ahli anestesi untuk mendukung pemberian anestesi. Tipe mesin anestesi yang digunakan di negara maju adalah mesin anestesi jenis cotinuous-flow, yang dirancang untuk memberikan secara akurat dan terus-menerus pasokan gas (seperti oksigen dan nitrogen oksida), dicampur dengan uap agen anestesi (seperti isoflurane) yang dihantarkan dengan aliran dan tekanan yang aman bagi pasien. Mesin anestesi modern dilengkapi ventilator, suction unit, dan peralatan monitoring pasien. Kesalahan penggunaan peralatan penghantar gas tiga kali lebih sering menyebabkan efek samping dibandingkan dengan kegagalan fungsi mesin itu sendiri. Kurangnya penguasaan alat dan kelalaian dalam pemeriksaan fungsi mesin merupakan penyebab tersering. Setiap kemajuan dari mesin anestesi ini dibuat dengan tujuan untuk memperbaiki dan mengurangi efek samping yang terjadi akibat penghantaran gas oleh mesin anestesi yang sangat penting bagi keamanan pasien.

4

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Sejarah Mesin Anestesi Suatu cabang ilmu kedokteran yang sekarang dekenal dengan anestesi boleh dikatakan dimulai sejak hari dimana Sir Humphry Davy, pencipta lampu tambang, menemukan “gas gelak” atau Nitrogen-oksida. Davy menemukan bahwa senyawa Nitrogen dan Oksigen (Nitrogen-oksida) dapat menimbulkan akibat yang tidak biasa. Pada mulanya, saat Davy menghirup gas ini, timbul euforia yang segera diikuti oleh ledakan tawa yang tidak dapat dikendalikan hingga terjadi hilangnya kesadaran.7 Davy juga mendapati sakit giginya hilang ketika secara tidak sengaja ia menghirup gas ini. Ini terjadi sekitar desember tahun 1799. Saat itu ia berfikir bahwa nitrogen-oksida dapat digunakan pada pembedahan, akan tetapi tidak ada yang mencoba menggunakannya selama bertahun-tahun. Penghargaan bagi pengguna pertama anestesi untuk prosedur pembedahan adalah milik Dr. Crawford Long (1815-1878), seorang praktisi pemerintah di Georgia yang memulai penggunaan eter untuk kasus bedah minor pada 30 Maret 1842, Pasien pertamanya, James Venable, menghirup handuk yang dibasahi eter dan kemudian menjadi tidak sadarkan diri. Long kemudian dapat mengangkat kista dari lehernya, namun ia tidak mempublikasikan teknik ini sampai tahun 1848.

Gambar 1. A. Sir Humphrey Davy.10 B. Dr. Horace Wells.11 C. Dr. Crawford Long.12 5

Dr. William Morton, seorang dokter gigi di Boston yang merupakan rekan Dr. Horace wells adalah merupakan salah satu orang yang pertama kali menggunakan eter sebagai anestesia. Pada tahun 1846, hanya dua tahun setelah Horace Wells berhasil melakukan anestesi dengan nitrogen-oksida, Dr. William Morton (1819-1868) membuat mesin anestesi pertama. Alat sederhana yang dibuat Morton berupa sebuah gelas bulat yang dilengkapi dengan busa yang dibasahi dengan larutan eter, dalam hal ini yang harus dilakukan pasien adalah menghirup uap melalui salah satu dari dua lubang/ saluran keluar. Morton berfikir untuk menggunakan gas nitrogen-oksida dalam praktiknya sebagaimana yang dilakukan Wells. Kemudian ia meminta gas nitrogen-oksida kepada Charles Jackson, seorang ahli kimia ternama di sekolah kedokteran Harvard. Namun Jackson justru menyarankan eter sebagai pengganti gas nitrogen-oksida. Morton menemukan efek bius eter lebih kuat dibandingkan gas nitrogen-oksida.

Gambar 2. A. Dr. William Morton dengan inhaler eter ciptaannya. B. Suasana demonstrasi anestesi pertama Morton.

2.2 Mesin Anestesi Konvensional Dan Modern 2.2.1 Mesin Anestesi Konvensional Mesin anestesi konvensional mencakup mesin-mesin seperti seri Ohmeda Modulus dan Excel, serta North american Dräger. Seri Narkomed dan Narkomed GS

6

Gambar 3. North american Dräger, dari kiri ke kanan: Narkomed 2 (1982), Narkomed AMIII (1977), Narkomed Standard (1972), Narkomed Compact (1977).

Keterbatasan mesin anestesi konvensional 1. Mesin anestesi konvensional memiliki bayak hubungan/ koneksi ekternal. Meskipun telah dilakukan standarisasi ukuran pipa/ tabung, banyaknya koneksi eksterna ini merupakan sumber terjadinya diskoneksi atau miskoneksi, kinking, kelalaian, atau sumbatan. Morbiditas yang timbul akibatkesalahan peralatan ini bergantung pada lokasi dan fungsi komponen yang terganggu. Koneksi yang dimaksud mencakup pipa-pipa pada sikrkuit nafas, sistem pengeluaran gas, bellow, pipa aliran gas segar, sistem pembuangan dan sebagainya. 2. Perlindungan akan baro trauma. Mesin konvensional dilengkapi dengan pembatas tekanan dalam sirkuit nafas, akan tetapi sebagian perlu diset secara manualuntuk mempertahankan tekanan tetap berada dibawah nilai ekstrim. Sebagian mesin lainnya hanya akan membunyikan alarm bila nilai yang telah di set tersebut terlampaui. Pasien beresiko mendapat hembuhan oksigen tambahan sebesar 500-800 ml/dtk dari volume tidal. 3. Resiko vaporizer. Vaporizer dapat bersifat fixed atau dapat dipindah-pindah. Jika dalam posisimiring, agen cair dapat memasuki ruang bypass, teruapkan, dan kemudian dialirkan ke sirkuit dalam dosis yang berlebihan. Dosis yang kurang dapat terjadi bila ada kebocoran pada tempat-tempat persambungan. 4. Penghantaran volume tidal yang tidak adekuat. Sejumlah besar volume bellow dapat saja hilang dalam sirkuit nafas akibat komplians dan kompresi. Ventilator konvensional biasanya

7

memerlukansistem ”dua-langkah”, perubahan mekanik atau elektrik dari ventilasi manual dan kesalahan manusia dapat menyebabkan kondisi apnoe pada pasien 5. Automated Checkout. Mesin anestesi konvensional harus di periksa secara manual sehingga sering tidak akurat. Klinisi biasanya tidak memeriksa alat secara keseluruhan sehingga tidak dapat menemukan kerusakan/ malfungsi atau bahkan tidak melakukan pemeriksaan sama sekali. Meskipun telah diberikan instruksi secara jelas, residen anestesi paling baik hanya dapat melakukan 81% prosedur pemeriksaan.4

2.2.2 Mesin Anestesi Modern Mesin anestesi modern mencakup Date – Ohmeda, Aestiva/5, Anethesia Delivery Unit (ADU), Dräger Medical, Fabius GS vl.3, Julian, dan Narkomed 6400. Mesin anestesi modern biasanya memiliki komponen sebagai berikut: 1. Mempunyai hubungan dengan tabung oksigen, udara dan nitrogen-oksida rumah sakit. Tekanan saluran pipa dari sistem gas rumah sakit (dikeluarkan melalui dinding) haruslah berkisar 400 kPa (60 psi; 4 atmosfer). 2. Tabung gas cadangan untuk oksigen, udara dan nitrogen-oksida yang diletakkan khusus. Mesin yang lebih kuno kadang memiliki tabung dan flow meter untuk karbon dioksida dan siklopropan. Kebanyakan mesin baru hanya memiliki tabung oksigen cadangan. Regulator silinder ini diatur pada tekanan 300 kPa (45 Psi; 3 Atmosfer). Jika tabung yang ada pada mesin dihubungkan dengan gas di dinding, gas yang ada pada dinding lah yang akan digunakankarena memiliki tekanan yang lebih tinggi. 3. Flush oksigen aliran tinggi yang dapat memberikan oksigen sebanyak 30 L/ menit. 4. Pengukur dan pengatur tekanan untuk melindungi komponen mesin dan pasien dari gas bertekanan tinggi. 5. Flow meter (rotameter) untuk oksigen, udara dan nitrogen oksida yang digunakan oleh ahli anestesi untuk dapat memberikan gas-gas ini kepada pasien dalam campuran yang akurat. Flow meter biasanya berbentuk pneumatik, akan tetapi akhir-akhir ini banyak digunakan jenis digital elektromagnetik. 6. Satu atau lebih vaporizer untuk memberikan zat anestesi volatile secara akurat. 7. Ventilator 8. Monitor fisiologi untuk memonitor laju jantung, EKG, tekanan darah, dan saturasi oksigen (umumnya tersedia monitor tambahan untuk memantau suhu, tekanan arteri rata-rata dan tekanan vena sentral dsb) 8

9. Sirkuit nafas, sebagian besar dengan sistem lingkar 10. Alat penukar panas dan uap 11. Sistem pembuangan 12. Perlengkapan sucktion. 13. Biasanya terdapat tatakan/ laci meja kecil tempat meletakkan perlengkatan pengelolaan jalan nafas sehingga mudah diraih oleh ahli anestesi.

Gambar 4 Mesin anestesi modern

Untuk mengatasi keterbatasan mesin anestesi konvensional, pada mesin anestesi modern dilakukan perbaikan sebagai berikut: 1. Mengurangi koneksi eksternal. Sistem dengan koneksi internal mengurangi kemungkinan diskoneksi, miskoneksi atau kinking. 2. High Pressure Management. Mesin versi baru memiliki regulator tabung O2 sampai sekitar 100 psig, sehingga tabung penghubung tetap terbuka pada tekanan dinding 50 psig. “fail safes” dapat dihilangkan dari jalur pipa oksigen sehingga udara dapat dihantarkan melalui vaporizer kedalam sirkuit nafas setelah tekanan oksigen dihilangkan.

9

3. Vaporisasi gas anestesi. Untuk mencegah masuknya agen anestesi keruang penguapan ketika vaporizer dalam posisi miring saat dipindahkan atau selama transportasi, vaporizer dibuat dalam posisi T 4. Akurasi seting volume tidal. ADU sebelumnya mengukur aliran gas segar dan agen anestesi,mengurangi jumlahnya dari jumlah yang diberikan sebelumnya sehingga dapat melindungi flush O2 selama inspirasi 5. Automatisasi Checkout dan monitoring. Agar secara otomatis prosedur pemeriksaan alat dapatdilaksanakan, mesin anestesi modern dilengkapi alarm.

2.3 Mesin Anestesi 2.3.1 Definisi Istilah “mesin anestesi” adalah tradisional berlaku untuk suatu perlengkapan yang mengirimkan oksigen dan agen bersifat gas dan/ atau cairan yang mudah menguap. Yang dimaksud dengan peralatan anestesi adalah alat-alat anestesi dan perlengkapannya yang digunakan untuk memberikan anestesi umum secara inhalasi. Mesin anestesi adalah peralatan yang digunakan untuk memberikan anestesi inhalasi. Fungsi mesin anestesia ialah menyalurkan gas atau campuran gas anesthetic yang aman ke rangkaian sirkuit anesthetic yang kemudian dihisap oleh pasien dan membuang sisa campuran gas dari pasien.  Mesin yang aman dan ideal ialah mesin yang memenuhi persyaratan berikut: 1. Dapat menyalurkan gas anesthetic dengan dosis tepat. 2. Ruang rugi minimal 3. Mengeluarkan CO2 dengan efisien. 4. Bertekanan rendah 5. Kelembaban terjaga dengan baik 6. Penggunaannya sangat mudah dan aman  Mesin anestesia sebelum digunakan harus diperiksa apakah berfungsi dengan baik atau tidak. Beberapa petunjuk dibawah ini perlu diperhatikan. 1. Periksa mesin dan peralatan kaitannya secara visual apakah ada kerusakan atau tidak, apakah rangkaian sambungannya benar. 10

2. Periksa alat penguap apakah sudah terisi obat dan penutupnya tidak longgar atau bocor. 3. Periksa apakah sambungan silinder gas atau pipa gas ke mesin sudah benar. 4. Periksa meter aliran gas apakah berfungsi baik. 5. Periksa aliran gas O2 dan N2O

2.3.2 Gambaran Mesin Anestesi Dalam bentuk dasar, mesin anestesi menerima gas medis dari suplai gas, mengontrol aliran dari gas dan menurunkan tekanannya ke level aman,; menguapkan anastetik volatile hingga campuran gas final; dan memberikan gas ke breathing circuit yang terhubung dengan jalan nafas pasien. Ventilator mekanis yang tersambung ke breathing circuit tapi dapat dilepaskan dengan sebuah switch selama ventilasi spontan atau manual. Suplai oksigen tambahan dan suction regulator juga biasanya ada pada mesin anestesi. Sebagai tambahan pada komponen keamanan standar mesin anestesia yang paling canggih mempunyai tambahan pengaman, dan computer processor yang mengintegrasi dan memonitor seluruh komponen, melakukan pengecekan otomatis dan memberikan pilihan perekaman otomatis dan menghubungkan dengan monitor eksternal dan jaringan informasi rumah sakit. Beberapa mesin didesain untuk mobilitas (cth, Draeger Narkomed Mobile), magnetic resonance imaging kompabilitas (cth, Datex-Ohmeda Aestiva/5 MRI), Draeger Narkomed MRI-2) atau bentuk kompak (contoh, Datex-Ohmeda/5 Avance dan Aestiva S5 Compact, Draeger Fabius Tito).

11

12

2.4 Suplai Gas Sebagian besar mesin memiliki inlet untuk oxygen, nitrous oxide, dan udara. Model yang lebih kecil sering tidak memiliki inlet udara dimana mesin-mesin yang lain memiliki inlet keempat untuk helium, Heliox atau karbon dioxida. Inlet terpisah disediakan untuk suplai gas primer dari pipa yang melewati dinding fasilitas kesehatan dan untuk suplai gas sekunder. Jadi mesin memiliki dua pengukur tekanan gas untuk setiap jenis gas: satu dari pipa dan satu untuk silinder.

2.4.1 Inlet Pipa Oxygen, nitrous oxide, dan sering udaa dialirkan dari suplai sentra ke ruang operasi melewati jaringan pemipaan. Selangnya diberi kode warna dan menghubungkan ke mesin anestesi melalui fitting diameter-index safety system (DISS) yang tidak akan tertukar. Sebuah saringan menangkap debu dari suplai dinding dan katup satu arah mencegah aliran balik dari gas ke suplai pemipaan. Harus diperhatikan bahwa beberapa mesin memiliki oxygen 13

(pneumatic) power outlet yang digunakan untuk ventilator atau untuk oxygen flowmeter tambahan. Fitting DISS untuk oxygen inlet dan oxygen power outlet identik dan tidak boleh tertukar.

2.4.2 Inlet Silinder Mirip dengan pipa, silinder ditempelkan ke mesin melalui hangeryoke yang menggunakan pin index safety system untuk mencegah kesalahan. Komponen yoke meliputi pin, washer, saringan gas, dan katup pencegah aliran balik. Silinder E yang ditempelkan ke mesin anestesi adalah sumber gas medis tekanan tinggi dan hanya digunakan sebagai cadangan kalau suplai pipa tidak memadai/gagal. Beberapa mesin memiliki dua silinder oxygen, jadi satu silinder dapat digunakan ketika yang kedua sedang diganti. Tekanan silinder biasanya diukur dengan Bourdon pressure gauge. Sebuah selang fleksibel didalam gauge ini akan menegang jika terkena tekanan gas, yang akan mendorong roda gigi untuk memutar jarum penunjuk.

2.5 Sirkuit Pengontrol Aliran 2.5.1 Pengatur Tekanan Tidak seperti suplai gas pipa yang umumnya bertekanan gas konstan, terdapat variasi tekanan yang besar pada silinder yang membuat kontrol aliran lebih sulit dan berpotensi berbahaya. Untuk keamanan dan memasikan penggunaan optimal dari gas silinder, mesin menggunakan pengatur tekanan untuk menurunkan tekanan gas silinder ke 45-47psi, sebelum memasuki katup aliran. Tekanan ini sedikit lebih rendah dari tekanan gas pipa untuk secara otomatis memakai gas pipa jika silinder dibiarkan terbuka (kecuali jika tekanan pipa turun dibawah 45psig). Setelah melewati Bourdon pressure gauge dan katup searah, gas pipa dan silinder melewati jalur yang sama. High-pressure relief valve disediakan untuk tiap gas dan akan terbuka jika tekanan gas suplai lebih dari batas aman mesin (95-110psig). Beberapa mesin (Datex-Ohmeda) juga menggunakan pengatur kedua untuk menurunkan tekanan pipa dan silinder lebih jauh (pengaturan tekanan dua tahap). Oxygen diturunkan ke 20psig dan nitrous oxide ke 38psig. Perbedaan penurunan antara kedua gas penting untuk fungsi yang benar dari aliran oxygen/nitrous oxide. Mesin lain (Draeger) tidak menurunkan tekanan pipa, jadi katup alirannya menerima gas pada 45-55psig. Pengaturan tekanan dua tahap mungkin dibutuhkan untuk flowmeter oxygen.

14

2.5.2 Oxygen Supply Failure Protection Device Dimana suplai oxygen dapat langsung menuju flow control valve, nitrous oxide, udara (pada beberapa mesin), dan gas lain harus melewati alat pengaman sebelum mencapai flow control valve masing-masing. Pada beberapa mesin, seperti Aestiva (dan model Datex-Ohmeda terakhir) udara dapat langsung menuju flow control valvenya; ini memungkinkan pemberian udara ketika oxygen tidak ada. Alat ini membolehkan aliran gas-gas lain hanya jika terdapat tekanan oxygen yang cukup. pada alat pengaman dan mencegah pemberian campuran hipoxik kepada pasien ketika kegagalan oxygen. Jadi selain mensuplai oxygen ke flow control valvenya, oxygen juga digunakan untuk memberi tekanan pada alat pengaman, katup flush oxygen, dan power outlet untuk ventilator (pada beberapa model). Alat pengaman mendeteksi tekanan oxygen melalui jalur “piloting pressure”. Pada beberapa desain mesin anestesi (Datex-Ohmeda Excel), jika jalur piloting pressure jatuh dibawah ambang batas (contoh, 20psig), katup penutup akan tertutup mencegah pemberian gas apapun. Mesin-mesin modern (khususnya Datex-Ohmeda) mempunyai alat pengaman secara proporsional untuk menggantikan katup penutup model lama. Alat ini, disebut sebagai oxygen failure protection device (Draeger) atau balance regulator (Datex-Ohmeda), secara proporsional menurunkan tekanan nitrous oxide dan gas lain kecuali udara. Alat ini hanya menutup total nitrous oxide dan aliran gas lain hanya jika tekanan oxygen dibawah minimum (cth. 0.5psig untuk nitrous oxide dan 10 psig untuk gas lain).

15

Semua mesin memiliki sensor suplai oxygen tekanan rendah yang mengaktifkan pluit gas atau bunyi alarm ketika tekanan gas inlet jatuh dibawah ambang (biasanya 20-35psig). Harus ditekankan bahwa alat pengaman ini tidak melindungi terhadap penyebab hipoksia yang lain.

2.5.3 Flow Valves & Meters Ketika tekanan telah diturunkan ke level aman, setiap gas harus melewati flow-control valve dan diukur dengan flowmeter sebelum bercampur dengan gas lain, lalu memasuki vaporizer dan keluar dari mesin melalui common gas outlet. Jalur gas yang dekat ke flow valve dipandang sebagai circuit yang bertekanan tinggi dimana yang berada diantara flow valve dan common gas outlet dipandang sebagai bagian circuit bertekanan rendah. Ketika tombol dari flow-control valve diputar berlawanan jarum jam, sebuah jarum pada valve berpindah dari tempatnya dan membiarkan gas mengalir melalui valve. Adanya penghentian di posisi fulloff dan full-on mencegah kerusakan valve. Touch- dan color-coded tombol kontrol membuat lebih sulit untuk membuka gas yang salah on atau off. Sebagai pengaman tambahan, tombol oxygen biasanya lebih besar dan menonjol keluar dibandingkan tombol yang lain, dan posisinya lebih ke kanan. Flowmeter pada mesin anestesi diklasifikasikan sebagai constant-pressure variable-orifice atau electronic flowmeter. Pada constant-pressure variable-orifice flowmeter, sebuah bola indikator, bobbin atau float yang diapungkan oleh aliran gas melalui tabung (Thorpe tube)

16

yang dindingnya (bore) diberi penanda angka. Dekat bawah tabung, dimana diameternya kecil, gas aliran rendah akan memberikan tekanan yang cukup dibawah float untuk mengangkatnya di dalam tabung. Ketika float terangkat, diameter tabung melebar, memungkinkan lebih banyak gas untuk melewati float. Float akan berhenti terangkat ketika beratnya terangkat hanya oleh perbedaan tekanan diatas dan dibawahnya. Flowmeter dikalibrasikan untuk spesifik gas, karena alilran melewati celah ergantung dari viskositas gas pada aliran laminar lambat dan densitasnya pada aliran turbulen yang cepat. Untuk meminimalisir efek dari friksi antara gas dan dinding tabung, float diidesain untuk berotasi konstan, hingga tetap di tengah tabung. Pelapisan bagian dalam tabung dengan zat konduktiv akan mengurangi efek listrik statis. Beberapa flowmeter mempunyai dua tabung kaca, satu untuk aliran lambat dan satu lagi untuk aliran cepat. Kedua tabung tersusun serial dan tetap dikontrol oleh satu katup. Desain dual taper memungkinkan sebuah flowmeter untuk dapat mengukur aliran lambat dan cepat. Penyebab malfungsi flowmeter antara lain adanya kotoran dalam tanbung, tabung yang tidak lurus secara vertikal dan float yang menempel di puncak tabung. Jika terdapat kebocoran di atau setelah flowmter oksigen, campuran gas hipoksik dapat terkirim ke pasien. Untuk mengurangi resiko, flowmeter oksigen selalu diposisikan lebih hilir dibandingkan flowmeter yang lain (paling dekat ke vaporizer). Beberapa mesin anestesi mempunyai pengontrol aliran dan pengukuran secara elektronik (cth Datex-Ohmeda S/5 Avance. Pada keadaan ini terdapat cadangan flowmeter konvensional untuk oksigen. Model lain memiliki flowmeter konvensional tetapi pengukuran elektronik. (Draeger 6400) dan tampilan digital (Draeger Fabius GS) atau tampilan digital/grafis (DatexOhmeda S/5 ADU. Jumlah penurunan tekanan yang disebabkan oleh restriktor flowmeter adalah dasar pengukuran dari aliran gas pada sistem ini. Pada mesin-mesin ini, oksigen, nitrous oxida, dan udara masing-masing memiliki alat pengukuran aliran elektronik yang berbeda sebelum akhirnya bercampur.

a. Aliran oksigen minimum Katup aliran oksigen biasanya didesain untuk mengirimkan aliran minimum 150 mL/mnt ketika mesin anestesi dihidupkan. Salah satu metode menggunakan resistor aliran minimum. Alat pengaman ini memastikan oksigen akan ikut mengalir meskipun operator terlupa untuk mengidupkan aliran oksigen. Beberapa mesin didesain untuk mengirimkan alian minimum atau low-flow-anestesia (<1L/mnt) dan mempunyai aliran oksigen minimum hingga 50mL/mnt (spt Datex-Ohmeda Aestiva/5) 17

b. Pengontrol Rasio Oksigen/Nitrous Oksida Sebuah pengaman lain dari mesin anestesi adalah hubungan aliran gas nitrous oksida terhadap aliran oksigen, pengaturan ini memastikan konsentrasi minimum oksigen sebesar 21-25%. Pengontrol rasio oksigen/nitrous oksida menghubungkan kedua katup aliran gas secara mekanis (Datex-Ohmeda), pneumatis atau secara elektronis (Datex-Ohmeda S/5), harus diperhatikan bahwa alat pengaman ini tidak berefek terhadap aliran gas lain (spt udara, helium atau karbon dioksida).

2.5.4 Vaporizer (Penguap) Anestetik volatil (seperti halothan, isoflurane, desflurane atau sevoflurane) harus diuapkan sebelum dikirimkan ke pasien. Vaporizer mempunyai knob yang dikalibrasikan untuk konsentrasi yang secara tepat menambahkan anestetik volatril ke campuran aliran gas dari seluruh flowmeter. Terletak antara flowmeter dan common gas outlet. Lebih lanjut, kecuali mesin hanya bisa menampung satu vaporizer, semua mesin anestesi harus mempunyai alat interlocking atau ekslusi untuk mencegah penggunaan lebih dari satu vaporizer secara bersamaan. Pada temperatur tertentu, melekul dari zat volatil dalam tempat tertutup akan berdistribusi dalam fase cair dan gas. Molekul gas menghantam dinding kontainer, menciptakan tekanan uap dari zat itu. Makin tinggi temperaturnya, makin tinggi kecendrungan molekul berubah dari cair ke gas, dan makin tinggi tekanan uapnya. Penguapan memerlukan energi, yang didapat dari kehilangan panas dari fase cair. Ketika penguapan berlangsung, temperatur zat cair turun dan tekanan uap menurun hingga terdapat kalor yang dapat masuk ke sistem. Vaporizer memiliki ruangan dimana gas pembawa akan larut bersama zat volatil.

2.6 Sirkuit Pernapasan

Sistem pernafasan yang paling sering digunakan di mesin anestesi adalah sistem lingkar. Sirkuit Bain kadang-kadang digunakan. Penting untuk dicatat bahwa komposisi gas pada common gas outlet dapat dikontrol secara tepat dan cepat dengan mengatur flowmeter dan vaporizer. Berlawanan dari itu, komposisi gas, khususnya konsentrasi volatil anestetik, pada sirkuit pernafasan dipengaruhi secara signifikan oleh faktor-faktor yang lain, termasuk pemgambilan zat anestetik di paru-paru pasien, minute ventilation, aliran gas total , volume sirkuit pernafasan , dan adanya kebocoran gas. Penggunaan aliran gas tinggi selama induksi dan bangun menurunkan efek dari variabel-variabel tersebut dan dapat mengurangi perbedaan 18

antara konsentrasi zat anestesi di fresh gas outlet dan sistem lingkar. Pengukuran dari gas anestesi yang diinspirasi dan diekspirasi berkontribusi terhadap manajemen anestetik.

2.6.1 Desain Sirkuit Ventilator Ventilator tradisional pada mesin anestesi memiliki desain double-circuit system dan ditenagai secara pneumatis dan dikontrol secara elektronik. Mesin baru jugga memakai kontrol mikroprosessor yang bergantung pada sensor aliran dan tekanan yang canggih. Kemampuan ini melahirkan banyak mode ventilator, elektronik PEEP, modulasi volume tidal, dan perbaikan alat keamanan. Beberapa mesin anestesi (Draeger Fabius Gs dan6400) memiliki ventilator yang menggunakan desain piston sirkuit tunggal.

2.6.1.1 Ventilator Sistem Sirkuit Ganda Pada desain sistem sirkuit ganda, volume tidal diberikan dari seperangkat bellow yang berisi bahan karet atau bebas latex didalam tabung plastik yang transparan. Bellow berdiri (naik ke atas) lebih disukai karena cepat menarik perhatian pada adanya diskoneksi sirkuit dengan mengempes. Bellow tergantung (menurun) jarang digunakan dan tidak boleh diberi pemberat. Ventilator yang terdahulu dengan bellow tergantung yang diberi pemberat akan tetap terisi oleh gravitasi mesikupun terjadi diskoneksi pada sirkuit pernafasan. Bellow pada desain ventilator sirkuit ganda menggantikan fungsi kantong pernafasan pada sirkuit anestesi. Oksigen bertekanan atau udara dari ventilator power outlet (45-50psig) dialirkan ke ruangan antara dinding dalam dari penutup plastik dan dinding luar dari bellow. Penekanan dari penutup plastik akan menekan bellow kedalam, memaksa gas didalamnya menuju ke sirkuit pernafasan lalu ke pasien. Sebuah katup kontrol aliran pada ventilator mengatur aliran gas menuju ruangan bertekanan. Katup ini dikontrol oleh setting ventilator pada kotak kontrol. Ventilator dengan mikroprosessor juga menggunakan aliran balik dan sensor tekanan. Jika oksigen digunakan untuk mentenagainya secara pneumatis, oksigen akan dikonsumsi pada derajat paling tidak sama dengan ventilasi semenit. Jadi, jika aliran oksigen segar 2L/mntdan ventilator memberikan 6L/mnt ke sirkuit, sebanyak 8L gas/mnt paling tidak dikonsumsi,. Harap diingat bahwa jika sistem gas rumah sakit gagal dan silinder oksigen dibutuhkan. Beberapa mesin anestesi menurunkan konsumsi oksigen dengan memakai alat Venturi yang menarik udara ruangan untuk menyediakan tenaga pneumatis udara/oksigen. Mesin baru memberikan pilihan untuk menggunakan udara bertekanan untuk tenaga pneumatis. Kebocoran pada bellow ventilator dapat mentransmisikan tekanan gas yang tinggi ke jalan nafas pasien, yang berpotensi mengakibatkan barotrauma paru. Hal ini dapat 19

diindikasikan dengan adanya peningkatan konsentrasi oksigen inspirasi lebih tinggi dari yang diharapkan (jika oksigen adalah gas tunggal yang memberikan tekanan). Beberapa mesin ventilator sudah mempunyai regulator gas yang menurunkan tekanan (cth ke 25 psig) untuk tambahan pengaman. Ventilator desain sirkuit ganda juga memiliki katup bernafas bebas yang mengijinkan udara dar4i luar untuk memasuki ruangan yang kaku dan bellow akan kempes jika pasien menghasilkan tekanan negatif dengan melakukan pernafasan spontan selama pernafasan mekanis.

2.6.1.2 Ventilator Piston Pada desain piston, ventilator menggantikan piston yang digerakkan secara elektris. Keuntungan utama dari ventilator piston ialah kemampuannya untuk memberikan volume tidal yang akurat pada pasien dengan komplians paru yang buruk dan kepada pasien yang sangat kecil. Selama ventilasi kontrol volume, piston bergerak dalam kecepatan konstan dimana selama ventilasi kontrol tekanan, piston bergeral dengan kecepatan yang menurun. Seperti bellow, piston terisi dengan gas dari sirkuit pernafasan. Untuk mencegah dihasilkannya tekanan negatif yang signifikan selama downstroke dari piston, konfigurasi sistem lingkar dari diubah. Ventilator juga harus memiliki katup relief tekanan negatif (Draeger Fabius GS) atau mampu untuk menghentikan downstroke piston jika tekanan negatif dideteksi (Draeger Narkomed 6400). Pemasangan dari katup relief tekanan negtarif pada sirkuit pernafasan dapat memberikan resiko terperangkapnya udara dan potensi pelarutan oksigen dan konsentrasi volatil anestetik jika pasien bernafas selama ventilasi mekanis dan aliran fresh gas rendah.

2.6.1.3 Katup Buang Ketika ventilator digunakan pada mesin anestesi, katup APL pada sistem lingkar harus dihilangkan fungsinya atau diisolasi dari sirkuit. Sebuah switch “bag/ventilator” menyelesaikan masalah ini. Ketika switch ke tipe “bag”, ventilator dikeluarkan dan ventilasi spontan/manual dapat dilakukan. Ketika diputar ke “ventilator’ kantong pernafasan dan APL dikeluarkan dari sirkuit pernafasan. Katup APL dapat secara otomatis dikeluarkan pada beberapa mesin baru ketika ventilator dihidupkan. Ventilator memiliki katup pressure-relief (pop-off) yang disebut katup buang, yang secara pneumatis akan tertutup selama inspirasi, jadi tekanan positif dapat dihasilkan. Selama ekshalasi, gas bertekanan akan diventilasikan keluar dan katup buang ventilator tidak lagi tertutup, bellow ventilator atau piston terisi 20

selama ekspirasi dan katup buang terbuka ketika tekanan sistem lingkar meningkat. Perlengketan pada katup ini menyebabkan terjadinya peningkatan tekanan jalan nafas yang abnormal selama ekshalasi.

2.6.1.4 Monitoring Tekanan dan Volume Tekanan puncak inspirasi adalah tekanan sirkuit tertinggi yang terjadi selama siklus inspirasi, dan memberikan indikasi adanya komplians yang dinamis. Tekanan plateau adalah tekanan yang diukur selama jeda inspirasi (waktu ketika tidak ada aliran gas), dan mencerminkan komplians statik. Selama ventilasi normal pada pasien tanpa penyakit paru, tekanan puncak inspirasi sama dengan atau ahanya sedikit lebih tinggi dari tekanan plateau. Peningkatan pada tekanan puncak inspirasi dan tekanan plateau menggambarkan adanya peningkatan volume tidal atau penurunan komplians paru. Peningkatan tekanan puncak inspirasi tanpa perubahan tekanan plateau menunjukkan adanya hambatan jalan nafas atau kecepatan aliran gas (Table 4-5). Jadi, bentung dari gelombang tekanan sirkuit pernafasan dapat memberikan informasi penting mengenai jalan nafas. Banyak mesin anestesi menggambarkan secara grafik mengenai tekanan sirkuit pernafasan. Sekresi jalan nafas atau kinking dari ETT dapat disingkirkan dengan mudah dengan menggunakan catheter penghisap. Bronkoskopi fiberoptik fleksibel akan memberikan diagnosis pasti.

21

2.7 Oxygen Analyzer Anestesia umum tidak boleh diberikan tanpa alat oxygen analyzer di sirkuit pernafasan. Tiga jenis oxygen analyzer yang terzedia adalah polarographic (Clark electrode), galvanic (fuel cell), dan paamagnetic. Dua tehnik pertama menggunakan sensor elektrokimia, yang bersisi katoda dan anoda didalam gel elektrolit yang dipisahkan dari gas contoh oleh membran oxygen permeable (biasanya Teflon). Ketika oksigen bereaksi dengan elektroda, sebuah arus listrik dihasilkan yang proorsional dengan tekanan parsial oxygen di gas contoh. Sensor galvanic dan polarographic berbeda dalam komposisi elektrodan dan gel elektrolit mereka.

22

Komponen galvanic cell mampu memberikan energi kimia yang cukup jadi reaksi tidak membutuhkan tambahan listrik dari luar. Meskipun harga awal dari sensor paramagnetik lebih tinggi dari sensor elektrokimia, alat paramagnetik dapat mengkalibrasi sendiri dan tidak ada yang habis terpakai. Sebagai tambahan, waktu pengukurannya cukup cepat untuk membedakan konsentrasi oksigen inspirasi dan ekspirasi. Seluruh oxygen analyzer harus mempunyai low-level alarm yang teraktivasi secara otomatis denan menghidupkan mesin anestesi. Sensor harus diletakkan di lengan inspiratory atau ekspiratory di sirkuit pernafasan, tetapi bukan di fresh gas line. Sebagai hasil dari konsumsi oksigen pasien, lengan ekspirasi memiliki tekanan parsial oksigen yang lebih rendah dibandingkan lengan inspirasi, terutama pada aliran gas yang rendah. Peningkatan kelembapan dari gas ekspirasi tidak mempengaruhi secara signifikan dari sensor-sensor modern.

2.7.1 Carbondioksida Absorber Carbon dioksida absorbent (Pengisap CO2) Rebreathing gas alveolar memelihara panas dan kelembaban. CO2 pada gas yang dihembuskan harus dihilangkan untuk mencegah hiperkapni. Secara kimiawi CO2 bergabung dengan air untuk membentuk asam karbonat. CO2 absorbent (seperti sodalime atau baralime) mengandung garam hidroksida yang mampu menetralkan asam karbonat. Produk akhir reaksi meliputi panas (termasuk panas netralisasi), air dan kalsium karbonat. Sodalime adalah CO2 absorbent yang umum dan mampu menyerap untuk 23 L CO2 per 100 g absorbent. Perubahan warna dari sebuah indikator pH oleh peningkatan konsentrasi ion hidrogen memberi tanda terpakainya alat penyerap. Absorbent harus diganti bila 50-70 % telah berubah warna. Meskipun butiran yang telah digunakan dapat kembali ke warna aslinya jika diistirahatkan, tetapi pemulihan kapasitas CO2 absorbent yang terjadi tidak signifikan. Ukuran butiran menunjukkan dengan daya serap permukaan yang tinggi dari butiran-butiran kecil dan aliran gas dengan resistensi yang rendah dari butiran-butiran yang besar. Garamgaram hidroksida mengiritasi kulit dan selaput lendir. Meningkatkan kekerasan sodalime dengan menambahkan silika meminimalkan resiko menghirup debu natrium hidrokida. Karena kapur barium hidroksida memasukkan air ke dalam struktur tersebut (air kristal), sehingga cukup keras tanpa silika. Tambahan air ditambahkan untuk kedua absorbent selama pembungkusan untuk memberi kondisi yang optimal untuk pembentukan asam karbonat. Sodalime komersial memiliki kandungan air 14 – 19 %. Butiran penyerap dapat menyerap 23

dan kemudian melepaskan sejumlah volatile anestesi (anestesi yang mudah menguap) secara signifikan. Alat ini dapat merespon untuk induksi yang tertunda atau muncul. Sodalime yang lebih kering besar kemungkinan akan menyerap dan mengurangi anestesi inhalasi.Carbon dioksida absorbers Butiran-butiran penyerap yang terkandung dalam satu atau dua tabung yang melekat antara kepala dan alas lapisan. Bersama-sama, unit ini disebut absorbers (gambar 18). Meskipun besar, tabung ganda memungkinkan penyerapan CO2 yang lebih lengkap, frekuensi perubahan absorbent lebih sedikit/tidak banyak, dan resistensi aliran gas lebih rendah. Untuk memastikan penyerapan lengkap, tidal volume pasien tidak boleh melebihi volume udara ruang antara butiran penyerap, yang kurang lebih sama dengan 50% dari kapasitas penyerap. Indikator pewarna dapat dipantau melalui dinding transparan penyerap. Terpakainya penyerap biasanya pertama terjadi pada lokasi dimana gas dihembuskan memasuki penyerap dan sepanjang dinding tabung yang halus. Absorbers generasi yang lebih baru dapat digunakan hingga CO2 ditemukan dalam gas yang dihirup yang dapat diamati pada monitor gas anestesi, yang menunjukkan saatnya tabung untuk diganti.

2.7.2 Spirometer Spirometer, juga disebut sebagai respirometer, digunakan untuk mengukur volume ekshalasi tidal di sirkuit pernafasan di semua mesin anestesi, biasanya dekat katup ekshalasi. Beberapa mesi juga mengukur volume tidak inspirasi didekat katup inspirasi (Datex-Ohmeda Aestiva/5) atau yang sebenarnya diberikan ke pasien dan volume tidal ekshalasi pada Y connecttor yang tersambung ke jalan nafas pasien (cth. Datex-Ohmeda S/5 ADU). Cara yang sering adalah menggunakan kincir yang berotasi di lengan ekspiratori di depan katup ekspirasi dari sistem lingkar. Aliran gas melewati kincir dalam respirometer menyebabkan rotasi mereka, yang diukur secara elektronik, fotoelektrik, dan mekanis. Variasi yang lain menggunakan prinsip turbin ini, volumeter atau displacement meter didesain untuk mengukur pergerakan dari sejumlah gas pada waktu tertentu. Perubahan pada volume tidal ekshalasi biasanya menunjukkan adanya perubahan di setting ventilator, tapi juga dapa karena kebocoran sirkuit, sambunan terlepas, atau malfungsi ventilator. Spirometer rentan terhadap kesalahan yang disebabkan oleh inersia, gesekan, dan pengembunan air. Lebih lanjut, pengukuran dari volume tidal ekshalasi pada tempat ini di lengan ekspirasi termasuk gas yang tidak diberikan kepada pasien (hilang ke sirkuit). Perbedaan antara volume gas yang diberikan ke pasien dan volume gas yang sebenarnya 24

mencapai pasien menjadi sangat signifikan dengan long compliant breathing tube, pernafasan yang cepat, dan tekanan airway yang tinggi. Masalah ini paling tidak dapat dipecahkan sebagian dengan mengukur volume tidal pada Y connector di jalan nafas pasien. Sebuah hot-wire anemometer (Drager Fabius GS) menggunakan kawat platinum yang dihangatkan secara elektris didalam aliran gas. Efek pendinginan dari peningkatan alirangas pada kawat elektroda menyebabkan perubahan tahanan listrik. Pada anemometer tahanankonstan, aliran gas ditentukan dari jumlah arus listrik yang dibutuhkan untuk menjaga suhu kabel tetap konstan (dan tahanan). Kerugian nya termasuk tak mampu untukmendeteksi aliran balik dan kemungkinan dari kawat yang dihangatkan tadi menjadi sumber api yang potensial untuk semburan api di selang pernafasan. Sensor aliran ultrasonik berdasar kepada diskontinuitas dari aliran gas yang dihasilkan oleh turbulensi. Beam ultrasonik yang ke hulu dan hilir menghasilkan kristalk piezoelektrik, yang ditransmisikan pada suduh aliran gas. Perubahan frekuensi Doppler pada beam proporsional terhadap kecepatan aliran di sirkuit pernafasan. Keuntungan utama adalah tidak ada bagian bergeak dan tidak tergantung dari desitas gas. Mesin dengan flowmeter variable-orifice biasanya memakai dua sensor. Satu mengukur aliran pada lubang inspirasi pada sistem pernafasan dan yang lainnya mengukur aliran pada lubang ekspirasi. Sensor-sensor ini menggunakan perubahan pada diameter internal untuk menghasilkan penurunan tekanan yang proporsional terhadap aliran gas melewati sensor. Tabung transparan menghubungkan sensor ke transducer perbedaan tekanan didalam mesin anestesi (Datex-Ohmeda 7900 Smart Vent). Bagaimanapun juga, karena pengembunan yang banyak, dapat terjadi kegagalan sensor jika sensor digunakan dengan sirkuit yang dihangatkan dan dilembabkan. Sebuah pneumotachograph adah flowmeter fixed orifice yang dapat berfungsi sebagai spirometer. Sebuah ikatan paralel dari tabung diameter-kecil in ruang (Fleisch pneumotachograph) atau mesh screen memberikan sedikit hambatan aliran. Tekanan turun melewati hambatan ini di deteksi Oleh sebuah transduser perbedaan tekanan yang proporsional terhadap derajat aliran. Integrasi dari derajat aliran dari waktu ke waktu menghasilkan volume tidal. Lebih lanjut, analisis dari tekanan, volume dan hubungan waktu akan menghasilkan informasi yang berharga mengenai mekanika paru dan jalan nafas. Ketidak akuratan karena kondensasi air dan perubahan temperatur membatasi kegunaan klinis dari monitor-monitor ini hingga adanya modifikasi dari desain untuk mengatasi masalah ini. Sebuah modifikasi menggunakan dua tabung Pilot pada Koneksi Y. (cth. Datex-Ohmeda Dlite and Pedi-lite sensor). Aliran gas melalui sensor menciptakan perbedaan tekanan antara 25

tabung Pilot. Perbedaan tekanan ini digunakan untuk mengukur aliran, arah aliran dan tekanan jalan nafas. Gas pernafasan di sampling terus-menerus untuk mengkoreksi pembacaan aliran untuk perubahan densitas dan viskositas.

2.7.3 Tekanan Sirkuit Pengukur tekanan atau sensor elektrik biasanya digunakan untuk mengukur tekanan sirkuit pernafasan diantaran katup unidiraksional ekspiratori dan inspiratory; lokasi tepatnya tergantung model mesin anestesi. Tekanan sirkuit pernafasan biasanya merefleksikan tekanan jalan nafas jika diukur dekan dengan jalan nafas pasien. Pengukuran yang paling akurat adalah ada koneksi Y (cth D-lite dan Pedi-lite sensor). Peningkatan tekanan jalan nafas dapat menunjukkan perburukan komplians pulmoner, peningkatan volume tidal atau hambatan pada sirkuit pernafasan, tabung trakeal, atau jalan nafas pasien. Penurunan tekanan mungkin menunjukkan perbaikan komplians, penurunan volume tidal, atau kebocoran di sirkuit. Jika tekanan sirkuit diukur pada absorber CO2, tidak selalu mencerminkan tekanan pada jalan nafas pasien. Sebagai contoh, meng klem lengan ekspirasi pada tabung pernafasan selama ekspirasi akan mencegah nafas pasien keluar dari paru. Meskipun ada peningkatan tekanan jalan nafas, pengukur tekanan di absorber akan terbaca nol karenan adanya katup satu arah. Beberapa mesin menggunakan auditori fedback untuk perubahan tekanan selama penggunaan ventilator (Drager "Respitone" dan Datex-Ohmeda "AudiTorr")

2.7.4 Adjustable Pressure-Limiting Valve Adjustable Pressure-Limiting Valve (APL) valve, atau yang sering disebut sebagai katup pelepas tekanan, biasanya terbuka penuh selama penafasan spontan tetapi harus tertutup sebagian selama ventilasi manual atau yang dibantu. Katup APL sering membutuhkan penyesuaian. Jika ttidak ditutup secara memadai, kebocoran yang besar dari sirkuit akan terjadi dan menghambat ventilasi manual. Jika ditutup terlalu banyak atau penuh akan menyebabkan barotrauma (cth. pneumotoraks) dan/atau gangguan hemodinamik. Sebagai pengaman tambahan, katup APL pada mesin modern dapat berfungsi sebagai alat yang membatasi tekanan yang tidak akan bisa ditutup penuh, batas atas biasanya 70-80 cmH2O.

2.8 Ventilator Ventilator digunakan secara ekstensif di ruang operasi (OK) dan di Intensive Care Unit (ICU). Semua mesin anestesi modern dilengkapi dengan ventilator. Dari sejarahnya, ventilator OK lebih sederhana dan lebih kecil dibantingkan yang di ICU. Perbedaannya 26

menjadi makin tak jelas karena perkembangan teknologi dan adanya kebutuhan “ventilator model ICU” untuk pasien-pasien sakit kritis yang datang ke OK. Ventilator dari beberapa mesin anestesi modern sudah sama canggihnya dengan ventilator ICU dan hampir memiliki kemampuan yang sama. Setelah mendiskusikan beberapa prinsip dasar ventilator, bagian ini akan mengulas penggunaan ventilator berhubungan dengan mesin anestesi. Ventilator menghasilkan aliran gas dengan menciptakan perbedaan gradien tekanan antara jalan nafas proximal dan alvoli. Ventilator terdahulu mengandalkan dari pemberian tekanan negatif disekitar ( dan didalam) dada (cth. Iron lung), dimana ventilator modern menciptakan tekanan positif dan aliran gas pada jalan nafas atas. Fungsi ventilator paling baik dijelaskan dalam empat fase dari siklus ventilasi; inspirasi, transisi dari inspirasi ke ekspirasi, ekspirasi, dan transisi dari ekspirasi ke inspirasi. Meskipun terdapat beberapa klasifikasi skema, yang paling umum berdasarkan karakteristik fase inspirasi dan metode siklus dari inspirasi ke ekspirasi. Klasifikasi yang lain seperti sumber tenaga (cth. Pneumatic-high pressure, pneumatic-Venturi, atau elektrik), desain (single-circuit system, double-circuit system, rotary piston, linear piston), dan mekanisme kontrol (cth. Elektronik timer dan mikroprosessor).

2.8.1 Fase Inspirasi Selama inspirasi, ventilator menghasilkan volume tidal dengan memproduksi aliran gas melewati sebuah gradien tekanan. Mesin menghasilkan tekanan konstan (generator tekanan konstan) atau aliran gas konstan (generator aliran konstan) selama inspirasi tanpa memandang perubahan pada mekanika paru. Generator non konstan menghasilkan tekanan atau aliran gas yang bervariasi selama siklus tetapi tetap konsisten dari nafas ke naas. Sebagai contoh, ventilator yang menghasilkan pola aliran yang menyerupai setengah siklus dari gelombang sine (cth. Ventilator rotary piston), akan diklasifikasikan sebagai generator aliran non konstan.

2.8.2 Fase Transisi dari Inspirasi ke Ekspirasi Penghentian dari fase inspirasi dapat dicetuskan oleh batasan waktu yang sudah ditentukan (durasi tetap), tekanan inspirasi yang harus dicapai, atau tidal volume yang harus diberikan. Ventilator siklus-waktu dapat memberikan volume tidal dan tekanan puncak ekspirasi yang bervariasi tergantung dari komplian paru. Volume tidal di sesuaikan dengan mengeset durasi dan derajat aliran inspirasi. Ventilator siklus-tekanan tidak akan berlanjut dari fase inspirasi ke fase ekspirasi sampai tekanan yang sudah diset sebelumnya tercapai. Jika terdapat kebocoran sirkuit yang besar akan menurunkan tekanan puncak secara signifikan, sebuah 27

bentilator siklus-tekanan akan tetap dalam fase inspirasi. Dilain sisi, kebocoran yang sedikit tidak akan menurunkan volume tidal, karenan siklus akan terhambat hingga batasan tekanan dicapai. Ventilator siklus-volume akan memberikan volume yang ditentukan dengan waktu dan tekanan yang bervariasi. Dalam realitasnya, ventilator modern dapat mengatasi berbagai kekurangan ventilator klasik dengan memakai parameter siklus sekunder atau mekanisme pembatas yang lain. Contohnya ventilator siklus-waktu dan siklus-volume biasanya memakai alat pembatas-tekanan yang menghentikan inspirasi ketika batasan tekanan aman yang dapat disesuaikan telah tercapai. Hampir sama dengan itu, sebuah kontrol volume yang telah ditentukan membatasi kompresi bellow yang mengakibatkan ventilator siklus-waku dapat berfungsi seperti ventilator siklus-volume, tergantung dari kecepatan ventilator dan kecepatan aliran inspirasi (cth. Draeger AV2+)

2.8.3 Fase Ekspirasi Fase ekspirasi dari ventilator biasanya menurunkan tekanan jalan nafas hingga level atmosfir atau volume yang ditentukan dari PEEP. Ekshalasi adalah pasif. Aliran keluar dari paru ditentukan oleh hambatan jalannafas dan komplians paru. PEEP biasanya dihasilkan dengan mengubah mekanisme katup pegas atau penekanan pneumatik dari katup ekshalasi (spill).

2.8.4 Fase Transisi dari Ekspirasi ke Inspirasi Transisi menuju fase inspirasi berikutnya dapat berdasar pada interval waktu yang telah ditentukan atau perubahan tekanan. Perilaku ventilator dalam fase ini bersama dengan tipe siklus dari inspirasi ke ekspirasi menentukan mode ventilator. Selama ventilasi kontrol, mode paling dasar dari semua ventilator, nafas berikutnya selalu terjadi setelah interval waktu yang telah ditentukan. Jadi volume tidal dan kecepatan aliran adalah tetap pada ventilasi volume kontrol, dimana tekanan puncak inspirasi adalah tetap pada ventilasi tekanan kontrol. Mode ventilasi kontrol tidak didesain untuk pernafasan spontan. Pada mode volume kontrol, ventilator menyesuaikan aliran gas dan waktu inspirasi berdasarkan kecepatan ventilasi dan rasio I:E yang telah ditetapkan. Pada volume tekanankontrol, waktu inspirasi juga berdasarkan kecepatan ventilator dan rasio I:E, tetapi aliran gas disesuaikan untuk menjaga tekanan inspirasi yang konstan. Kebalikannya, Intermitten Mandatory Ventilation (IMV) mengijinkan pasien untuk bernafas spontan antara nafas yang dikontrol. Synchronized Intermitten Mandatory Vantilation (SIMV) adalah penyempurnaan yang lebih lanjut untuk mencegah "fighting the ventilator" dan "breath stacking", kapanpun mungkin, ventilator akan mencoba untuk memberikan nafas 28

mekanis mandatory dengan adanya penurunan tekanan jalan nafas yang terjadi ketika pasien akan memulai nafas spontan.

2.9 Alarm ventilator Alarm adalah bagian integral dari seluruh ventilator mesin anestesi modern. Kapanpun ventilator digunakan “alaram diskoneksi” harus teraktifasi secara pasif. Mesin anestesi seharusnya memiliki paling tidak tiga alarm diskonek; tekanan puncak inspirasi yang rendah, volume tidal ekshalasi yang rendah, dan Karbon dioksida ekshalasi yang rendah. Yang pertama selalu ada di ventilator, dimana yang dua lagi terdapat pada modul yang terpisah. Kebocoan kecil atau diskoneksi sirkuit pernafasan parsial mungkin terdeteksi dengan penurunan yang sedikit dari tekanan puncak inspirasi, volume ekshalasi, atau karbon dioksida akhir ekspirasi sebelum batas alaram tercapai. Alarm ventilator lainnya yang ada seperti tekanan puncak inspirasi yang tinggi, PEEP tinggi, tekanan tinggi jalan nafas yang menetap, tekanan negatif, dan tekanan suplai oksigen yang rendah. Hampir semua ventilator mesin anestesi modern juga memiliki spirometer dan analyzer oksigen yang mempunyai alaram tambahan.

2.10 Masalah yang berhubungan dengan ventilator mesin anestesi

Dari diskusi sebelumnya, penting untuk diperhatikan karena katup buang ventilator tertutup selama inspirasi, aliran gas segar dari common gas outletmesin secara normal berkontribusi terhadap volume tidal yang diberikan pada pasien. Sebagai contoh, jika aliran gas segar 6L/mnt, rasio I:E 1:2, dan frekuensi respirasi 10x/mnt, setiap tidal volume akan mengikutsertakan tambahan 200ml, sebagai tambahan pada output ventilator. (6000ml/mnt) (33%) = 200ml/nafas 10 nafas/mnt Jadi, peningkatan aliran gas segar meningkatkan volume tidal, ventilasi semenit dan tekanan puncak inspirasi. Untuk menghindari masalah dengan ventilator-fresh gas flow coupling, tekanan jalan nafas dan volume tidal ekshalasi harus dimonitor secara ketat dan aliran gas segar berlebihan harus dihindari.

Tekanan inspirasi tinggi (>30mmHg) yang intermiten atau menetap selama ventilasi tekanan positif meningkatkan resiko barotrauma paru (cth. Pneumotoraks) dan/atau kompromi 29

hemodinamik selama anestesi. Tekanan tinggi yang berlebihan dapat terjadi karena penyetelan yang tidak benar dari ventilator, malfungsi ventilator, fresh gas flow coupling, atau aktivasi dariflush oksigen selama fase inspirasi dari ventilator. Penggunaan flush oksigen selama siklus inspirasi dari ventilator harus dihindari karena katup buang ventilator akan tertutup dan katup APL dikeluarkan. Hembusan oksigen (600-1200ml/s) dan tekanan sirkuit akan ditransfer ke paru pasien. Sebagai tambahan terhadap alaram tekanan tinggi, semua ventilator memiliki katup APL otomatis. Mekanismi pembatasan tekanan dapat sesederhana ketika treshold katup yang terbuka pada tekanan tertentu atau sensor elektronik yang akan menghentikan fase inspirasi ventilator dengan segera.

Perbedaan yang besar antara volume tidal yang di set dan yang sebenarnya diterima pasien sering terjadi di ruangan operasi selama ventilasi volume kontrol. Penyebab termasuk komplians sirkuit pernafasan, kompresi gas, ventilator-fresh gas coupling, dan kebocoran di mesin anestesi, sirkuit pernafasan atau jalan nafas pasien. Komplians standar untuk sirkuit pernafasan dewasa sekitar 5mL/cmH2O. Jadi jika tekanan puncak inspirasi 20 cm H2O, sekitar 100ml dari volume tidal yang telah ditetapkan hilang ke sirkuit yang membesar. Untuk alasan ini, sirkuit poernafasan untuk pasien pediatrik didesain jauh lebih kaku, dengan komplians hingga 1,5-2,5 ml/cm H2O Kehilangan kompresi, normalnya sekitar 3%,dikarenakan karena kompresi gas didalam bellow ventilator tergantung dari volume sirkuit pernafasan. Jadi, jika volume tidal 500ml, sebesar 15 ml dari gas tidal yang telah ditetapkan akan hilang. Sampling gas untuk kapnografi dan pengukuran gas anestetik menambah kehilangan dalam bentuk kebocoran gas kecuali gas sample dikembalikan ke sirkuit pernafasan, seperti yang terjadi di beberapa mesin. Deteksi yang akurat dari perbedaan volume tidal tergantung dimana spirometer diletakkan. Ventilator canggih mengukur volume tidal inspirasi dan ekspirasi. Penting untuk dicatat, kecuali jika spirometer diletakkan di Y connector di sirkuit pernafasan, kehilangan komplian dan kompresi tidak akan terlihat.

Beberapa mekanisme telah dibuat untuk mesin anestesia yang baru untuk menurunkan perbedaan volume tidal. Selama self-checkout elektronis yang awal, beberapa mesin mengukur komplians total dari sistem dan pengukuran ini digunakan untuk menyesuaikan pergerakan bellow dan piston; kebocoran juga diukur tapi biasanya tidak dikompensasi. Metode pengkompensasian atau modulasi dari volume berbeda tergantung model dan pabrik 30

pembuatnya. Dalam sebuah desain (Datex-Ohmeda Aestiva/5), sensor aliran mengukur volume tidal yang diberikan pada katup inspirasi untuk beberapa nafas pertama dan menyesuaikan aliran volume gas berikutnya untuk (penyesuaian preemptive). Sebagai penggantinya, mesin yang menggunakan kontrol elektronik dari aliran gas dapat memisahkan aliran gas segar dari volume tidal dengan pemberian aliran gas segar selama ekshalasi (Draeger Julian). Terakhir, fase inspirasi dari aliran gas segar ventilator dapat dipisahkan melalui katup decoupling menuju kantong pernafasan, yang dikeluarkan dari sistem lingkar selama ventilasi (Draeger Fabius GS dan Narkomed 6400). Selama ekshalasi katup decoupling terbuka, dan mengizinkan fas segar yang disimpan sementara di kantong pernafasan memasuki sirkuit pernafasan.

2.11 Scavenger Gas Buang Scavenger gas buang akan membuang gas yang telah diventilasikankeluar dari sirkuit pernafasan oleh katup APL dan katup buang ventilator. Polusi dari lingkungan ruang operasi dengan gas anestetik dapat menghadapokan bahaya pada anggota tim bedah. Meskipun sulit untuk mendefinisikan level aman dari eksposure, National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) merekomendasikan pembatasan konsentrasi Nitrous Oxide sebanyak 25 ppm dan agen halogen sebanyak 2 ppm (0.5 ppm jika nitrous oksida digunakan). Penurunan dari level ini hanya mungkin dengan penggunaan sistem pembuangan gas buang yang baik. Untuk menghindari peningkatan tekanan, volume gas yang berlebihan diventilasikan keluar dari katup APL pada sirkuit pernafasan dan katup buang ventilator. Kedua katup harus dihubungkan ke selang (tabung transfer) mengarah alat buang, yang dapat berada dalam mesin atau ditambahkan ke mesin. Alat buang dapat dideskripsikan sebagai jenis terbuka atau tertutup. Alat buang terbuka, berbentuk terbuka terhadap atmosfir luar dan biasanya tidak membutuhkan katup relief tekanan. Kebalikannya, alat buang tertutup, berbentuk tertutup terhadap atmosfir luar dan membutuhkan katup tekanan negatif dan positif yang melindungi pasien dari tekanan negatif dari sistem vakum dan tekanan positif dari hambatan pada tabung buang. Saluran buang dari sistem buang dapat berupa jalur langsung ke luar melalui saluran ventilasi dari melewati titik manapun di resirkulasi. (scavenging pasif) atau sebuah hubungan ke sistem vakum rumah sakit. (scavenging aktif). Sebuah chamber atau kantong reservoir menerima aliran lebih dari gas buang ketika kapasitas dari vakum telah dilewati. Katup kontrol vakup pada sistem aktif harus disesuaikan agar dapat dibuang sekitar 10-15 L gas buang per menit. Jumlah ini cukup untuk periode terdapatnya aliran gas segar yang tinggi 31

(cth, selama induksi dan bangun) tetapi tetap meminimalkan resiko mentransmisikan tekanannegatif ke sirkuit pernafasan selama kondisi aliran rendah. (maintenance). Kecuali jika digunakan secara benar, resiko terpapar dalam pekerjaan lebih tinggi pada jenis terbuka. Beberapa mesin mempunyai sistem aktif dan pasif sekaligus. 2.12 Pemeriksaan Mesin Anestesi Kesalahan penggunaan atau malfungsi dari alat pemberian gas anestesi dapat menyebabkan mortalitas dan morbiditas yang besar. Inspeksi rutin dari alat anestesi sebelum tiap penggunaan akan meningkatkan keakraban operator dan meyakinkan fungsi yang baik dari mesin. Lembaga Food and Drug Administration (FDA) Amerika Serikat telah menetapkan prosedur pemeriksaan Generik untuk mesin gas anestesi dan sistem pernafasan. Prosedur ini dapat dimodifikasi sesuai keperluan, tergantung dari alat yang digunakan dan rekomendasi dari pabrik pembuat. Dapat dicatat bahwa tidak semua prosedur pemeriksaan harus diulang dalam hari yang sama, penggunaan yang hati-hati dari daftar pemeriksaan ini penting sebelum dilakukannya prosedur anestesi. Prosedur pemeriksaan yang wajib akan meningkatkan kemungkinan terdeteksinya kesalahan dalam mesin anestesi. Beberapa mesin anesesi memiliki pemeriksaan secara otomatis. Pemeriksaan sistem dapat termasuk pemberian nitrous oxide (pencegahan campuran hipoksik), pemberian agen anestesi, ventilasi mekanis dan manual, tekanan sistem perpipaan, alat buang, komplians sirkuit pernafasan dan kebocoran gas.

32

BAB III KESIMPULAN

1. Penyalahgunaan alat gas anesthesia tiga kali lebih sering dibandingkan kegagalan alat dalam menyebabkan efek yang tidak diinginkan. Kurang familiernya dengan alat dan gagal mengecek fungsi mesin adalah penyebab tersering. Kelalaian ini hanya merupakan 2% dari kasus-kasus dalam ASA Closed Claim Project. Sirkuit pernafasan adalah penyebab kecelakaan yang paling sering (39%), hamper semua kecelakaan disebabkan oleh disconnect dan misconnect. 2. Mesin Anestesi menerima gas medis dari suplai gas, mengontrol aliran yang diinginkan dan menurunkan tekanan, jika diperlukan sampai ke batas aman, menguapkan volatile anesthetics ke campuran gas akhir yang terhubung dengan jalan nafas pasien. Ventilator mekanik yang tersambung ke sirkuit pernafasan tapi dapat dipisahkan dengan switch selama ventilasi spontan atau manual. 3. Dimana suplayi oxygen dapat langsung menuju katup pengontrol aliran, nitrous oxide, udara dan gas lain harus melewati alat pengaman terlebih dahulu sebelum mencapi katup pengontrol aliran masing-masing. Alat ini mencegah aliran gas lain jika tekanan oxygen tidak cukup. Alat ini mencegah pemberian campuran hipoxik ketika terdapat kegagalan suplai oksigen. 4. Sebuah pengaman yang lain adalah hubungan aliran gas nitrous oxide dengan aliran oxygen; hal ini untuk meyakinkan konsentrasi minimum oxygen 21-25% 5. Semua vaporizer modern adalah agen spesisfik, mampu untuk memberikan konsentrasi agen yang konstan pada perubahan temperature dan aliran gas melewati vaporizer 6. Peningkatan tekanan jalan nafas dapat menunjukkan perburukan komplains paru, peningkatan tidak volum, atau obstruksi pada sirkuit pernafasan, ETT, atau jalan nafas pasien. Penurunan 7. Secara tradisional, ventilator mesin anestesi memiliki desain sirkuit ganda dan sumber tenaga pneumatic dan dikontrol secara elektris. Mesin baru juga memiliki control mikroprosessor, yang bergantung pada sensor tekanan dan aliran. Beberapa model menawarkan mesin anestesi dengan ventilator yang menggunakan desain piston sirkuit tunggal.

33

8. Keuntungan utama dari ventilator piston adalah kemampuannya mengurimkan tidal volum yang akurat ke pasien dengan komplains paru yang buruk dan kepada pasien yang sangat kecil. 9. Ketika ventilator digunakan, “disconnect alarms” harus difungsikan secara pasif. Mesin anestesi paling tidak harus memiliki tiga disconnect alarms; tekanan rendah, tidak volum exhalasi rendah, dan exhalasi karbon dioksida yang rendah. 10. .Karena spill valve ventilator tertutup selama inspirasi, aliran gas segar dari outlet mesin memberi kontribusi terhadap tidal volum yang diberikan pada pasien 11. Penggunaan oxygen flush valve selama siklus inspirasi dari ventilator harus dihindari karena spill valve ventilator akan tertutup dan adjustable pressure-limiting (APL) valve disingkirkan, hembusan oxygen (600-1200mL/detik) dan tekanan sirkuit akan diteruskan ke paru-paru pasien 12. Perbedaan yang besar antara tidal volum yang di set dan diterima pasien sering terlihat di ruang operasi selama volume-controlled ventilation. Sebabnya karena komplains dari sirkuit pernafasan, kompresi gas, penyatuan aliran gas segar ventilator, dan kebocoran pada mesin anestesi, sirkuit pernafasan, atau jalan nafas pasien 13. .Penghisap gas sisa membuang gas yang diventilasikan keluar dari sirkuit pernafasan oleh APL valve dan spill valve ventilator. Polusi di ruang operasi dapat menghadapkan bahaya pada anggota tim operasi. 14. Inspeksi rutin dari alat anestesi sebelum penggunaannya meningkatkan familiaritas operator dan memastikan fungsinya. The United States Food and Drug Administration telah membuat prosedur standar untuk mesin anestesi dan breathing system. Tidak ada alat yang sangat dihubungkan dengan praktek anestesi dibandingkan dengan mesin anestesi.Yang paling dasar, anestesiologis mengunakan mesin anestesi untuk mengontrol pertukaran gas pasien dan memberikan anastetik inhalasi. Mesin anestesi modern telah lebih canggih dan memiliki banyak komponen keamanan, breathing circuit, monitor dan ventilator mekanis, dan satu atau lebih mikroprosessor yang dapat mengintegrasi dan memonitor seluruh komponen. Monitor dapat ditambahkan secara eksternal dan sering masih dapat diintegrasikan secara penuh. Lebih lanjut, modular desainnya memberikan banyak pilihan configurasi dan pilihan dari satu jenis produk. Penggunaan mikroprosessor memberikan pilihan seperti mode ventilator yang canggih, prekeman otomatis, dan networking dengan monitor lokal atau jauh dan juga dengan sistem informasi rumah sakit. Ada dua produsen

34

utama mesin anestesi di Amerika, Datex-Ohmeda (GE Healthcare) dan Draeger Medical. Fungsi yang benar dari alat sangat penting bagi keselamatan pasien.

35

DAFTAR PUSTAKA 1. Brockwell RC, Andrews JJ. Inhaled Anesthetic Delivery Systems. In: Miller‟s Anesthesia.7th ed. San Fransisco : Elsevier, 2010. ebook 2. Eisenkraft JB, Longnecker DE, Brown DL, Newman MF, Zapol WM. Anesthesia Delivery System. In: Anesthesiology. New York : McGraw-Hill, 2008; 767 – 820 3. Bready LL, Mullin RM, Noorily SH. Anesthesia Breathing System. In: Decision Making in Anesthesiology. 4th ed. Texas : Mosby Elsevier, 2007; 14-8 4. Morgan GE, Mikhail MS, Murray MJ. Breathing System. In: Clinical Anesthesiology. 4th ed. McGraw-Hill. New York: Lange Medical Books, 2006; 242-52 5. Roth PA, Howley JE. Anesthesia Delivery Systems. In: Basic of Anesthesia. 5th ed. Philadelphia: Elsevier, 2007; 185-205 6. Michael AE, Ramsay, MD. Anesthesia and Pain Management at Baylor University Medical Center. New York: BUMC Proceedings, 2000; 151- 65. 7. Atkinson RS, Rushman, GB, Lee, Alfred J. A Synopsis of Anaesthesia - Asian Economic 8. ed. Singapore: Elsevier, 1988; 4 - 12 8.

Col AK, Bhargava. Early Devices for Inhalation of Ether and Chloroform. Indian Journal Anaesthesia, 2003: 47(3); 176 - 7

9. Col AK, Bhargava. Anaesthetic Devices. Indian Journal Anaesthesia, 2003: 47(6); 437-8 10. Aitkenhead AR, Rowbotham DJ, Smith G. Anaesthetic Apparatus. In: Textbook of Anesthesia. 4th ed. Philadelphia: Livingstone, 2002; 380 – 90

36