PRINSIP DASAR VENTILASI MEKANIKOLEH:SUBIYANTOPERAWAT RSUP Dr.KARIADI SEMARANG

SEJARAHSebelum 1900: Penggunaaan respirator u/ tujuan penelitian.1832 Dr. John Dalziel, Scotland1847 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

TIDAL VOLUME KONSISTENHANYA MONITORING AIRWAY PRESSURENAFAS MEKANIK BERDASARKAN UPAYA NAFAS PASIEN

INTERMITENT MANDATORY VENTILATION

MICROPROCESSOR, ALARM SISTIM + PRESSURE LIMIT1960S1970S1980S

VENTILATORDIRANCANG U/ MEMBANTU INSPIRASI DAN EKSPIRASI PASIENBISA SECARA ELEKTRIK ATAU PNEUMATIKHIGHLY RELIABLE, DURABLE AND PRECISEPERKEMBANGAN MICROPROCESSOR AND ELECTRONIC CONTROL MAKIN KOMPLEKSHARGA RATA-RATA $ 30.000 40.000SAAT INI TERSEDIA VENTILATOR KECIL DAN MURAH UNTUK DIGUNAKAN DI RUMAH (HOME VENTILATOR)

KOMPONEN VENTILATORSUMBER O2 DAN AIRPENGHANGAT DAN HUMIDIFIKASI GAS INSPIRASIVALVES, SOLENOIDS DAN PNEUMOTACHOGRAPHS SHAPE, CONTROL AND MONITOR ALIRAN GAS KE PASIENMETODE INTERFACEPASIEN MONITORING, SAFETY DAN SISTIM ALARM

VENTILASI MEKANIKNEGATIVE PRESSURE VENTILATORPOSITIVE PRESSURE VENTILATOR

NEGATIVE PRESSURE VENTILATORMEMASUKKAN UDARA KE DALAM PARU DENGAN CARA MEMBUAT TEKANAN SEKELILING DADA NEGATIFDAHULU DIGUNAKAN PADA PASIEN2 POLIO, SAAT INI DIGUNAKAN PADA PASIEN2 YG MENDERITA PENYAKIT NEUROMUSKULAR DGN FUNGSI PARU NORMALIRON LUNG MENARIK RONGGA TORAKS SEHINGGA UDARA MASUK KE PARU.AKSES KE PASIEN TERBATASHARUS CUKUP MENGATASI RESISTENSI DAN COMPLIANCE PASIEN

EARLY VENTILATOR1937

POSITIVE PRESSURE VENTILATORMEMBERIKAN TEKANAN POSITIF KE DALAM PARU PASIENSISTIM INI BANYAK DIGUNAKAN UDARA MENGALIR BERDASARKAN PERBEDAAN TEKANAN DARI TEKANAN TINGGI KE TEKANAN RENDAHHARUS DAPAT MENGATASI RESISTENSI DAN COMPLIANCE PARU DAN DINDING DADATEKANAN DALAM RONGGA TORAK POSITIF SAAT INSPIRASI YG BERIMPLIKASI MENGGANGGU VENOUS RETURN KE JANTUNG, MENINGKATKAN RESITENSI PEMBULUH DARAH PARU, DAN MENURUNKAN CARDIAC OUTPUT

KLASIFIKASITIDAK ADA KLASIFIKASI YANG DAPAT DITERIMA SECARA LUASKEKACAUAN PENGGUNAAN KATA2 AJEKTIV SEPERTI CYCLING, CONTROL AND MODE

SISTIM RESPIRASIMEMENUHI KEBUTUHAN METABOLISME SEL AKAN O2 DAN MENGELUARKAN CO2 SEBAGAI SISA METABOLISME SEL

SISTIM RESPIRASISTRUKTUR ANATOMIKONTROL RESPIRASI PERTUKARAN GASVENTILASI PARUTRANSPORT GAS

STRUKTUR ANATOMILubang hidungBronkusFaringLaringRongga hidungTrakeaORGAN2 SISTIM RESPIRASI

STRUKTUR ANATOMIPLEURA DAN PARUPLEURA VISERALKAVITAS PLEURA + CAIRAN PLEURADIAFRAGMAPLEURA PARIETALPARUPARU

TrakeaBronkus primerBronkus sekunderBronkiolus terminalisSaccus alveoliiZona konduksiZona respirasiBronkus tersierBronkiolusBronkiolus respiratoriDari lubang hidung sampai bronkiolus terminalis disebut area konduksi (penghantar), sedangkan dari bronkiolus sampai alveoli disebut area respirasi (tempat pertukaran gas)Dari bronkiolus sampai br. Terminalis lebih banyak mengandung otot polos u/ regulasi aliran udaraDari trakea sampai bronkiolus banyak mengandung supporting cartilage (tlg rawan) yg berfungsi menjaga agar jalan nafas tetap terbukaSTRUKTUR ANATOMICABANG BRONKUS

STRUKTUR ANATOMIAREA RESPIRASISTRUKTUR ALVEOLUS, KAPILER, SURFACTAN DAN MACROFAGSURFACTANKAPILER PARUSEL ALVEOLIMACROFAGalveolusBRONKIOLUS RESP

PROSES RESPIRASI PROSES MEKANIK, KELUAR MASUKNYA UDARA DARI LUAR KE DALAM PARU DAN SEBALIKNYA YAITU BERNAFASTERJADI ANTARA UDARA DALAM ALVEOLUS DENGAN DARAH DALAM KAPILER, PROSESNYA DISEBUT DIFUSIVENTILASI PARUPERTUKARAN GASEKSTERNA INTERNA UTILISASI O2PERTUKARAN GASPEMAKAIAN OKSIGEN DALAM SEL PADA REAKSI PELEPASAN ENERGI PERTUKARAN GAS ANTARA DARAH DENGAN SEL JARINGAN/TISUE

DEFINISIVentilasi: 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)Minute Volume (VE): RR X TIDAL VOLUME VENTILASI PARU

VENTILASI PARUHUKUM BOYLEPRESSURE DARI GAS BERBANDING TERBALIK DGN VOL CONTAINERVOLUME PRESSURE VOLUME PRESSURE PERUBAHAN VOLUME MENYEBABKAN PERUBAHAN PRESSURETABRAKAN PARTIKEL2 GAS KE DINDING KONTAINER MENIMBULKAN PRESSURE

VENTILASI PARUINSPIRASIMEKANISME INSPIRASIKONTRAKSI DIAFRAGMA & INTERKOSTALIS EKSTVOLUME INTRATORAKS >>INTRAPLEURAL PRESSURE >> NEGATIFPARU EKSPANSI (MENGEMBANG)INTRAPULMONAL PRESSURE >> NEGATIFUDARA MENGALIR KE DALAM PARU

VENTILASI PARUINSPIRASIKONTRAKSI OTOT INTERKOSTALIS EKSTERNA IGA TERANGKATKONTRAKSI DIAFRAGMA DIAFRAGMA BERGERAK INFERIOR EKSPIRASIRELAKSASI OTOT INTERKOSTALIS EKSTERNA IGA KE POSISI SEMULARELAKSASI DIAFRAGMA DIAFRAGMA BERGERAK KE POSISI SEMULAINTRATORAKVOLUMEPRESSUREVOLUMEPRESSUREINSERT

VENTILASI PARUINSPIRASIPERUBAHAN TEKANAN DALAM PLEURA (INTRAPLEURAL PRESSURE)KONTRAKSI DINDING DADAPARUVOLUME PARU MENJADI LEBIH BESAR762761760759758757756755754753 1 0 -2 -1 -3 -4 -5 -7 -6 0 0.5 INSPIRASI EKSPIRASI 5 DETIK TIDAL VOLUMEINTRAPULMONARY PRESSUREINTRAPLEURAL PRESSURETEKANAN PLEURA LEBIH NEGATIFTRANSPULMONARY PRESSURE INSPIRASIPLEURA PARIETAL

AIRWAY RESISTANCE (RAW)COMPLIANCE (COMPL)VENTILASI PARUCLRAWLUNGAIRWAY

AIRWAY RESISTANCE (RAW) Membatasi jumlah gas yg mengalir melewati jalan nafas (obstruksi jalan nafas) Flow = pressure/resistance Jika R Flow Ditentukan oleh besarnya diameter jalan nafas Pada nafas spontan, jika resistance me , secara normal respon tubuh adalah meningkatkan usaha nafas (WoB = RR >>, otot bantu nafas >>)

FLOW = PRESSURERESISTANCEBRONKUS NORMALAIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURERESISTANCEBRONKODILATASI: EPINEFRINAMINOFILINBETA 2 AGONISAIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURERESISTANCEBRONKOKONSTRIKSI: HISTAMINOBSTRUKSI: MUKUS/SEKRETAIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURERESISTANCEBRONKOSPASMETUMOR/SEKRETETT TERLALU KECILKOLAPS/ATELEKTASISAIRWAY RESISTANCE (RAW)

COMPLIANCE (COMPL)KakuElastisLOW COMPLIANCEHIGH COMPLIANCEBALON

COMPLIANCE (COMPL)Definisi, Rasio perubahan volume akibat terjadinya perubahan pressure V/PTerbagi 2; Compl paru (edema paru, fibrosis, surfactan : u/ memasukkan volume yang diinginkan dibutuhkan pressure yg lebih besar.High complianceMuscle relaxant, COPD, open chest dgn pressure yg kecil dapat tidal volume yg masuk besar

COMPLIANCE (COMPL)COMPL = NormalCompl Compl NormalP , VP , V COPD, EMFISEMAEDEMA PARU,ARDS,PNEUMONIA ATELEKTASE V P

P-V LOOP15302505000PVol50050025025015301530LOW COMPLIANCEHIGH COMPLIANCENORMALPEEP 5INSPIRASIEKSPIRASINAFAS SPONTAN

PERTUKARAN GAS

ALVEOLUSKAPILER PARUUDARA BEBAS:PiO2 : 20.9 % x 760 = 159 mmHgPiCO2 : 0.04 % x 760 = 0.3 mmHgPiN2 : 78.6 % x 760 = 597mmHgPiH2O : 0.46 % x 760 = 3.5 mmHgN2H2OO2PAO2:104 mmHgCO2PACO2:40 mmHgO2PaO2: 40 mmHg O2PaO2: 104 mmHgCO2PaCO2: 45 mmHgCO2PaCO2: 40 mmHgPROSES DIFUSIPAN2:573 mmHgPAH2O:47 mmHg

Hubungan Ventilasi (V) dan Perfusi (Q)ANATOMICAL DEAD SPACEALVEOLAR DEAD SPACEPHYSIOLOGICAL DEAD SPACEVENOUS ADMIXTURE (SHUNT)V/Q = V/Q > 1V/Q = 1V/Q < 1V/Q = 0TRAKEAKAPILER PARUMECHANICAL DEAD SPACE:TUBECONNECTORET CO2BREATHING CIRCUITNORMAL

Hubungan Ventilasi (V) dan Perfusi (Q)Normal, V/Q=1Alveolar Deadspace, V/Q > 1Alveolar Deadspace, V/Q = Shunting, V/Q < 1True Shunting, V/Q = 0Kapiler parualveolusEmboli paruPneumonia, atelektasis,edema paru,fibrosis paruSyok

VARIABEL PENTING DALAM VENTILASI MEKANIK

FiO2 :FRAKSI KONSENTRASI OKSIGEN INSPIRASI YG DIBERIKAN (21 100%)TIDAL VOLUME (VT):JUMLAH GAS/UDARA YG DIBERIKAN VENTILATOR SELAMA INSPIRASI DALAM SATUAN ml/cc ATAU liter. (5-10 cc/kgBB)FREKUENSI / RATE (f) :JUMLAH BERAPA KALI INSPIRASI DIBERIKAN VENTILATOR DALAM 1 MENIT (10-12 bpm)FLOW RATE :KECEPATAN ALIRAN GAS ATAU VOLUME GAS YG DIHANTARKAN PERMENIT (liter/menit)

- Menentukan siklus respirasi - Jika setting RR pd ventilator 10 x/menit maka 60/10 = 6 dtk- Jadi T (Total) = T (Inspirasi) + T (Ekspirasi) = 6 dtk- Berarti inspirasi + ekspirasi harus selesai dalam waktu 6 dtk.6 dtk6 dtk Ins + Eksp Ins + EkspT I M E = WAKTU frekuensi

INSPIRATORY FLOW RATEMerupakan fungsi dari TV, RR dan I:E rasioFlow (l/menit) = TV/Tinsp x 60Jika RR 20 x/menit maka:Ttotal = 60/20 = 3 detikRatio 1:2 Ti = 1 detikJika TV 500 ml : maka Insp Flow rate = 0.5/1 x 60 = 30 liter/menit

PEEP(Positive End Expiratory Pressure)PEEP 5REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARUMENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUSMENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS (ALVEOLI RECRUITMENT)

PEEP(Positive End Expiratory Pressure)REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARU+100AB

PEEP(Positive End Expiratory Pressure)MENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUS+20+100ABC

PEEP(Positive End Expiratory Pressure)MENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS (ALVEOLI RECRUITMENT)0+5+10+15+15+10+50

PRINSIP KERJA VENTILASI MEKANIKINITIATION/ STARTTARGET/ LIMITATIONCYCLING

KURVA NAFAS SPONTANPRESSURETIMEINSPIRASIEKSPIRASI0Inspirasi = Tekanan negatifEkspirasi = Tekanan Positif

KURVA VENTILASI MEKANIK;3 KOMPONENPRESSURETIMEInspirasiEkspirasiCYCLEDTARGET / LIMITEDINITIATION / TRIGER0KURVA NAFAS SPONTAN0

TIME TRIGGERBerdasarkan setting waktu Control mode

PATIENT TRIGGERBerdasarkan penurunan tekanan di jalan nafas (airway pressure) Assisted modeINITIATION = TRIGGER

VOLUME TARGET/ORIENTED/LIMITED Berdasarkan setting tidal volume sebelumnya

PRESSURE TARGET/ORIENTED/LIMITED Berdasarkan setting pressure sebelumnyaTARGET = LIMITATION = ORIENTED

KonstanVolume target:PressureFlow

EFEK NEGATIF VOLUME TARGETALVEOLUSHUKUM LAPLACEBRONKIOLUS RESPIRATORIP = 2T/rP = pressureT = tensionR = radius

r1 > r2P1 < P2Untuk t konstan12

VOLUME CYCLEDBerdasarkan setting volume sebelumnyaTIME CYCLEDBerdasarkan setting waktu sebelumnyaFLOW CYCLEDBerdasarkan penurunan flow 25% (manufactured)CYCLED = END OF EXPIRATION

JENIS MODE VENTILASI

MODEINITIATIONLIMITEDCYCLEDVOLUME TARGETControl Modetimevolumevolume/timeAssist-control modepressurevolumevolume/timeIMVtime volumevolume/timeSIMVpressurevolumevolume/timePRESSURE TARGETPressure supportPressurepressureflowPressure controltimepressuretimeAirway Pressure Release Ventilation (APRV)timepressuretime

CMVPAVPCVBIPAPSIMVVAPSAPRVASBPSVACVCPAP

Control mode RR sesuai dengan yg disettingTrigger berdasarkan waktu (sensitivity >5 = tidak sensitif)Tidak nyaman u/ pasien sadar, harus sedasi atau relaksasiBiasa digunakan untuk resusitasi otak, dimana nilai PCO2 sudah ditetapkan 0PT6 DETIK6 DETIK6 DETIK

Assisted mode 0PTRR lebih dari yg disettingTrigger insp berdasar upaya nafas pasien (negative pressure)Sensitivity < 5 (sensitif terhadap upaya nafas pasien)Jika RR lebih dari yg di setting disebut assisted mode, jika sama dgn setting RR disebut control mode.Komplikasi hiperventilasi (PCO2

SIMV modeP0TSiklus SIMVPeriode SIMV Periode spontanContoh, Jika setting SIMV rate = 6. Berarti siklus SIMV = 60/6 = 10 detikJika RR pasien 20; maka periode SIMV dibuat sama dgn periode spontan yaitu = 60/20 = 3 detik, dengan menaikkan flow rate antara 60-80 L/menitSisanya adalah periode spontan 10 3 = 7 detik

CPAP mode05PEEP 5PEEP pada nafas spontanUntuk proses weaningTidak mengganggu cardiac output, karena tekanan negatif pada inspirasi

BiPAP mode05PEEP 525Jika tidak ada trigger pasien, sama dengan mode pressure controlPasien dapat bernafas spontan saat inspirasi dan saat ekspirasi (PEEP), sehingga kemungkinan fighting ventilator kecil.Tidak mengganggu cardiac output, karena pressure dalan rongga toraks negatif (nafas spontan)P high / P inspNafas spontan saat delivery breath/inspirasi pressure

15% of peak flowPeak flowPEEPPinspPaw4 KOMPONEN1.Trigger2. Presurisasi3. Akhir inspirasi4. ekspirasi4213RR, 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 supportKarena sangat tergantung trigger pasien, maka biasanya di back dgn SIMVJika Pressure > 20 = Pressure controlUntuk proses weaningJika flow mencapai 15% dari ekspirasi stop(PS) Pressure Support = (ASB) Assisted Spontaneous Breathing Mode

SETTING DAN MONITORING PADA VENTILATORTOMBOL DAN DISPLAYSETTINGHASIL SETTING, DATA PASIEN

Tidal volumeRespirasi ratePressure InspirasiI:E rasioPeak FlowPEEPFiO2SensitivityMaximum Pressure

Tidal volume ekspirasiRespirasi rate (assist, kontrol)Pressure/Peak pressureMinute Volume ekspirasiPEEPFiO2I:E rasioAlarm1.Tidal volume eks 2. RR3. Minute Volume eks4. Pressure

MONITORING BERDASARKAN MODE VENTILASIVolume target Pressure Resistensi / Compliance ; Tube kinking, bronkospasme, mukus plak, edema paru akut, pneumonia lobaris, pneumotoraks tension, Resistensi normal/ : compliance normal/ ;Penyembuhan edema paru/pneumonia, after suctioning, bronkodilatasi, cuff tube/sirkuit bocor.

PRESSURETIME0P peakPawPPTIMEPRESSURE0Perubahan complianceCompl meningkat : peak dan plateau pressure turun Compl menurun : plateau dan peak pressure naik Perubahan resistensiResistensi meningkat : peak pressure meningkat Resistensi menurun : peak pressure turun PawPeak pressurePlateau pressure

Pressure targetTidal Volume Resistensi / compliance :penyembuhan edema paru/pneumonia, bronkodilatasi, after suction, release pneumotoraks. Resistensi / compliance : Tube kinking, bronkospasme, mukus plak, edema paru akut, pneumonia lobaris, pneumotoraks tension.MONITORING BERDASARKAN MODE VENTILASI

Minute volumeRRBangun,NyeriDemamAutocyclingTVSetting Pressure terlalu >>

RRBradipneu/apneu pd setting mode PS/CPAPTVKebocoran sirkuitCuff bocorKonektor lepas

XXMONITORING BERDASARKAN MODE VENTILASI

MONITORING VENTILASI MEKANIK BERDASARKAN ANALISA GAS DARAHTITEI:E

Kurva End Tidal CO2NILAI END TIDAL CO2