BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - Perbandingan Nilai Spo2 Dan Etco2 Pada Anestesi Umum Intubasi Dengan Teknik Low Flow Anesthesia Dan High Flow Anesthesia
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Low Flow Anesthesia dan High Flow Anesthesia
Saat ini penggunaan teknik anestesi aliran rendah (low flow anesthesia) menghasilkan sistem rebreathing yang adekuat. Penerimaan dari metode ini telah berkembang pesat sejak pengenalan pertama dari zat anestesi inhalasi baru dan pemasangan monitor gas pada mesin anestesi. Lebih lanjut, pada penggunaan teknik anestesi aliran tinggi (high flow anesthesia)
1,20,21 tidak dapat menghasilkan sistem rebreathing yang adekuat.
Perkembangan penemuan zat anestesi inhalasi dengan kelarutan dalam darah dan jaringan yang rendah, akan memfasilitasi kesetimbangan dengan cepat antara konsentrasi di dalam alveolus dan konsentrasi di otak, membuatnya cocok untuk teknik low flow anesthesia. Sebagian besar mesin anestesi modern telah dilengkapi dengan sistem circle rebreathing yang menurunkan kecepatan FGF. Manfaat teknik rebreathing lebih nyata jika kecepatan FGF diturunkan hingga kurang dari setengah MV (minute ventilation = udara yang keluar masuk paru dalam 1 menit) pasien, biasanya <3 L/ menit. Teknik FGF rendah mempengaruhi kinetik gas pada sistem sirkuit khususnya jika FGF <1 L/menit, sehingga diperlukan pemantauan konsentrasi gas inspirasi dan ekspirasi. Pemantauan gas komprehensif tidak hanya menjamin keamanan pasien, tetapi juga memfasilitasi pemberian gas yang tepat untuk
1,21 pasien.
Low flow anesthesia dapat didefinisikan sebagai suatu teknik yang menyesuaikan FGF dengan kebutuhan oksigen pasien (sekitar 200 mL/menit) dan untuk anestetik volatil. Low flow anesthesia menggunakan FGF < setengah MV pasien, biasanya <3 L/menit. Foldes (1954) menurunkan FGF menjadi 1 L/menit. Teknik anestesi aliran rendah tidak hanya memberikan pertimbangan ekonomis dan manfaat ekologi, tetapi juga meningkatkan kualitas perawatan pasien. Sebanyak 80% gas anestetik dibuang saat digunakan FGF 5 L/menit. Beberapa studi juga membuktikan bahwa penggunaan teknik low flow anesthesia dan
minimal flow anesthesia dapat secara dramatis menurunkan biaya tahunan anestetik volatile.
Penurunan FGF dari 3 L/menit menjadi 1 L/menit menghasilkan penghematan sekitar 50%
1,21,22 konsumsi total anestetik volatil.
Anestesi aliran tinggi juga menyebabkan polusi lingkungan. Sebagai contoh, N
2 O
diperkirakan bertanggung jawab terhadap 10% efek rumah kaca. Halothan, enflurane, dan
isoflurane mengandung chlorine, yang diyakini mempunyai potensi merusak lapisan ozon.
Sedangkan desflurane dan sevoflurane yang tidak mengandung chlorine tidak berpotensi
3 merusak lapisan ozon akan tetapi berkontribusi terhadap tejadinya efek rumah kaca.
Gas yang dihantarkan dengan FGF tinggi biasanya kering dan dingin, sedangkan penurunan FGF membuat gas yang diresirkulasi hangat dan lembab. Lebih banyak gas yang disirkulasi melalui CO
2 absorber, lebih banyak panas dan kelembaban yang dihasilkan
melalui proses absorpsi CO
2 . Menghirup gas yang hangat dan lembab selama anestesi 3,4,5,6,7,8
bermanfaat untuk pasien karena beberapa alasan :
- Gas yang hangat dapat mempertahankan suhu tubuh. Di beberapa Negara atau di praktek pediatrik, di mana alat pertukaran panas dan kelembapan tidak digunakan secara rutin, konservasi panas dan kelembapan dalam sistem pernapasan dibantu dengan penggunaan FGF rendah.
- Pencegahan kehilangan panas selama anestesi mencegah kejadian menggigil pascaoperasi
- Humidifikasi gas pernapasan akan menurunkan kehilangan air dari jalan napas dan mencegah pengeringan jalan napas dan bronkus selama intubasi endotrakeal.
2.2. Sirkuit Anestesi
Sistem penghantaran anestesi (Anesthesia Delivery System) telah bekembang mulai
dari peralatan yang sederhana hingga menjadi suatu sistem yang sangat kompleks yang terdiri
dari mesin anestesi, sirkuit anestesi, vaporizer, pembuangan gas serta monitor. Bagi seorang
ahli anestesi, pemahaman terhadap fungsi dari system penghantaran anestesi ini sangatlah
penting. Berdasarkan fakta dari data American Society of Anesthesiologists (ASA), Caplan
menemukan bahwa meskipun tuntutan dari pasien terhadap kesalahan dari sistem
penghantaran anestesi jarang terjadi, akan tetapi ketika itu terjadi maka akan menjadi suatu
masalah yang besar, yang sering mengakibatkan kematian atau kerusakan otak yang
23 menetap. Sirkuit anestesi atau dikenal dengan sistem pernafasan merupakan sistem yang
berfungsi menghantarkan oksigen dan gas anestesi dari mesin anestesi kepada pasien yang
dioperasi. Sirkuit anestesi merupakan suatu pipa/tabung yang merupakan perpanjangan dari
saluran pernafasan atas pasien. Komponen sirkuit anestesi pada saat sekarang ini terdiri dari
kantong udara, pipa yang berlekuk-lekuk, celah untuk aliran udara segar, katup pengatur
tekanan dan penghubung pada pasien. Aliran gas dari sumber gas berupa campuran oksigen
dan zat anestesi akan mengalir melalui vaporizer dan bersama zat anestesi cair tersebut keluar
menuju sirkuit. Campuran oksigen dan zat anestesi yang berupa gas atau uap ini disebut
sebagai fresh gas flow (FGF) (aliran gas segar). Sistem pernafasan atau sirkuit anestesi ini
dirancang untuk mempertahankan tersedianya oksigen yang cukup di dalam paru sehingga
mampu dihantarkan darah kepada jaringan dan selanjutnya mampu mengangkut
karbondioksida dari tubuh. Sistem pernafasan ini harus dapat menjamin pasien mampu
bernafas dengan nyaman, tanpa adanya peningkatan usaha bernafas, tidak menambah ruang
rugi (dead space) fisiologis serta dapat menghantarkan gas / agen anestesi secara lancar pada
sistem pernafasan pasien. Sampai saat ini berbagai teknik dan modifikasi sirkuit anestesi
telah dikembangkan dan masingmasing mempunyai efisiensi, kenyamanan dan kerumitan
20,23,24 sendirisendiri.
Sirkuit anestesi diklasifikasikan sebagai rebreathing dan non-rebreathing berdasarkan
ada tidaknya udara ekspirasi yang dihirup kembali. Sirkuit ini juga diklasifikasikan sebagai
open, semi open, semi closed dan closed berdasarkan ada tidaknya (1) reservoir bag, (2)udara ekspirasi yang dihirup kembali (rebreathing exhaled gas), (3) komponen untuk
menyerap korbondioksia ekspirasi (CO 2 absorber) serta (4) katup satu arah (Tabel 2.1).Meskipun dengan pengklasifikasian tersebut kadang menyebabkan kebingungan
20,24 dibandingkan pemahaman.
24 Tabel 2.1 Klasifikasi Sirkuit Anestesi Sistem Reservoir Bag Rebreathing CO absorbent Katup Aliran FGF
2 Open
Insuflasi Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak diketahui
Open Drop Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak diketahui
Semiopen Mapleson (A, B, C, D) Ya Tidak Tidak Satu Tinggi Mapleson E Tidak Tidak Tidak Tidak Tinggi Mapleson F Ya Tidak Tidak Satu Tinggi Semiclosed Sistem lingkar Ya Ya Ya Tiga Sedang ClosedSistem Lingkar Ya Ya Ya Tiga Rendah
24 Tabel 2.2 Klasifikasi Mapleson Klasifikasi Nama Susunan FGF Yang Dibutuhkan Mapleson Lain
Nafas Spontan Nafas Kendali A Magill
Sama dengan Sangat tinggi attachment
MV dan sulit diprediksi B
2 x MV 2 - 2,5 x MV C Water’s to- 2 x MV 2 - 2,5 x MV and- fro D Bain circuit
2 - 3 x MV 1 - 2 x MV E Ayre’s 2 - 3 x MV 3 x MV
T-piece Jackson-
F 2 - 3 x MV 2 x MV
Rees modification
2.3 Circle System (Sistem Lingkar)
Rangkaian Mapleson dapat mengatasi beberapa kelemahan dari sistem insuflasi dan
sistem draw-over, namun tingginya FGF yang diperlukan untuk mencegah terjadinya
rebreathing menyebabkan pemborosan agen anestesi, polusi ruang operasi dan hilangnya
panas dan kelembaban dari tubuh pasien. Sebagai upaya untuk menghindari masalah ini,
24 sistem lingkar menambahkan beberapa komponen ke dalam sirkuit anestesi.
2.3.1 Komponen-komponen Sistem Lingkar
2.3.1.1 Carbondioxide absorbent (Penyerap CO )
2 Rebreathing gas alveolar memelihara panas dan kelembaban. CO 2 pada gas yang dihembuskan harus dihilangkan untuk mencegah hiperkapni. Secara kimiawi CO
2 bergabung dengan air untuk membentuk asam karbonat. CO 2 absorbent (seperti sodalime atau baralime)
mengandung garam hidroksida yang mampu menetralkan asam karbonat. Produk akhir reaksi
absorbent meliputi panas, air dan kalsium karbonat. Sodalime adalah CO 2 yang umum dan20,24 mampu menyerap untuk 23 L CO 2 per 100 g absorbent.
Perubahan warna dari sebuah indicator 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
20,24 diistirahatkan, tetapi pemulihan kapasitas CO 2 absorbent yang terjadi tidak signifikan.
2.3.1.2 Carbondioxide 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 2.1).
Meskipun besar, tabung ganda memungkinkan penyerapan CO 2 yang lebih lengkap, frekuensi
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 20,24 gas anestesi, yang menunjukkan saatnya tabung untuk diganti.
20 Gambar 2.1 Carbondioxide absorbers
2.3.1.3 Unidirectional Valves (Katup searah)
Katup searah, yang berfungsi sebagai katup pengendali, mengandung sebuah keramik
atau piringan (disk) mika yang diletakkan horizontal di atas sebuah tempat katup berbentuk
cincin (gambar 2.2). Selanjutnya aliran gas mendorong piringan ke atas, memungkinkan gas
untuk mengalir melalui sirkuit. Aliran balik mendorong piringan melawan tahanan, mencegah
refluks. Kerusakan katup biasanya disebabkan oleh piringan yang bengkok atau wadah yang
20,24 tidak sesuai. Katup ekspirasi menerima gas alveolar yang lembab.
24 Gambar 2.2 Katup searah
Inhalasi membuka katup inspirasi, memungkinkan pasien untuk bernafas campuran dari gas
segar dan gas yang dihembuskan yang sudah melalui penyerap CO2 . Secara bersamaan, katup CO 2 . Selanjutnya aliran gas dari pasien selama penghembusan (exhalation) membuka katup
ekspirasi. Gas ini keluar masuk (dikeluarkan) melalui katup APL atau rebreathing oleh
pasien setelah melalui penyerap. Penutupan katup inspirasi selama ekspirasi mencegah
pengeluaran gas dari percampuran dengan gas segar pada cabang inspirasi. Kerusakan katup
24 searah memungkinkan terjadinya rebreathing CO 2 , sehingga menyebabkan hiperkapni.
2.3.2 Optimalisasi Desain Sistem Circle (Sistem Lingkar)
Meskipun komponen-komponen utama sistem lingkar (katup searah,inlet gas segar, katup APL, penyerap CO 2 dan sebuah reservoir bag) dapat ditempatkan dalam beberapa 20,24 susunan, tetapi berikut ini susunan yang lebih dianjurkan (Gambar 2.3).
24 Gambar 2.3 Sistem lingkar Katup searah tertutup secara relatif ke pasien untuk mencegah aliran balik ke cabang
inspirasi jika kebocoran rangkaian berkembang. Namun katup searah tidak ditempatkan di Y-
piece, karena menyebabkan kesulitan untuk mengkonfirmasi kondisi dan fungsi yang tepat
24 dari katup selama operasi.
Inlet gas segar / fresh gas inlet ditempatkan antara penyerap dan katup inspirasi. Gas
segar yang ditempatkan antara katup ekspirasi dan penyerap akan diencerkan oleh gas
resirkulasi. Katup APL harus ditempatkan tepat sebelum abesorber untuk memelihara
kapasitas penyerapan dan untuk mengurangi pengeluaran gas segar. Resistensi terhadap udara
ekspirasi berkurang dangan menempatkan reservoir bag di cabang komponen ekspirasi.
Kompresi reservoir bag selama ventilasi terkontrol akan mengeluarkan gas ekspirasi melalui
24 katup APL, sehingga juga memelihara absorbent.
2.3.3 Karakteristik Kinerja Sistem Lingkar
2.3.3.1 Kebutuhan gas segar Dengan adanya absorber, sistem lingkar dapat mencegah rebreathing CO 2 pada FGF
rendah atau yang dianggap rendah (</= 1 L) atau bahkan FGF yang sama dengan
pengambilan gas anestesi dan oksigen dari pasien dan rangkaian itu sendiri. Pada aliran gas
segar lebih dari 5 L/menit, rebreathing begitu minimal sehingga CO2 absorber biasanya tidak
diperlukan. Dengan FGF rendah, konsentrasi oksigen dan anestesi inhalasi bervariasi
mencolok antara gas yang dihirup (gas pada fresh gas inlet) dan gas inspirasi (gas pada
inspiratory limb dari tabung pernafasan), yang merupakan campuran gas segar dan gas yang24 dihembuskan yang telah melewati penyerap.
2.3.3.2 Dead space Bagian dari tidal volume yang tidak mengalami ventilasi alveolar disebut ruang
kosong (dead space). Setiap peningkatan dalam dead space harus disertai oleh peningkatan
yang sesuai pada tidal volume jika ventilasi alveolar tetap tidak berubah. Karena terdapatnya
katup searah, perangkat dead space dalam suatu sistem lingkar terbatas pada daerah distal
titik percampuran gas inspirasi dan ekspirasi di Y-piece. Sistem lingkar pada anak mungkin
memiliki suatu septum yang membagi gas inspirasi dan ekspirasi di Ypiece dan tabung-
tabung pernafasan dengan compliance rendah untuk mengurangi dead space, meskipun alat
20,24 ini jarang digunakan dalam praktek saat ini.
2.3.3.3 Resistensi Katup searah dan absorber meningkatkan resistensi sistem lingkar, terutama pada laju
respirasi yang tinggi dan tidal volume yang besar. Meskipun demikian, bayi prematur dapat
24 diventilasi dengan sukses dengan menggunakan sistem lingkar.
2.3.3.4 Pemeliharaan kelembaban dan panas Sistem penghantaran gas medis memberikan gas-gas yang tidak dilembabkan ke sirkuit anestesi pada suhu kamar. Gas ekspirasi dipenuhi dengan uap air pada suhu tubuh.
Oleh karena itu, panas dan kelembaban gas inspirasi tergantung pada proporsi relative
dari gas rebreathing ke gas segar inspirasi. Aliran yang tinggi akan disertai dengan
kelembaban yang relatif rendah, sedangkan aliran yang rendah memungkinkan saturasi air
yang lebih besar. Butiran absorbent menghasilkan sumber panas yang signifikan dan
4,20,24 kelembaban di dalam sistem lingkar.
2.3.3.5 Kontaminasi bakteri
Resiko terdapatnya mikroorganisme pada komponen-komponen sistem lingkar secara
teoritis dapat mengakibatkan infeksi saluran pernafasan pada pasien yang menggunakan
sirkuit ini berikutnya. Karena alasan ini, penyaring bakteri kadang-kadang ditambahkan ke
24 dalam tabung pernafasan inspirasi atau ekspirasi atau di Y-piece.
2.3.4 Kekurangan Sistem Lingkar
Meskipun sebagian besar masalah rangkaian Mapleson terselesaikan oleh sistem
lingkar, sistem ini tetap memiliki kekurangan, seperti ukuran lebih besar dan kurang praktis
dibawa, meningkatnya kompleksitas, mengakibatkan resiko tinggi pemutusan atau malfungsi,
meningkatkan resistensi, dan kesulitan memprediksi konsentrasi gas inspirasi selama FGF
24 rendah.
2.4 Sejarah Singkat Teknik Rebreathing Dalam Ilmu Anestesi
Pada awal tahun 1850, John Snow mengenali bahwa sejumlah zat anestesi inhalasi diekspirasikan tidak berubah di dalam udara ekspirasi pasien-pasien yang teranestesi. Dia menyimpulkan dan dapat membuktikan bahwa efek narkose dapat nyata-nyata diperpanjang dengan menghirup kembali uap yang tidak terpakai tersebut. Sekitar 75 tahun kemudian, pada tahun 1924, peralatan sistem rebreathing dengan penyerap CO
2 pertama kali diperkenalkan
dalam praktik anestesi. Pada saat Ralph Waters menggunakan sistem to-and-fro, Ginekologis berkebangsaan Jerman Carl J. Gaus dan ahli kimia Hermann D. Wieland menganjurkan penggunaan sistem circle (sistem lingkar) pada pemakaian Acetylene sebagai zat anestesi inhalasi. Pengenalan zat anestesi yang sangat mudah terbakar yaitu Cyclopropane pada tahun 1933, mendorong para ahli anestesi untuk menggunakan aliran gas segar (Fresh Gas Flow/ FGF) serendah mungkin untuk mengurangi polusi di kamar operasi dan meminimalkan resiko
1,21 ledakan akibat suatu kelalaian. Pada tahun 1954 Halothane diperkenalkan, zat anestesi volatile baru yang memiliki karakteristik potensi anestesi tinggi namun rentang efek terapetik yang sempit. Untuk memastikan keselamatan pasien, penggunaan zat anestesi ini dibatasi oleh pengetahuan tentang aplikasi konsentrasi uapnya. Dimana penghitungannya sederhana dan mudah hanya jika FGF tinggi digunakan dan proporsi (bagian) penghirupan kembali / rebreathing dijaga untuk tetap lebih rendah. Tambahannya, vaporizer yang tersedia pada saat itu, tidak dapat bekerja dengan cukup reliabel dan tepat pada rentang flow yang rendah. Jadi, walaupun hampir seluruh mesin anestesi sudah dilengkapi dengan sistem lingkar rebreathing yang canggih, kebalikannya, yang menjadi kebiasaan / praktik rutin yaitu penggunaan FGF sebesar 4 – 6 liter/menit, yang secara penuh meniadakan prinsip rebreathing dengan signifikan. Di banyak negara hal ini masih rutin dilakukan pada saat menjalankan teknik anestesi inhalasi. Bagaimanapun, terkait dengan pengembangan peralatan anestesi modern, ketersediaan alat monitor gas yang komprehensif, meningkatnya kepedulian terhadap lingkungan, pengenalan zat anestesi inhalasi yang baru tetapi mahal, dan pengetatan kebijakan ekonomi pada pelayanan kesehatan, sejak sekitar 15 tahun, keinginan kuat untuk mempelajari dan
1,21 mempraktikkan teknik low flow semakin meningkat.
2.5 Perbandingan High Flow Anesthesia Dan Low Flow Anesthesia
Teknik anestesi umum inhalasi yang menggunakan sirkuit anestesi, dimana aliran gas segar yang diberikan relatif tinggi dinamakan teknik high flow. Pada sirkuit anestesi selain adanya katup searah untuk inspirasi maupun ekspirasi, juga dilengkapi alat penyerap CO
2 untuk 1,21 mencegah atau mengurangi terhirup kembali udara ekspirasi (rebreathing).
Teknik anestesi high flow merupakan teknik anestesi umum yang telah banyak digunakan dalam praktik anestesi baik di negara maju maupun di negara berkembang dan telah dipercaya aman untuk pasien serta dapat memenuhi kebutuhan pembedahan. Keuntungan dari teknik ini adalah derajat penghirupan kembali udara ekspirasi minimal, konsentrasi gas inspirasi konstan, konsentrasi gas anestesi inhalasi yang dilepaskan alat
1,21 penguap (vaporizer) akurat dengan laju aliran gas segar yang tinggi (2 – 5 liter/menit). Teknik ini mempunyai beberapa kelemahan antara lain :
1,21 Pemakaian dan konsumsi gas O 2 dan N 2 O serta anestesi volatile oleh pasien lebih banyak.
Dengan laju aliran gas segar yang tinggi yaitu 2 – 5 liter/menit yang akan melalui alat penguap (vaporizer) maka uap zat anestesi yang dikeluarkan di dalam sirkuit anestesi ke pasien akan lebih banyak. Akibatnya kemungkinan terjadi efek toksik obat anestesi inhalasi semakin besar karena efek toksik tersebut sangat ditentukan oleh metabolit obat anestesi inhalasi yang terbentuk.
Tingkat polusi gas anestesi yang dilepaskan ke dalam kamar operasi lebih tinggi, terutama
pada kamar operasi yang tidak mempunyai sistem pembuangan gas yang baik, sehingga kemungkinan terjadi toksisitas kronis pada petugas kamar operasi relatif tinggi bila konsentrasi zat tersebut melebihi nilai ambang batas yang diperkenankan. Untuk mengurangi kelebihan gas buang yang mencemari kamar operasi, digunakan cara yang dikenal sebagai scavenging sistem, tetapi cara ini memerlukan peralatan tersendiri dan kebanyakan kamar operasi tidak dilengkapi alat ini.
Biaya operasional pelayanan anestesi akibat banyaknya oksigen dan obat-obat anestesi
inhalasi yang digunakan menjadi lebih besar.Teknik anestesi umum inhalasi dengan menggunakan aliran gas segar ke dalam sirkuit anestesi secara tertutup pertama kali diperkenalkan oleh Ralph Water tahun 1926 yang menemukan sistem penyerap CO
2 berupa canister dan sodalime. Dengan ditemukannya
canister dan sodalime, maka derajat penghirupan kembali udara ekspirasi khususnya CO
2
(rebreathing) dapat dikurangi pada pemakaian alat pernafasan sistem sirkuit (lingkar). Teknik ini kemudian dikembangkan dengan menggunakan aliran gas segar yang rendah atau minimal ke dalam sirkuit anestesi seiring dengan ditemukannya obat anestesi inhalasi yang baru. Publikasi teknik anestesi aliran gas rendah dalam sirkuit tertutup pertama kali tahun 1979, yang kemudian populer pada tahun 1981 setelah ditemukannya siklopropan dan halotan. Penggunaan teknik ini semakin luas, khususnya di negara-negara maju sejak ditemukannya obat-obat anestesi inhalasi baru yang lebih baik dan relatif mahal, meningkatnya pemahaman fisiologi dan farmakologi obat anestesi, berkembangnya teknologi mesin anestesi, alat penguap yang akurat serta adanya alat pemantau gas pernafasan.
1,21
1,11,12,21
Beberapa keuntungan dari teknik anestesi low flow antara lain: Pemakaian dan konsumsi O dan N O serta obat anestesi inhalasi lainnya menjadi
2
2
rendah, efek toksik menjadi kecil sehingga dosis total lebih kecil dan metabolit yang terbentuk juga semakin kecil.
Tingkat polusi gas anestesi dalam kamar operasi rendah. Rendahnya polusi gas anestesi dalam kamar operasi akan memperkecil kemungkinan efek toksik kronik bagi petugas kamar operasi, khususnya kamar operasi yang tidak dilengkapi alat pembuangan gas yang baik. Sistem sirkuit anestesi tertutup maka kelembaban dan panas udara pernafasan dapat dipertahankan dengan baik, sehingga aktifitas silia mukosa saluran pernafasan tidak mengalami gangguan. Biaya operasional pelayanan anestesi dengan teknik low flow closed sistem menjadi lebih rendah akibat rendahnya pemakaian oksigen dan obat anestesi inhalasi. Hal ini penting terutama pada pemakaian obat-obat anestesi baru yang relatif mahal. Teknik low flow closed sistem dan pernafasan kendali secara mekanik dapat menghemat dalam pemakaian obat anestesi inhalasi isoflurane sebesar 33%, sedangkan penelitian yang lain telah dapat menghemat pemakaian obat anestesi inhalasi isoflurane sebesar 54,7% dan enflurane sebesar 55,9%.
Prinsip utama anestesi teknik low flow adalah memenuhi kebutuhan oksigen basal tubuh dan penyerapan CO
2 dalam sirkuit anestesi secara maksimal. Salah satu kelemahan
teknik ini dimana katup pembuangan kelebihan udara ekspirasi tidak berfungsi karena ditutup, maka derajat penghirupan kembali udara ekspirasi (rebreathing) meningkat. Guna mengatasi hal tersebut, aliran gas segar (oksigen) harus dapat mencukupi kebutuhan oksigen basal, tidak ada kebocoran pada sirkuit anestesi, dan alat penyerap CO
2 harus berfungsi baik
agar konsentrasi CO dalam udara inspirasi tidak melebihi nilai ambang yang diperkenankan
2 1,21,25,26 yaitu 0,2%.
2.6 Teori Low Flow Anesthesia
Low flow anesthesia memiliki definisi bervariasi sebagai suatu teknik anestesi inhalasi dimana sistem lingkar yang memakai absorben digunakan dengan fresh gas flow
20
sebesar :
1. kurang dari alveolar minute volume pasien, 2. 1 liter/menit atau kurang, 3. kurang dari 1,5 liter/menit, 4. 3 liter/menit atau kurang, 5. 0,5 sampai 2 liter/menit, 6. kurang dari 4 liter/menit, 7. 500 mL/menit, 8. 500 – 1000 mL/menit.
Closed system anesthesia adalah bentuk low flow anesthesia dimana fresh gas flow sama dengan uptake (ambilan) oksigen dan gas anestesi dari pasien. Pada low flow anesthesia terjadi proses rebreathing gas ekshalasi yang komplit setelah absorbsi CO
2 dan tidak ada gas
20 yang dilepaskan melalui katup APL .
Sistem rebreathing dapat digunakan dengan cara yang berbeda : Jika digunakan dengan FGF yang sama dengan minute volume pasien, peran rebreathing akan sia-sia. Hampir sepenuhnya udara yang diekspirasikan akan dilepaskan keluar sistem sebagai kelebihan gas melalui katup APL. Pasien mendapatkan gas segar yang hampir murni. Jika digunakan FGF 4,0 liter/menit, peran rebreathing akan meningkat hingga 20%. Pasien menghirup komposisi gas yang masih menyerupai gas segar. Hanya jika FGF diturunkan hingga 2 liter/menit atau lebih rendah, bagian rebreathing akan mencapai 50% atau lebih. Jadi, hanya ketika FGF yang rendah digunakan sehingga peran rebreathing akan menjadi
1,21 bermakna.
Berdasarkan literatur yang ada, teknik low flow dapat dibedakan menjadi 2 cara. Istilah low flow anesthesia yang dikenalkan oleh F. Foldes, yaitu teknik anestesi dengan FGF 1,0 liter/menit. R. Virtue memperkenalkan istilah minimal-flow anesthesia dengan merekomendasikan penggunaan FGF 0,5 liter/menit. Sebagai penekanan sebelumnya, semakin rendah FGF, semakin rendah jumlah gas yang dibuang dari breathing sistem (sirkuit
- – low flow anesthesia – harus dibatasi untuk mendefinisikan suatu teknik anestesi dimana sistem rebreathing menggunakan paling sedikit 50% udara ekspirasi untuk disirkulasi kembali oleh pasien setelah CO
2 diabsorbsi. Dengan menggunakan sistem rebreathing yang
modern, hal ini akan dapat dicapai hanya jika FGF diturunkan menjadi sedikitnya 1
1,7,17 liter/menit (gambar 2.4).
Gambar 2.4 Rebreathing Volume. Dengan rebreathing parsial, sistem rebreathing menjadi semi terbuka. Hal
ini berkoresponden terhadap aliran gas segar (FGF) sekitar 3 – 6 liter/menit. Pengurangan lanjutan dari FGF (1 –
3 liter/menit) dengan peningkatan subsekuen dalam porsi rebreathe lebih dikenal dengan metode semi tertutup.
Jika FGF diatur untuk mengkompensasi agar sesuai dengan jumlah pengambilan gas oleh pasien, udara yang
dikeluarkan akan dihirup kembali oleh pasien setelah eliminasi CO untuk nafas berikutnya. Artinya gas segar
2dimasukkan ke sistem hanya untuk menggantikan gas yang diserap oleh pasien dan hal ini dikenal dengan
14, 21 system rebreathing tertutup.Akan tetapi, ada batasan untuk mengurangi FGF : Untuk mencegah terjadinya defisiensi volume gas yang disampaikan ke sirkuit anestesi, yang tentunya volume gas yang akan dihirup oleh pasien.
Selama anestesi, Oksigen diambil oleh pasien dengan konstan pada rentang kebutuhan
1,14, 21
metabolisme basal. Hal ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus Brody :
3/4 = 10 x BW [kg]
V O2 Ambilan N
2 O dan zat anestesi volatile, mengikuti fungsi pangkat. Ambilan N
2 O pada
pasien dewasa dengan berat badan normal dapat diperkirakan dengan penggunaan rumus
1,14,21,25,26
Severinghaus :
- -1/2
V = 1000 x t
N2O
1,14,21,27,28
Ambilan zat anestesi inhalasi dapat dihitung dengan rumus H. Lowe :
- -1/2
V x Q x t
AN = f x MAC x λ B/G
Jadi, dengan perkiraan komposisi gas konstan yang bersirkulasi di dalam sirkuit anestesi, ambilan gas total merupakan penjumlahan dari ambilan Oksigen, N
2 O dan zat
anestesi inhalasi, mengikuti fungsi pangkat (tabel 2.3). Pada awalnya ambilan tersebut tinggi dan menurun tajam pada 30 menit pertama, tetapi sedikit lebih rendah dan menurun seiring waktu dalam prosedur anestesi. Karakteristik ambilan gas ini adalah hasil dari suatu fakta bahwa tekanan parsial gas anestesi berbeda antara di alveoli dan di darah, menjadi tinggi pada awalnya, menurun secara kontinu (berkesinambungan) dengan meningkatnya saturasi di
1,14,21,27,28 darah dan jaringan tubuh (gambar 2.5).
1,14,21
Gambar 2.5 Total gas uptake .
1,14,21
Tabel 2.3 Gas Uptake.Keterangan : - VO 2 : Volume Oksigen setelah 30 menit tindakan anestesi (ml) V - : Volume Nitrousoxide 30 menit tindakan anestesi (ml) N2o V - AN : Volume sevoflurane 30 menit tindakan anestesi (ml)
2.7 Peralatan Pada Teknik Low Flow Anesthesia
2.7.1 Mesin Anestesi
Pada dasarnya peralatan berupa mesin anestesi yang digunakan untuk teknik low flow juga dapat digunakan untuk teknik high flow. Hal yang membedakan dari kedua teknik tersebut adalah pada tingginya aliran gas segar yang dilepaskan dari flow meter. Flow meter memegang peranan yang penting dalam menentukan besarnya aliran gas segar yang diinginkan, sehingga perlu dilakukan kalibrasi secara berkala dan mencegah adanya
14,21 kebocoran agar aliran gas segar yang diinginkan dapat dilepaskan secara akurat.
Pada teknik low flow aliran gas segar yang diberikan relatif rendah, maka aliran gas dalam tabung glass flow meter dengan skala millimeter bersifat turbulen, sehingga viskositas gas berperan penting. Sedangkan pada teknik high flow aliran gas yang diberikan relatif besar
14,21 dan aliran bersifat laminar, maka yang berperan adalah densitas dari gas.
2.7.2 Alat Penguap (Vaporizer)
Alat penguap (vaporizer) pada teknik anestesi semiclosed atau closed sistem, penempatan dapat dilakukan di luar sirkuit anestesi yang dikenal sebagai vaporizer out of circuit (VOC) yang banyak digunakan sebagai standar pada mesin anestesi, tetapi dapat juga ditempatkan di dalam sirkuit anestesi yang dikenal sebagai vaporizer in circuit (VIC). Prinsip dasar dari alat penguap dengan variabel pintas adalah total aliran gas segar yang masuk akan ruang penguapan yang kaya atau jenuh dengan uap obat anestesi (fase uap). Sedangkan bagian kedua sekitar 80% dari total aliran akan langsung masuk ke ruang pintas dan akhirnya
14,21,24 kedua bagian aliran ini akan bergabung pada outlet dari alat penguap.
Faktor-faktor yang mempengaruhi keluaran (output) dari alat penguap antara lain : laju aliran gas segar yang diberikan, temperatur, tekanan balik yang berulang-ulang, dan komposisi dari gas segar sebagai pembawa. Pada penggunaan alat penguap VIC, volume dan konsentrasi uap anestesi yang dilepaskan dari alat penguap selalu lebih tinggi daripada yang diatur pada alat penguap, sehingga hal ini mungkin dapat membahayakan pasien dan jarang digunakan. Sedangkan penggunaan VOC pada teknik high flow, aliran gas segar yang masuk ke alat penguap relatif tinggi maka volume dan konsentrasi uap obat anestesi inhalasi yang dilepaskan relatif sesuai dengan pengaturan konsentrasi yang diinginkan, kecuali bila aliran gas segar ekstrim tinggi, sehingga konsentrasi uap tidak banyak mengalami perubahan karena telah terjadi dilusi. Tetapi bila aliran gas segar yang masuk ke alat penguap tersebut rendah, seperti pada minimal-flow atau low flow aliran gas segar kurang atau sama dengan 1 liter/menit, maka konsentrasi uap yang dilepaskan sedikit lebih rendah dari yang diatur pada
14,21,24 alat penguap.
Jenis alat penguap yang saat ini banyak digunakan baik untuk teknik low flow maupun teknik high flow adalah bersifat spesifik terhadap obat anestesi inhalasi tertentu, mempunyai variabel ruang pintas dan pengatur suhu ruang penguapan secara otomatis serta mampu menguapkan zat anestesi sesuai dengan yang diinginkan pada aliran gas segar yang rendah, misalnya 250 – 500 ml/menit. Jenis alat penguap demikian umumnya terdapat pada
1,14,21,24 generasi Tec 3 – Tec 5.
2.7.3 Sirkuit Anestesi
Sirkuit anestesi yang digunakan untuk teknik anestesi low flow ataupun high flow pada orang dewasa atau anak besar (berat badan 20 kg) berbentuk sirkular yang pada
1,14,21,24
prinsipnya terdiri dari 7 komponen :
Sumber masuk aliran gas segar Katup searah untuk inspirasi dan ekspirasi Pipa corrugated untuk inspirasi dan ekspirasi
Katup pembuangan kelebihan aliran (pop-of valve) Kantung reservoir untuk bantuan ventilasi manual CO
Kanister yang berisi penyerap 2 Sedangkan pada anak-anak (berat badan < 20 kg), penggunaan sirkuit anestesi sistem
sirkular memerlukan suatu disain tersendiri, mengingat sistem sirkular mempunyai resistensi yang tinggi dan terjadi penghirupan kembali udara ekspirasi (rebreathing). Penggunaan teknik anestesi low flow closed sistem pada anak-anak memerlukan sirkuit anestesi yang
1,14,21 dikenal dengan nama Revell Circulator.
Prinsip dasar dari teknik low flow closed sistem adalah mencukupi kebutuhan oksigen
1,14,21
basal tubuh dan penyerapan CO 2 udara pernafasan yang dihasilkan oleh tubuh.
Kebutuhan oksigen basal bervariasi antara 200 – 400 ml/menit. Dalam penggunaan
1,21
sirkuit rebreathing, dianjurkan untuk memakai standar terminologi terbaik yaitu :
Metabolik flow : ̴ 250 ml/menit Minimal flow : 250 – 500 ml/menit Low flow : 500 – 1000 ml/menit Medium flow : 1 – 2 L/menit High flow : 2 – 5 L/menit Very High flow : 5 L/menit
Pada teknik low flow, aliran gas segar yang diberikan sekitar 500 – 1000 ml/menit dan katup pembuangan kelebihan gas ekspirasi tidak berfungsi, maka oksigen yang diberikan harus dapat memenuhi kebutuhan basal tubuh, sehingga kebocoran sepanjang sirkuit anestesi ataupun pada koneksi antar komponen sirkuit dan kanister penyerap CO
2 harus dicegah serta
sisa kandungan nitrogen yang ada dalam sirkuit dan udara pernafasan harus dikeluarkan terlebih dahulu dengan cara menggunakan teknik high flow untuk beberapa menit
1,21,29,30 pertama.
Salah satu cara sederhana yang dapat digunakan untuk tes kebocoran sirkuit yaitu dengan memberikan tekanan pada sirkuit sebesar 0,4 kPa pada laju aliran 0,5 liter/menit. Selain itu pada teknik ini derajat penghirupan kembali udara ekspirasi meningkat, sehingga alat penyerap CO
2 harus berfungsi dengan baik. Konsentrasi CO 2 tertinggi dalam udara 14,21,29,30,31 inspirasi yang masih diperkenankan adalah tidak lebih dari 0,2%.
2.7.4 Penyerap CO (Carbondioxide Absorbent)
2 Adanya rebreathing akan menghemat panas dan kelembaban, walaupun di sisi lain
CO 2 harus dieliminir untuk mencegah adanya hiperkapnia. Penyerap CO 2 (sodalime atau
baralime ) berisi hidrokside salts yang mempunyai kemampuan untuk menetralisir carbonic acid. Akhir dari reaksi akan menghasilkan panas, air dan kalsium karbonat. Sodalime lebih banyak dipakai daripada baralime. Kapasitas absorbs sodalime adalah 23 liter CO
2 per 100
gram absorben. Perubahan warna yang terjadi karena penambahan pH, indikator menandakan adanya peningkatan ion hydrogen yang merupakan tanda bahwa absorben telah jenuh.
1,21,31 Absorben harus diganti bila telah terjadi perubahan 50 – 70 % pada warna indikator.
Dikatakan bahwa kebutuhan (cost) akan sodalime akan meningkat bila menggunakan FGF yang rendah (closed system), tetapi peningkatan akan sodalime lebih kecil bila
14,21,31 dibandingkan dengan penghematan obat anestesi inhalasi.
2.7.5 Pemantauan
Untuk keamanan pada setiap tindakan anestesi harus dilakukan pemantauan terhadap tekanan darah, nadi, respirasi dan saturasi O
2 serta EKG bila ada indikasi. Dalam anestesi
modern seiring dengan perkembangan teknologi alat pemantau, tindakan anestesi umum khususnya pada teknik low flow closed sistem, O
2 dan N
2 O digunakan sebagai aliran gas
segar maka keamanan dan keselamatan pasien akan lebih terjamin bila disertai dengan penggunaan alat pemantau gas-gas pernafasan, sehingga akan dapat diketahui konsentrasi O2
1,21,25,26 inspirasi dan ekspirasi.
Teknik LFA memiliki potensi untuk terjadinya hipoksia dan hiperkarbia. Penurunan
FGF pada teknik LFA akan dapat meningkatkan jumlah gas yang dihirup kembali
(rebreathing gases) secara signifikan. Oleh karena itu, gas yang diinspirasi kembali akan
mengandung gas ekspirasi dengan proporsi lebih besar, sementara itu gas ekspirasi ini
mengandung sedikit oksigen. Keadaan ini berpotensi untuk menimbulkan terjadinya hipoksia.
Selain itu, meningkatnya jumlah gas yang dihirup kembali (rebreathing gases) juga akan
mengakibatkan kadar gas CO2 yang dihirup kembali akan meningkat walaupun sudah
digunakan absorber seperti sodalime ataupun baralime yang masih segar. Keadaan ini
berpotensi untuk menimbulkan terjadinya hiperkarbia. Oleh karenanya pada penggunaan
teknik LFA minimal harus dipantau kadar saturasi oksigen (SpO 2 ) dengan pulse oksimetri dan kadar CO2 / end tidal CO 2 (EtCO 2 ) dengan Capnograph, untuk menghindari terjadinya 1,14 komplikasi hipoksia dan hiperkarbia.
2.8 Praktik Penatalaksanaan Low Flow Anesthesia
2.8.1 Induksi
Premedikasi dan induksi pada low flow anesthesia mengikuti skema induksi pada umumnya. Preoksigenasi dengan memberikan Oksigen murni lewat sungkup wajah (face mask) diikuti dengan injeksi analgetik dan hipnotik intravena. Setelah relaksasi pelumpuh otot dan intubasi endotrakeal atau insersi Laryngeal Mask Airway (LMA), pasien dihubungkan ke sirkuit anestesi. Sekitar 85% dari seluruh kasus pemakaian LMA yang ketat dapat mengaplikasikan penggunaan FGF hingga 0,5 liter/menit, meskipun jika pernafasan dikontrol. Tidak ada prosedur yang khusus yang dibutuhkan pada saat premedikasi dan
1,14,21 induksi.
2.8.2 Fase Awal Flow Tinggi
Mengikuti guideline yang diberikan oleh Foldes atau Virtue, pada fase awal selama 10 – 15 menit digunakan FGF yang tinggi. Foldes merekomendasikan pengaturan Oksigen 2 liter/menit dan N
2 O 3,0 liter/menit selama 10 menit untuk menjamin denitrogenisasi yang
adekuat. Jan A. Baum ( seorang Profesor di Departemen Anestesi dan Terapi Intensif Rumah Sakit St.Elisabeth-Stift Jerman ) merekomendasikan pengaturan Oksigen 1,4 liter/menit dan N
2 O 3,0 liter/menit. Komposisi gas segar ini menjamin pada kebanyakan pasien dapat
memperoleh konsentrasi Oksigen inspirasi sedikitnya 30%, mengikuti rekomendasi dari Barton dan Nunn. Berikutnya pengaturan vaporizer seperti biasanya selama fase awal ini : Enflurane 2,5 vol%, Isoflurane 1,5 vol%, Sevoflurane 2,5 vol%, dan Desflurane 4 – 6 vol%.
Jika pengaturan ini digunakan selama 10 – 15 menit pertama, konsentrasi gas ekspirasi sekitar 0,7 – 0,8 kali MAC dari masing-masing zat anestesi volatile akan dapat dicapai. Sebagai tambahan untuk MAC N
2 O sekitar 0,6, berhubungan dengan konsentrasi N
2 O
sebesar 60%, ini akan menghasilkan suatu MAC yang umum yaitu 1,3 yang anestesi pada 95% pasien sehingga mentoleransi terhadap insisi kulit tanpa adanya pergerakan. Alan D. Baxter merekomendasikan pengaturan vaporizer isoflurane 1-3 vol% selama 20-30 menit pertama. Kemudian diturunkan menjadi 1-2 vol%. Penggunaan FGF yang tinggi pada fase awal sangat diperlukan untuk denitrogenisasi yang cukup dan wash in dari komposisi gas inspirasi ke dalam seluruh ruang yang berisi gas. Terakhir, jika flow diturunkan terlalu cepat ke nilai yang sangat rendah, defisiensi volume gas tidak dapat
1,14,21,29,30,31 dihindarkan sehingga akan mengakibatkan ventilasi yang tidak adekuat.
2.8.3 Penurunan Flow
Jika teknik low flow anesthesia yang akan digunakan, FGF dapat diturunkan hingga 1,0 liter/menit setelah selesai fase awal 10 menit pertama. Penurunan flow akan memicu peningkatan porsi rebreathing secara bermakna. Oleh karenanya, gas inspirasi akan mengandung proporsi yang meningkat signifikan dari gas ekspirasi, dimana gas ekspirasi ini sudah melalui paru-paru pasien dan mengandung sedikit Oksigen. Akibat dari menurunnya kandungan Oksigen pada gas campuran (gas mixture), hal ini harus dikompensasi dengan peningkatan kandungan Oksigen pada gas segar (fresh gas). Jadi, untuk menjaga tingkat keamanan konsentrasi Oksigen inspirasi sekitar 30% pada low flow anesthesia, konsentrasi Oksigen pada gas segar harus ditingkatkan hingga 50%, minimal 40%. Dengan penurunan FGF, jumlah uap anestesi yang dikirimkan ke dalam sirkuit menjadi berkurang. Hal ini harus dikompensasi dengan peningkatan dari konsentrasi zat anestesi inhalasi pada gas segar.