Pengenalan Ventilasi Mekanik

Hermin prihartini

SEJARAH Sebelum 1900: Penggunaaan respirator u/ tujuan

penelitian. 1832 Dr. John Dalziel, Scotland 1847 Ignez von Hauke, Austria

~1900 CPAP ditemukan u/ operasi bedah thoraks untuk mencegah pneumothorax

~1930 Poliomyelitis menyebabkan EMERSON mengembangkan apa yg disebut paru-paru besi - “Iron Lung”

~1940 Penemuan Intermitten Positive Pressure Breath (IPPB) untuk “lung inflation therapy” dan short term ventilation

~1950 Epidemi Polio di Denmark mencetuskan dimulainya produksi lebih dari 20 ventilator oleh perusahaan u/ memenuhi kebutuhan pasar.

SEJARAH 1960 TIDAL VOLUME KONSISTEN HANYA MONITORING AIRWAY PRESSURE NAFAS MEKANIK BERDASARKAN UPAYA

NAFAS PASIEN1970 INTERMITENT MANDATORY VENTILATION1980 MICROPROCESSOR, ALARM SISTIM +

PRESSURE LIMIT

VENTILATOR DIRANCANG U/ MEMBANTU INSPIRASI DAN

EKSPIRASI PASIEN BISA SECARA ELEKTRIK ATAU PNEUMATIK HIGHLY RELIABLE, DURABLE AND PRECISE PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR AND

ELECTRONIC CONTROL MAKIN KOMPLEK SAAT INI TERSEDIA VENTILATOR KECIL

DAN MURAH UNTUK DIGUNAKAN DI RUMAH (HOME VENTILATOR)

KOMPONEN VENTILATOR

SUMBER O2 DAN “AIR” PENGHANGAT DAN HUMIDIFIKASI GAS

INSPIRASI VALVES, SOLENOIDS DAN

PNEUMOTACHOGRAPHS SHAPE, CONTROL AND MONITOR ALIRAN GAS KE PASIEN

METODE INTERFACE PASIEN MONITORING, SAFETY DAN

SISTIM ALARM

KLASIFIKASI

TIDAK ADA KLASIFIKASI YANG DAPAT DITERIMA SECARA LUAS

KEKACAUAN PENGGUNAAN KATA2 AJEKTIV SEPERTI CYCLING, CONTROL AND MODE

VENTILASI MEKANIK

NEGATIVE PRESSURE VENTILATOR POSITIVE PRESSURE VENTILATOR

NEGATIVE PRESSURE VENTILATOR

MEMASUKKAN UDARA KE DALAM PARU DENGAN CARA MEMBUAT TEKANAN SEKELILING DADA NEGATIF

DAHULU DIGUNAKAN PADA PASIEN2 POLIO, SAAT INI DIGUNAKAN PADA PASIEN2 YG MENDERITA PENYAKIT NEUROMUSKULAR DGN FUNGSI PARU NORMAL

“IRON LUNG” MENARIK RONGGA TORAKS SEHINGGA UDARA MASUK KE PARU.

AKSES KE PASIEN TERBATAS HARUS CUKUP MENGATASI RESISTENSI DAN

COMPLIANCE PASIEN

EARLY VENTILATOR 1937

POSITIVE PRESSURE VENTILATOR

MEMBERIKAN TEKANAN POSITIF KE DALAM PARU PASIEN

BANYAK DIGUNAKAN SAAT INI

UDARA MENGALIR BERDASARKAN PERBEDAAN TEKANAN DARI TEKANAN TINGGI KE TEKANAN RENDAH

HARUS DAPAT MENGATASI RESISTENSI DAN COMPLIANCE PARU DAN DINDING DADA

TEKANAN DALAM RONGGA TORAK POSITIF SAAT INSPIRASI YG BERIMPLIKASI MENGGANGGU VENOUS RETURN KE JANTUNG, MENINGKATKAN RESITENSI PEMBULUH DARAH PARU, DAN MENURUNKAN CARDIAC OUTPUT (HEART-LUNG INTERACTION)

SANGAT TIDAK FISIOLOGIS

REVIEW ANATOMI DAN FISIOLOGI SISTIM RESPIRASI

PROSES MEKANIK, KELUAR MASUKNYA UDARA DARI LUAR KE DALAM PARU DAN SEBALIKNYA YAITU BERNAFASBERNAFAS

TERJADI ANTARA UDARA DALAM ALVEOLUS DENGAN DARAH DALAM KAPILER, PROSESNYA DISEBUT DIFUSI

PROSES PROSES RESPIRASIRESPIRASI

VENTILASI PARU

PERTUKARAN GAS

EKSTERNA

INTERNAINTERNA

UTILISASI O2

PERTUKARAN GAS

PEMAKAIAN OKSIGEN DALAM SEL : ADA REAKSI PELEPASAN ENERGI

PERTUKARAN GAS ANTARA DARAH DENGAN SEL/ JARINGAN

FISIOLOGI

DEFINISIDEFINISI Ventilasi: proses keluar masuknya udara (gas) dari dan ke

dalam paru. Tidal Volume (VT): jumlah gas ekspirasi per kali nafas –

biasanya 500 ml (5-10 ml/kgBB) Ventilasi merupakan fungsi dari volume semenit

(Minute Volume (VE).

RR X TIDAL VOLUME

VENTILASI PARU

Eliminasi CO2

INSPIRATORY/EXPIRATORY RATIO (I:E ratio)

Pertama tentukan waktu Inspirasi (I time) Dewasa 1 dtk, anak 0.6-0.7 dtk

Menentukan I:E rasio RR dibagi 60. Hasilnya disebut waktu siklus respirasi (the cycle time

= T total). Ttotal – Ti = Te. Sebagai contoh, RR = 20 berarti 60/20 = 3 dtk.

3 – Ti (mis; 1) = 2 adalah Te Selanjutnya 2/1 = 2 berarti I:E rasio = 1:2

Ttotal3 dtk

Siklus respirasi

Ti1 dtk

Waktu inspirasi

Te2 dtk

Waktu ekspirasi

KURVA NAFAS SPONTAN DAN VENTILASI MEKANIK

PRESSURE

TIME

INSPIRASI EKSPIRASI

0

Inspirasi = Tekanan negatif

Ekspirasi = Tekanan Positif

-2

Peak pressure

Plateau pressure

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

COMPLIANCE (COMPL)

COMPLIANCE (COMPL)

2 KOMPONEN PENTINGVENTILASI PARU

2 KOMPONEN PENTINGVENTILASI PARU

FLOW = PRESSUREPRESSURE

RESISTANCERESISTANCE

BRONKOSPASME TUMOR / SEKRET

ETT TERLALU KECIL

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

Kaku Elastis

LOW COMPLIANCE

HIGH COMPLIANCE

BALON

COMPLIANCE (COMPL)

COMPLIANCE (COMPL)

Elastis

Edema /elastisitas dinding alveoli

Definisi, Rasio perubahan volume akibat terjadinya perubahan pressure V/PTerbagi 2;

Compl paru (edema paru, fibrosis, surfactan <<) Compl dinding dada (obesitas, distensi abdomen)

Low compliance V/P = <1 Edema paru, pneumonia berat, ARDS, efusi pleura,

hematopneumotoraks, abdominal pressure >>: u/ memasukkan volume yang diinginkan dibutuhkan pressure yg lebih besar.

High compliance V/P = > 1 Muscle relaxant, COPD, open chest dgn pressure

yg kecil dapat tidal volume yg masuk besar

COMPLIANCE (COMPL)

COMPLIANCE (COMPL)

PEEPEEPPPOSITIVE END EXPIRATORY POSITIVE END EXPIRATORY

PRESSUREPRESSURE

PEEP(POSITIVE END EXPIRATORY PRESSURE)

– SEWAKTU AKHIR EXPIRATORY, AIRWAY PRESSURE TIDAK KEMBALI KETITIK NOL

– DIGUNAKAN BERSAMA DENGAN MODE LAIN SEPERTI; SIMV, ACV ATAU PS

– DISEBUT CPAP JIKA DIGUNAKAN PADA MODE NAFAS SPONTAN

FUNGSI PEEPFUNGSI PEEP

PEEP 5

REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARU

MENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUS

MENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS (ALVEOLI

RECRUITMENT)

REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARU

MENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUS

Distending forcesElastic forces

MENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS (ALVEOLI RECRUITMENT)

Distending forces

Elastic forces

PRINSIP KERJA VENTILASI PRINSIP KERJA VENTILASI MEKANIKMEKANIK

Kapadia, [Postgrad Med J 1998 74 330-5].Kapadia, [Postgrad Med J 1998 74 330-5].

=Three basic term = =Three basic term =

1. The Trigger: sinyal untuk membuka katup inspirasi, sehingga udara dapat mengalir ke paru pasien;

2. The Limit:faktor yang membatasi banyaknya udara yang mengalir ke paru

pasien; 3. The Cycling: sinyal untuk menghentikan

proses inspirasi bersamaan dengan pembukaan katup ekspirasi.

INITIATION/ START

TARGET/ LIMITATION

CYCLING

KURVA NAFAS SPONTANKURVA NAFAS SPONTAN

PRESSURE

TIME

INSPIRASI EKSPIRASI

0

Inspirasi = Tekanan negatif

Ekspirasi = Tekanan Positif

KURVA NAFAS VENTILASI MEKANIK;KURVA NAFAS VENTILASI MEKANIK;

PRESSURE

TIME

Inspirasi Ekspirasi

CYCLED:• Volume

• Time• Flow

TARGET / LIMITED:• Volume

• Pressure

INITIATION / TRIGER:• Control (waktu)

• Assisted (trigger)

0

KURVA NAFAS SPONTAN

PATIENT TRIGGERBerdasarkan penurunan tekanan di jalan nafas

(ada upaya nafas pasien) jumlah RR yang ada lebih banyak dari jumlah setting)

Assisted TIME TRIGGER

Berdasarkan setting waktu atau sesuai setting RR ventilator (tidak ada tambahan nafas dari pasien)

Control

INITIATION = TRIGGERINITIATION = TRIGGER

VOLUME TARGET/ORIENTED/LIMITED Berdasarkan setting tidal volume

sebelumnya

PRESSURE TARGET/ORIENTED/LIMITED Berdasarkan setting pressure sebelumnya

TARGET = LIMITATION = ORIENTED

KonstanVolume target:

Pressure

Flow/volume

MONITORINGMONITORING Volume target

Airway Pressure

RESISTENSI

TUBE/SIRKUIT KINKINGMUKUS PLAK

BRONKOSPASME

COMPLIANCE

EDEMA PARU AKUTPNEUMONIA LOBARIS

PNEUMOTORAKSARDS

FIGHTING VENT.

RESISTENSI

COMPLIANCE

AFTER SUCTIONINGBROKODILATASI

CUFF/SIRKUIT BOCOR

PENYEMBUHAN: - EDEMA PARU

-PNEUMONIA-ARDS

-AFTER WSD

Pressure target:

Pressure

Flow/volume

Konstan

MONITORINGMONITORING

RESISTENSI TUBE/SIRKUIT KINKING

MUKUS PLAKBRONKOSPASME

COMPLIANCE

EDEMA PARU AKUTPNEUMONIA LOBARIS

PNEUMOTORAKSARDS

FIGHTING VENT.

RESISTENSI

COMPLIANCE

AFTER SUCTIONINGBROKODILATASI

CUFF/SIRKUIT BOCOR

PENYEMBUHAN: - EDEMA PARU

-PNEUMONIA-ARDS

-AFTER WSD

Pressure target

Tidal Volume

VOLUME CYCLEDBerdasarkan setting volume sebelumnya

TIME CYCLEDBerdasarkan setting waktu sebelumnya

FLOW CYCLEDBerdasarkan penurunan peak flow 25% (manufactured)

CYCLED = END OF EXPIRATIONCYCLED = END OF EXPIRATION

POLA / MODE VENTILASIPOLA / MODE VENTILASI

Control mode

RR pasien sesuai dengan yg disetting

Setting trigger > -2 (sensitivity = tidak sensitif)

Setiap ada trigger tidak akan dibantu ventilator

Tidak nyaman u/ pasien sadar, harus sedasi atau relaksasi

Biasa digunakan untuk resusitasi otak, dimana nilai PCO2 sudah ditetapkan

0

P

T

6 DETIK 6 DETIK 6 DETIK

Control Volume Cycled

(VC,IPPV,CMV) Control Time Cycled

(PC,P-CMV)

Assisted mode

0

P

T

1. RR pasien lebih dari setting

2. Trigger insp berdasar upaya nafas pasien (negative pressure)

3. Sensitivity dibuat < 0 (sensitif terhadap upaya nafas pasien)

4. Setiap trigger akan dibantu ventilator

5. Jika RR pasien lebih dari yg di setting disebut assisted mode, jika sama dgn setting RR disebut control mode.

6. Komplikasi hiperventilasi (PCO2 <<)

4 DETIK 3 DETIK 5 DETIK

Assisted Volume Cycled

Assisted Time Cycled

SIMV mode

P

0T

Siklus SIMV

Periode SIMV Periode spontan

1. Contoh, Jika setting SIMV rate = 6. Berarti siklus SIMV = 60/6 = 10 detik

2. Jika RR pasien 20; maka periode SIMV dibuat sama dgn RR pasien yaitu = 60/20 = 3 detik, bisa dengan menaikkan RR,flow rate antara 60-80 L/menit atau setting T inspirasi

3. Sisanya adalah periode spontan 10 – 3 = 7 detik untuk memberi kesempatan pasien bernafas spontan tanpa dibantu.

4. Contoh, jika SIMV diberi PS 10 cmH2O, maka setiap nafas spontan akan diberi support sebesar 10 cm H2O

CPAP mode

0

5PEEP 5

1.1. PEEP pada nafas spontanPEEP pada nafas spontan

2.2. Untuk proses weaningUntuk proses weaning

3.3. Tidak mengganggu cardiac output, karena tekanan Tidak mengganggu cardiac output, karena tekanan negatif pada inspirasinegatif pada inspirasi

25% of peak flow

Peak flow

PEEP

Pinsp

Paw 4 KOMPONEN

1.Trigger

2. Presurisasi

3. Akhir inspirasi

4. ekspirasi

42

1 3

•Jika flow mencapai 25% dari peak flow flow stop

•RR, peak flow dan tidal volume ditentukan oleh pasien sendiri.

•Trigger berdasarkan usaha nafas pasien (neg pressure), jika pasien tidak bernafas (apneu) maka ventilator juga tidak memberikan ventilasi support

•Karena sangat tergantung trigger pasien, maka biasanya di back dgn SIMV

•Jika Pressure > 20 = Pressure control

•Untuk mengurangi WOB akibat resistensi tubing dan tube, proses weaning

Flow Cycled mode = PS, ASB, Spont.

60 L/mnt

15 L/mnt

BiPAP mode

05

PEEP 5

25

1. Jika tidak ada nafas spontan, BIPAP sama dengan mode pressure control

2. Pasien dapat bernafas spontan saat inspirasi dan saat ekspirasi (PEEP), sehingga kemungkinan fighting ventilator kecil.

3. Tidak mengganggu cardiac output, karena pressure dalan rongga toraks negatif (nafas spontan)

P high / P insp

Nafas spontan saat delivery breath/inspirasi pressure atau saat ekspirasi

NEW-APPROACHES OF NEW-APPROACHES OF MECHANICAL VENTILATIONMECHANICAL VENTILATION

Adaptive Support Adaptive Support VentilationVentilation

Modus pada ventilator Hamilton GalileoModus pada ventilator Hamilton Galileo Not just a weaning methodNot just a weaning method Pressure control dan pressure support Pressure control dan pressure support

(spontan) diatur sendiri oleh ventilator(spontan) diatur sendiri oleh ventilator

Dokter memasukkan data Dokter memasukkan data Berat badan pasienBerat badan pasien Setting alarm “high Setting alarm “high

pressure”pressure” FiO2FiO2 ETS (Expiratory Trigger ETS (Expiratory Trigger

Sensitivity Sensitivity 10-40%) 10-40%) initial peak flow Prampinitial peak flow Pramp % minute volume % minute volume

control (20-200%)control (20-200%)

Algoritma ASV yang akan Algoritma ASV yang akan menentukan sendiri tidal menentukan sendiri tidal volume, frekuensi nafas dan volume, frekuensi nafas dan flow buat pasien untuk flow buat pasien untuk mendapatkan pola nafas yang mendapatkan pola nafas yang optimal, berdasarkan estimasi optimal, berdasarkan estimasi keadaan paru pasien keadaan paru pasien (compliance) (compliance) 5 test breath 5 test breath

Adaptive Support VentilationAdaptive Support Ventilation

Pada setting minute volume Pada setting minute volume 100% maka ventilator akan 100% maka ventilator akan memberikan volume sebesar:memberikan volume sebesar: 100 ml/kg/min- adults100 ml/kg/min- adults 200 ml/kg/min- pediatrics200 ml/kg/min- pediatrics

Jika tidak ada upaya nafas Jika tidak ada upaya nafas pasien (trigger) maka modus pasien (trigger) maka modus akan otomatis menjadi time-akan otomatis menjadi time-cycle/pressure target dengan cycle/pressure target dengan garansi volumegaransi volume

Jika ada upaya nafas pasien, Jika ada upaya nafas pasien, maka modus akan berubah maka modus akan berubah menjadi pressure support menjadi pressure support dengan jaminan volume yang dengan jaminan volume yang sudah diset (minute volume)sudah diset (minute volume)

Semakin banyak minute volume Semakin banyak minute volume dari pasien, maka support yang dari pasien, maka support yang diberikan oleh ventilator akan diberikan oleh ventilator akan berkurang berkurang

Adaptive Support VentilationAdaptive Support Ventilation

Airway Pressure Release Airway Pressure Release VentilationVentilation

(APRV)(APRV)

Sebenarnya bukan modus baru lagi- pernah diteliti oleh Downes, thn 1987

Suatu CPAP, tidak berdasarkan trigger pasien, suatu time-cycled (pressure target), ada pressure release dan nafas spontan.

Airway Pressure Release Airway Pressure Release VentilationVentilation

(APRV)(APRV)

Indikasi: ALI dgn penurunan compliance

Keuntungan Peak dan Plateau

pressure rendah Prinsip nafas spontan

(SaO2 akan > baik) Recruitment alveoli,

kemungkinan re-kolaps kecil

Memperbaiki V:Q matching

Efek sirkulasi kecil

Airway Pressure Release VentilationAirway Pressure Release Ventilation(APRV)(APRV)

Kerugian asynchrony dengan nafas spontan ventilator tidak transportable Beberapa dokter tidak familar Studi terbatas

Airway Pressure Release Airway Pressure Release VentilationVentilation

(APRV)(APRV)

MONITORING VENTILASI MEKANIK MONITORING VENTILASI MEKANIK BERDASARKAN ANALISA GAS DARAHBERDASARKAN ANALISA GAS DARAH

I:EI:E

I:EI:E

OXYGENATION

VENTILATION

KILLING MACHINE or

KILLING DOKTER

Semoga sukses