MESIN DAN PERALATAN ANESTESIA
Fungsi mesin anesthesia (mesin gas) ialah menyalurkan gas atau campuran gas anestetik yang aman kerangkaian sirkuit anestetik yang kemudian dihisap oleh pasien dan membuang sisa campuran gas dari pasien. Rangkaian mesin anesthesia sangat banyak ragamnya, mulai dari yang sangat sederhana sampai yang diatur oleh computer. Mesin yang aman dan ideal ialah mesin yang memenuhi persyaratan berikut:
Dapat menyalurkan gas anestetik dengan dosis tepat.
Ruang rugi (dead space) minimal.
Mengeluarkan CO2 dengan efisien.
Bertekanan rendah.
Kelembaban terjaga dengan baik.
Penggunaannya sangat mudah dan aman.
Mesin anestetik adalah teman akrab anestetis atau anestesiologis yang harus selalu siap pakai, kalau akan dipergunakan. Mesin anestetik modern dilengkapi langsung dengan ventilator mekanik dan alat pantau.
Komponen dasar mesin anestetik terdiri dari:
Sumber O2, N2O, dan udara tekan
Alat pantau tekanan gas (pressure gauge)
Katup penurun tekanan gas (pressure reducing valve)
Meter aliran gas (flowmeter)
Satu atau lebih penguap cairan anestetik (vaporizer)
Lubang keluar campuran gas (common gas outlet)
Kendali O2 darurat (oxygen flush control)
Sumber O2 dan N2O dapat tersedia secara individual menjadi satu kesatuan mesin anestetik atau dari sentral melalui pipa-pipa. Rumah Sakit besar biasanya menyediakan O2, N2O dan udara tekan secara sentral untuk disalurkan ke kamar bedah sentral, kamar bedah rawat jalan, ruang obstetric dan lain-lain.
Alat pantau takanan gas (pressure gauge) untuk mengetahui tekanan gas pasok. Kalau tekanan gas O2 berkurang, maka akan ada bunyi tanda bahaya (alarm).
Katup penurun tekanan gas (pressure reducing valve) untuk menurunkan takanan gas pasok yang masih tinggi, karakteristik mesin anestesi.
Meter aliran gas (flowmeter) dari tabung kaca mata untuk mengatur aliran gas setiap menitnya.
Penguap cairan anestetik (vaporizers) dapat tersedia satu, dua, tiga, sampai empat.
Lubang keluar campuran gas (common gas outlet) biasanya berdiameter standar.
Kendalikan O2 darurat ( oxygen flush control) untuk keadaan darurat yang dapat mengalirkan O2 murni sampai 35-37 liter/menit tanpa melalui meter aliran gas.
Tabung gas beserta alat tambahannya dan penguap diberi warna khusus untuk menghindari kecelakaan yang mungkin timbul. Kode warna internasional yang telah disepakati ialah:
Kode warna internasional
Oksigen
N2O
Udara
CO2
Halotan
Enfluran
Isofluran
Desfluran
Sevofluran
Putih
Biru
Putih- hitam
Abu-abu
Merah (Red)
Jingga (Orange)
Ungu (Purple)
Biru (Blue)
Kuning (Yellow)
Mesin anesthesia sebelum digunakan harus diperiksa apakah berfungsi baik atau tidak. Beberapa petunjuk dibawah ini perlu diperhatikan:
Periksa mesin dan peralatan kaitannya secara visual apakah ada kerusakan atau tidak, apakah rangkaian sambungannya sudah benar.
Periksa alat penguap (vaporizer) apakah sudah terisi obat dan penutupnya tidak longgar atau bocor.
Periksa apakah sambungan silinder gas atau pipa gas ke mesin sudah benar.
Periksa meter aliran gas (flowmeter) apakah berfungsi baik
Periksa aliran gas O2 dan N2O.
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 tambahan, mekanisme flush oxygen, atau untuk tenaga pneumatik ventilator.
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 (cth, 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).
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.
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 full-off 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) 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 (Datex-Ohmeda 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.
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)
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)
Vaporizer (Penguap)
Anestetik volatil (spt 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.
Fisika dari penguapan
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.
Ketel tembaga
Vaporizer ketel tembaga tidak lagi digunakan secara klinis, bagaimanapun juga, mengerti cara kerjanya akan memberikan pemahaman terhadap pemberian zat volatil. Diklasifikasikan sebagai measured-flow vaporizer (atau flowmeter-controlled vaporizer). Didalam ketel tembaga, sejumlah gas pembawa akan melewati zat anestetik yang dikontrol oleh flowmeter, Katup ini akan ditutup ketika sirkuit vaporizer tidak dipakai. Tembaga digunakan sebagai bahan konstruksi karena sifat spesifik panasnya. (Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat sebanyak 1oC) dan konduktifitas termal yang baik (kecepatan konduktifitas panas melewati zat) membantu kemampuan vaporizer untuk tetap pada temperatur yang konstan. Seluruh gas yang memasuki vaporizer melawti cairan anestesi dan akan bercampur dengan uap. Satu ml cairan anestetik sama dengan 200 ml uap anestesi. Karena tekanan uap dari zat anestesi lebih besar dari yang tekanan parsial yang dibutuhkan untuk anestesia, gas yang sudah bercampur akan meninggalkan ketel harus diencerkan terlebih dahulu sebelum mencapai pasien.
Sebagai contoh , tekanan uap halotan adalah 243 mmHg pada 20oC, jadi konsentrasi halotan ketika keluar dari ketel tembaga pada 1 atmosfer adalah 243/760, atau 32%. Jika 100ml oksigen memasuki ketel, sekitar 150 ml gas akan keluar, yang sepertiganya adalah uap halotan. Sebagai kontras, tekanan parsial yang hanya 7mmHg atau kurang dari 1% konsentrasi (7/760) pada 1 atmosfer yang dibutuhkan untuk anestesi. Untuk memberikan 1% konsentrasi halotan, 50 ml uapo halotan dan 100ml gas pembawa yang meninggalkan ketel tembaga harus di encerkan dengan 4850 gas yang lain (5000-150 =4850). Setiap 100 ml oksigen yang melewati vaporizer halothan akan memberikan konsentrasi halotan 1 % jika total aliran gas pada sirkuit pernafasan sebesar 5L/mnt. Jadi, jika total aliran sudah ditetapkan, aliran melewati vaporizer akan menentukan konsentrasi akhir dari zat anestesi. Isofluran mempunyai tekanan uap yang hampir sama. Jadi terdapat hubungan yang sama antara aliran ketel tembaga, aliran gas total, dan konsentrasi zat anestetik. Bagaimanapun juga, jika aliran gas total turun tanpa disengaja (cth. Kehabisan suplai nitrous oksida), konsentrasi volatil anestetik akan naik dengan cepta ke tingkat yang berbahaya.
Vaporizer Modern Conventional
Seluruh vaporizer modern spesifik agen, mampu untuk memberikan konsentrasi konstan dari agen tidak tergantung suhu, atau aliran melewati vaporizer (tabel 4-3). Memiutar knob berlawanan jarum jam ke persentase yang diinginkan akan membagi aliran gas ke gas pembawa, yang akan mengalir melewati cairan anastetik di vaporizer chamber, dan sisanya akan keluar dari vaporizer tidak berubah. Karena sejumlah gas yang memasuki tdak pernah bersentuhan dengan cairan anestetik, tipe vaporizer ini disebut juga variable –bypass vaporizer.
Kompensasi suhu didapat dari bilah yang terbuat dari dua buah metal yang disatukan. Bilah metal menjadi lurus atau melengkung sebagai akibat dari perubahan suhu. Ketika suhu turun, kontraksi diferensial menyebabkan bilah membengkok dan mengakibatkan lebih banyak gas yang melewati vaporizer. Ketika suhu naik, ekspansi diferensial menyebabkan bilah membengkok ke arah yang lain dan mencegah lebih banyak gas memasuki vaporizer. Kecuali pada keadaan ekstrim (<250ml/mnt atau > 15 L/mnt), perubahan derajat aliran dalam range tidak akan berefek secara signifikan terhadap konsentrasi karena beberapa proporsi dari gas diekspos ke cairan. Perubahan komposisi gas, bagaimanapun juga, dari 100% oksigen menjadi 70% nitrous okside dapat menurunkan konsentrasi volatil anestetik dikarenakan kelarutan yang lebih besar dari nitrous oksida pada zat volatil.
Vaporizer-vaporizer ini adalah agen spesifik, mengisi mereka dengan zat yang tidak sesuai harus dihindari. Sebagai contoh mengisi vaporizer enfluran secara tidak sengaja dengan halotan akan menyebabkan overdosis zat anestetik. Karena tekanan vapor halotan yang lebih besar (243mmHg versus 175 mmHg) akan menyebabkan jumlah vapor 40% lebih banyak yang dilepaskan. Kedua, halotan dua kali lebih poten dibanding enfluran. Kebalikannya, mengisi vaporizer halotan dengan enfluran akan menyebabkan kurangnya dosis anestetik. Vaporizer modern menawarkan p engisian vaporizer dengan kunci khusus yang akan mencegah pengisian dengan agen yang salah.
Memiringkan berlebihan dari vaporizer zaman dahulu (Tec4, Tec 5, dan Vapor 19) selama pemindahan akan membanjiri daerah baypass dan akan menyebabkan konsentrasi tinggi dari anestetik yang berbahaya. Fluktuasi dalam tekanan dari ventilasi tekanan positif dari mesin anestesi zaman dahulu dapat menyebabkan aliran balik melewati vaporizer, "Pumping effect" ini lebih jelas ketika aliran gas rendah. Katup satu arah antara vaporizer dan oxygen flush valve (Datex-Ohmeda).
Vaporizer Elektronik
Vaporizer Desfluran haruslah yang dikontrol secara elektronik, dan vaporizer elektronik juga digunakan untuk semua jenis volatil pada mesin anestesi yang canggih (cth Datex-Ohmeda S/5 ADU)
1. Vaporizer Desfluran-Tekanan vapor desfluran sangat tinggi pada permukaan laut hingga hampir mendidih pada suhu ruangan. Volatilitas yang tinggi ini, digabung dengan potensi yang hanya seperlima dari zat volatil lain, menyebabkan keunikan dalam pemakaiannya. Pertama, karena vaporisasi yang dibutuhkan untuk anestesi umum akan menyebabkan efek pendinginan yang akan membatasi kemampuan vaporizer untuk tetap pada suhu konstan. Kedua, karena memvaporisasi dengan luar biasa, dibutuhkan aliran gas yang sangat banyak untuk melarutkan gas pembawa hingga menjadi konsentrasi yang sesuai untuk penggunaan klinis. Masalah ini telah diatasi dengan dibuatnya vaporizer khusus desfluran, Tec 6, Tec 6 plus dan D Tec (vaporizer blender yang dipanaskan). Sebuah reservoir yang berisi desfluran (desfluran sump ) dipanaskan secara elektri hingga 39oC, menciptakan tekanan vapor sebesar 2 atm. Tidak seperti variable-bypass vaporizer, tidak ada fresh gas flow melewati desflurane sump. Vapor desflurane murni akan bercampur dengan campuran gas sebelum keluar dari vaporizer. Jumlah vapor desflurane yang dilepaskan dari sump tergantung dari konsentrasi yang diinginkan dengan memutal dial kontro dan fresh gas flow rate, vaporizer tidak dapat mengkompensasi secara otomatis perubahan ketinggian. Penurunan tekanan ambien (cth dataran tinggi) tidak mempengaruhi konsentrasi agen yang dihasilkan, tetapi menurunkan tekanan gas parsial dari age3n. Jadi, pada dataran tinggi, anestesiologist harus menaikkan konsentrasi zat secara manual.
2. Aladin casette vaporizer- Vaporizer ini didesain untuk digunakan pada Datex-Ohmeda S/5 ADU dan mesin yang mirip. Aliran gas dari flow control dibagi menjadi aliran bypass dan aliran yang melewati cairan (Fig 4-21). Yang terakhir disebutkan adalah Aladin casette vaporizer yang agen spesifik yang diberi kode warna. Mesin hanya dapat menerima satu vaporizer pada satu waktu dan mengenali jenis vaporizer melalui label magnetik. Vaporizer ini tidak mengandung saluran untuk aliran bypass, jadi, tidak seperti vaporizer konvensional, zat anestetik cair tidak dapat tumpah ketika vaporizer sedan dibawa dan vaporizer dapat dibawa dengan posisi apapun. Setelah casette diletakkan di mesin, aliran yang melewati zat anestesi akan bersatu dengan aliran bypass sebelum keluar dari fresh gas outlet. Menyesuaikan rasio antara aliran bypass dan aliran yang melewati zat anestesi akan mengubah konsentrasi dari zat anestesi yang diberikan kepada pasien.. Dalam praktek, klinisi mengubah konsentrasi dengan memutar knob yang terhubung dengan potensiometer digital. Software akan menset konsentrasi gas agen yang diinginkan sesuai dengan output pulse dari knob. Sensor di casette mengukur tekanan dan suhu, jadi menentukan konsentrasi agen pada gas yang meninggalkan casette. Aliran pada zat anestesi yang benar dihitung berdasarkan konsentrasi fresh gas yang diinginkan dan konsentrasi gas di casette yang telah ditentukan.
Common (Fresh) Gas Outlet
Berlawanan dengan multiple gas inlet yang dimiliki, mesin anestesi hanya memiliki satu common gas outlet yang mensuplai gas ke sirkuit pernafasan . Nama fresh gas outlet juga sering digunakan karena perannya dalam menambahkan gas yang jelas komposisinya ke circle system. Tidak seperti model terdahulu, beberapa mesin baru mengukur dan melaporkan aliran gas di common outlet (Ohmeda-Datex s/5 ADU dan Narkomed 6400). Sebuah alat antidisconnect digunakan untuk mencegah terlepasnya dari selang gas yang menghubungkan mesin dengan sirkuit pernafasan.
Oxygen flush valve memberikan aliran besar (35-55l/mnt) dari oksigen langsung ke common gas outlet, dengan membypass flowmeter dan vaporizer. Digunakan untuk mengisi atau membilas secara cepat dari sirkuit pernafasan, tetapi karena oksigen yang diberikan pada tekanan 45-55psig, terdapat bahaya yang nyata terjadinya barotrauma. Untuk alasan ini, flush valve harus digunakan secara hati-hati ketika pasien tersambung ke sirkuit pernafasan. Beberapa mesin memiliki regulator tahap kedua untuk menurunkan tekanan oksigen flush. Pelindung disekeliling tombol flush mencegah kemungkinan penggunaannya secara tak sengaja. Mesin anestesi (cth Datex-Ohmeda Aestiva/5) dapat memiliki common gas outlet tambahan yang dapat diaktifkan dengan sebuah switch. Digunakan untuk melakukan test kebocoran sirkuit pada tekanan rendah.
SISTEM ATAU SIRKUIT ANESTESIA
System penghantar gas (gas delivery system) atau system anesthesia atau sirkuit anesthesia ialah alat yang bukan saja menghantarkan gas atau uap anestetik dan oksigen dari mesin kejalan napas atas pasien, tetapi juga harus sanggup membuang CO2 dengan mendorongnya dengan aliran gas segar atau dengan mengisapnya dengan kapur soda.
Sirkuit anesthesia umumnya terdiri dari:
Sungkup muka, sungkup laring atau pipa trakea.
Katup ekspirasi dengan per atau pegas (expiratory loaded springvalve, pop-off valve, APL, adjustable pressure limiting valve).
Pipa ombak, pipa cadang (corrugated tube, reservoir tube). Bahan karet hitam (karbon) atau plastic transparan anti static, anti tertekuk.
Kantong cadang (reservoir bag)
Tempat masuk campuran gas anestetik dan O2 (fresh gas inlet). Untuk mencegah terjadinya barotraumas akibat naiknya tekanan gas yang mendadak tinggi, katup membatasi tekanan sampai 50 cm H2O.
Klasifikasi yang membagi sirkuit anesthesia menjadi open, semi-open, semi-closed, dan closed membingungkan. Klasifikasi yang membagi sirkuit anesthesia menjadi napas ulang (rebreathing) dan non-napas ulang (non-rebreathing) juga tidak memuaskan, kerena bagaimanapun juga masih terjadi hirupan kembali udara ekspirasi walaupun hanya kecil.
Sirkuit anesthesia yang popular sampai saat ini ialah sirkuit lingkar (circle system), sirkuit Magill, sirkuit Brain dan system pipa T atau pipa Y dari Ayre.
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 antara konsentrasi zat anestesi di fresh gas outlet dan sistem lingkar. Pengukuran dari gas anestesi yang diinspirasi dan diekspirasi berkontribusi terhadap manajemen anestetik.
Pada sebagian besar mesin, common gas outlet tersambung pada sirkuit pernafasan hanya setelah katup ekshalasi untuk mencegah pengukuran tidal volum ekshalasi yang tinggi. Ketika pengukuran spirometri dilakukan di Y connector, aliran gas segar memasuki sirkuit pada sisi pasien dari katup inspirasi (Datex-Ohmeda S/5 ADU) yang terakhir akan membantu eliminasi CO2 dan mencegah kerusakan absorber CO2.
Mesin-mesin anestesi yang baru mempunyai komponen sirkuit pernafasan internal yang terintegrasi. Keuntungan dari desain ini termasuk berkurangnya kemungkinan terputus sambungan, salah sambung, terlipat, dan bocor. Volume yang lebih kecil dari mesin juga membantu menghemat aliran gas dan volatil anestetik dan memudahkan perubahan yang cepat dari konsentrasi gas di sirkuit pernafasan. Pemanas internal dapat mengurangi terbentuknya pengembunan.
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. 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.
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 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 tahanan-konstan, 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 D-lite and Pedi-lite sensor). Aliran gas melalui sensor menciptakan perbedaan tekanan antara 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.
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")
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.
Pelembab (Humidifier)
Kelembaban absolut didefinisikan sebagai berat dari uap air pada 1 L gas (cth. mg/L). Kelembaban relatif adalah rasio dari massa air yang ada di volume gas dibandingkan jumlah maksimum air yan mungkin pada suhu tersebut., Pada 37oC dan kelembaban relatif 100%, kelembaban absolut adalah 44mg/L, dimana pada suhu ruangan (21oC dan 100% kelembaban) adalah 18mg/L. Gas yang diinhalasi pada ruangan operasi biasanya diberikan pada suhu ruangan dengan sedikit atau tanpa kelembaban. Gas-gas itu mestinya harus dihangatkan sampai suhu tubuh dan disaturasikan dengan air oleh saluran pernafasan atas. Intubasi trakea dan aliran gas segar yang tinggi akan memotong sistem humidifikasi ini dan mengekspos jalan nafas bawah terhadap gas dengan suhu ruangan yang kering (,10mg H2O/L).
Humidifikasi gas yang lama oleh saluran pernafasan bawah akan menyebabkan dehidrasi mukosa, perubahan fungsi silier, dan jika terlalu lama, akan menyebabkan berhentinya sekresi, atelektasis dan ketidaksesuaian ventilasi/perfusi, khususnya pada pasien yang memiliki penyakit paru. Panas tubuh juga hilang ketika gas dihangatkan dan lebih penting ketika air divaporisasikan untuk melembabkan gas yang kering. Kebutuhan panas untuk vaporisasi air adalah 560 kal/g dari air yang divaporasikan. Untungnya, kehilangan panas ini hanya 5-10% dari total panas yang hilang intraoperatif, dan tidak signifikan untuk prosedur yang pendek (<1 jam), dan biasanya dapat dikompensasi dengan mudah dengan selimut hangat. Humidifikasi dan pemanasan dari gas inspirasi dapat sangat penting pada pasien pediatrik yang kecil dan pasien tua dengan patologi paru yang berat, cth. cystic fibrosis.
Humidifier Pasif
Humidifier ditambahkan ke sirkuit pernafasan untuk meminimalisir hilangnya panas dan air. Desain paling sederhana adalah Humidifier Condenser dan Heat and Moisture Exchanger (HME). Alat pasif ini tidak menambahkan panas atau uap tetapi memiliki material higroskopik yang menangkap himidifikasi yang diekshalasi, yang kemudian dilepaskan kembali pada saat inhalasi. Tergantung dari desainnya, alat ini dapat meningkatkan ruang mati pada alat (lebih dari 60 mL3), yang dapat menyebabkan rebreathing yang signifikan pada pasien pediatrik. Alat ini juga dapat meningkatkan resistansi sirkuit dan beban kerja pernafasan selama pernafasan spontan. Saturasi yang berlebihan dari HME dengan air atau sekresi dapat menyumbat sirkuit pernafasan. Beberapa Humidifier Condenser juga berfungsi sebagai filter yang efektif untuk melindungi sirkuit pernafasan dan mesin anestesi dari kontaminasi bakteria atau virus. Hal ini mungkin penting ketika memventilasi pasien dengan infeksi pernafasan atau penurunan sistem imun.
Humidifier Aktif
Humidifier aktif menambahkan air ke gas dengan melewatkan gas melalui ruangan air (passover humidifier), atau melalui saturated wick (wick humidifier), membentuk gelembung udara melewati air (bubble-through humidifier), atau mencampurkannya dengan uap air (vapor-phase humidifier). Karena peningkatan suhu akan meningkatkan kapasitas gas untuk melarutkan uap air, humidifier yang dipanaskan dengan kontrol thermostatik adalah yang paling efektif. Bahaya dari humidifier yang dipanaskan adalah cedera thermal paru (suhu gas inhalasi harus selalu di monitor ), infeksi nosokomial, peningkatan tahanan jalan nafas dari kondensasi air yang berlebihan di sirkuit pernafasan, gangguan fungsi flowmeter, dan meningkatnya kemungkinan diskoneksi sirkuit. Humidifier ini secara khusus berguna pada anak-anak karena berfungsi mencegah hipotermia.
Tentu saja, desain apapun yang meningkatkan ruang mati pada jalan nafas harus dihindari pada pasien pediatrik. Tidak seperti humidifier pasif, humidifier aktif tidak menyaring gas respirasi.
RESIKO ANESTESIA
Sampai sekarang sangat sulit membuat definisi atau batasan tentang kematian anesthesia. Kematian anesthesia primer memang lebih mudah dapat diketahui, tetapi yang sekunder sangat sulit diketahui, karena banyak sekali factor yang mempengaruhinya seperti keadaan penyakit pasien yang diidap sebelum anesthesia pembadahan, kesalahan pengelolaan pembedahan atau anesthesia. Statistik menunjukkan, bahwa makin kurang baik keadaan pasien, maka risiko yang akan diterima pasien akan makin tinggi, baik berupa morbiditas atau mortalitas.
Faktor penyebab kematian
Risiko anesthesia dapat berupa morbiditas atau mortalitas. Kematian dapat primer anesthesia murni atau sekunder akibat sumbangan anesthesia. Jika kematian anesthesia dianalisis factor penyebabnya, maka factor manusia menduduki peringkat paling atas.
Anestetis kadang-kadang kurang pandai berkomunikasi, kurang pengalaman, jam terbang masih rendah, pengetahuannya terbatas, salah pilih jenis dan teknik enestesia, salah pilih obat, kelebihan dosis obat, persiapan kurang sempurna baik alat atau obat atau ia sedang dalam keadaan kurang sehat atau kurang fit. Kesalahan manusui sangat berperan dalam kecelakaan anesthesia. Tidak ada obat anesthesia yang jelek, yang ada ialah okmun anestetis yang jelek.
Risiko anesthesia yang bukan kematian
Risiko terjadi kecelakaan akibat anesthesia dapat digolongkan menjadi dapat dicegah dan tidak dapat dicegah. Anestetis yang teliti dan selalu waspada akan dapat mencegah terjadinya kecelakaan akibat tindakan anesthesia. Cidera anesthesia dapat bersifat menetap atau sementara dan derajatnya dapat ringan, sedang, atau berat.
Komplikasi anesthesia yang sering terjadi dan sangat serius adalah gangguan pada system respirasi, akibat salah pilih obat, salah pilih sirkuit anesthesia, tidak terdeteksi adanya diskoneksi alat, intubasi esophagus, intubasi bronchial, ekstubasi terlalu dini, ventilasi buatan kurang adekuat dan sebagainya.
Akibat salah urus ventilasi dapat menimbulkan hipoksia, hiperkarbia, hipokarbia, asidosis, alkalosis dengan segala macam akibatnya. Untuk mencegah gangguan ventilasi ini digunakan peralatan untuk mendeteksi kadar saturasi oksigen dalam darah seperti oksimeter denyut , pengukur volume tidal mendeteksi pengembangan paru, kapnograf mendeteksi kadar CO2 dalam udara respirasi, stetoskop mendengarkan suara kedua paru apakah kiri dan kanan sama.
Gangguan jantung pembuluh darah dapat diakibatkan salah urus ventilasi. Posisi pasien sangat ekstrem kepala lebih rendah dari tungkai (Trendelenburg) atau sebaliknya, dapat menyebabkan penurunan curah jantung, penurunan resistensi perifer, hipotensi dan bradikardi. Posisi lain juga mempengaruhi kerja jantung seperti posisi tertelungkup, posisi duduk, dikubitus lateral dan lain-lainnya. Salah pilih obat, terapi cairan tidak adekuat, anestresia terlalu dalam atau terlalu dangkal juga dapat mengganggu jantung.
Gangguan system tubuh lain dapat terjadi seperti mual muntah, hiperperistaltik usus, ileus, gangguan faal hati, trauma pemasangan laringoskop, pemasangan pipa trakea, kateter dan lain-lainnya.
Risiko terhadap anestetis
Anestetis berisiko menghadapi masalah medikolegal (hukum) dan masalah non medikolegal seperti tertular penyakit pasien, terkena polusi gas bius dan sebagainya.
TUTORIAL
Mesin Dan Peralatan Anesthesia
Disusun Oleh :
Mimi Oktafia
Hidayati
Yudith Farianti Rukmana
Pembimbing:
dr. Pracahyo, W. Sp.An.M.Kes
Fakultas Kedoktarean Dan Kesehatan
Universitas Muhammadiyah Jakarta
2012
