BAB IV

MESIN ANESTESI

1. Penyalahgunaan alat gas anesthesia tiga kali lebih sering dibandingkan kegagalan alat dalam menyebabkan efek yang tidak diinginkan. Kurang familiernya dengan alat dan gagal mengecek fungsi mesin adalah penyebab tersering. Kelalaian ini hanya merupakan 2% dari kasus-kasus dalam ASA Closed Claim Project. Sirkuit pernafasan adalah penyebab kecelakaan yang paling sering (39%), hamper semua kecelakaan disebabkan oleh disconnect dan misconnect.

2. Mesin Anestesi menerima gas medis dari suplai gas, mengontrol aliran yang diinginkan dan menurunkan tekanan, jika diperlukan sampai ke batas aman, menguapkan volatile anesthetics ke campuran gas akhir yang terhubung dengan jalan nafas pasien. Ventilator mekanik yang tersambung ke sirkuit pernafasan tapi dapat dipisahkan dengan switch selama ventilasi spontan atau manual.

3. Dimana suplayi oxygen dapat langsung menuju katup pengontrol aliran, nitrous oxide, udara dan gas lain harus melewati alat pengaman terlebih dahulu sebelum mencapi katup pengontrol aliran masing-masing. Alat ini mencegah aliran gas lain jika tekanan oxygen tidak cukup. Alat ini mencegah pemberian campuran hipoxik ketika terdapat kegagalan suplai oksigen.

4. Sebuah pengaman yang lain adalah hubungan aliran gas nitrous oxide dengan aliran oxygen; hal ini untuk meyakinkan konsentrasi minimum oxygen 21-25%

5. Semua vaporizer modern adalah agen spesisfik, mampu untuk memberikan konsentrasi agen yang konstan pada perubahan temperature dan aliran gas melewati vaporizer

6. Peningkatan tekanan jalan nafas dapat menunjukkan perburukan komplains paru, peningkatan tidak volum, atau obstruksi pada sirkuit pernafasan, ETT, atau jalan nafas pasien. Penurunan

7. Secara tradisional, ventilator mesin anestesi memiliki desain sirkuit ganda dan sumber tenaga pneumatic dan dikontrol secara elektris. Mesin baru juga memiliki control mikroprosessor, yang bergantung pada sensor tekanan dan aliran. Beberapa model menawarkan mesin anestesi dengan ventilator yang menggunakan desain piston sirkuit tunggal.

8. Keuntungan utama dari ventilator piston adalah kemampuannya mengurimkan tidal volum yang akurat ke pasien dengan komplains paru yang buruk dan kepada pasien yang sangat kecil.

9. Ketika ventilator digunakan, “disconnect alarms” harus difungsikan secara pasif. Mesin anestesi paling tidak harus memiliki tiga disconnect alarms; tekanan rendah, tidak volum exhalasi rendah, dan exhalasi karbon dioksida yang rendah.

10. Karena spill valve ventilator tertutup selama inspirasi, aliran gas segar dari outlet mesin memberi kontribusi terhadap tidal volum yang diberikan pada pasien

11. Penggunaan oxygen flush valve selama siklus inspirasi dari ventilator harus dihindari karena spill valve ventilator akan tertutup dan adjustable pressure-limiting (APL) valve disingkirkan, hembusan oxygen (600-1200mL/detik) dan tekanan sirkuit akan diteruskan ke paru-paru pasien

12. Perbedaan yang besar antara tidal volum yang di set dan diterima pasien sering terlihat di ruang operasi selama volume-controlled ventilation. Sebabnya karena komplains dari sirkuit pernafasan, kompresi gas, penyatuan aliran gas segar ventilator, dan kebocoran pada mesin anestesi, sirkuit pernafasan, atau jalan nafas pasien

13. Penghisap gas sisa membuang gas yang diventilasikan keluar dari sirkuit pernafasan oleh APL valve dan spill valve ventilator. Polusi di ruang operasi dapat menghadapkan bahaya pada anggota tim operasi.

14. Inspeksi rutin dari alat anestesi sebelum penggunaannya meningkatkan familiaritas operator dan memastikan fungsinya. The United States Food and Drug Administration telah membuat prosedur standar untuk mesin anestesi dan breathing system.

Tidak ada alat yang sangat dihubungkan dengan praktek anestesi dibandingkan dengan mesin anestesi (Figure 4-1). Yang paling dasar, anestesiologis mengunakan mesin anestesi untuk mengontrol pertukaran gas pasien dan memberikan anastetik inhalasi. Mesin anestesi modern telah lebih canggih dan memiliki banyak komponen keamanan, breathing circuit, monitor dan ventilator mekanis, dan satu atau lebih mikroprosessor yang dapat mengintegrasi dan memonitor seluruh komponen. Monitor dapat ditambahkan secara eksternal dan sering masih dapat diintegrasikan secara penuh. Lebih lanjut, modular desainnya memberikan banyak pilihan configurasi dan pilihan dari satu jenis produk. Penggunaan mikroprosessor memberikan pilihan

seperti mode ventilator yang canggih, prekeman otomatis, dan networking dengan monitor lokal atau jauh dan juga dengan sistem informasi rumah sakit. Ada dua produsen utama mesin anestesi di Amerika, Datex-Ohmeda (GE Healthcare) dan Draeger Medical. Fungsi yang benar dari alat sangat penting bagi keselamatan pasien.

Figure 4–1. 

Mesin anestesi modern (Datex-Ohmeda Aestiva). A: Depan. B: Belakang.Banyak kemajuan yang telah dicapai dalam menurunkan jumlah efek buruk dari penggunaan alat

gas anestesi, dengan mendesain ulang alat dan pendidikan. Penyalahgunaan alat gas anesthesia tiga kali lebih sering dibandingkan kegagalan alat dalam menyebabkan efek yang tidak diinginkan. Penyalahgunaan alat ditandai dengan kesalahan pada persiapan, perawatan, atau pengaturan alat. Kesalahan yang dapat dicegah adalah kurang familiernya operator terhadap alat dan gagal untuk mengecek fungsi mesin. Kesalahan ini hanya 2% dari kasus-kasus pada ASA Claims Project database. Breathing circuit adalah penyebab tunggal paling sering dari kecelakaan (39%); hampir semua insiden berhubungan dengan misconnect dan disconnect. Misconnect didefinisikan sebagai nonfungsional dan konfigurasi yang tidak umum dari komponen breathing circuit atau penyambungannya. Kasus lain yang lebih sedikit melipusi vaporizer (21%), ventilator (17%) dan suplai oxygen (11%). Beberapa komponen dasar dari mesin anestesi lainnya 7% kasus. Harus diperhatikan bahwa klaim malpraktek yang terkait dengan mesin anestesi, tanki oxygen atau pemipaan, dan ventilator terjadi sebelum 1990, klaim yang terkait dengan breathing circuit dan vaporizer terus terjadi setelah 1990.

American National Standards Institute mempublikasikan spesifikasi standar spesifikasi untuk mesin anestesi dan komponennya. Tabel 4-1 mendaftarkan hal-hal penting dari mesin anestesi modern. Perubahan pada desain alat telah diarahkan untuk meminimalisir kemungkinan misconnect dan disconnect dari breathing circuit dan otomatisasi pengecekan mesin. Karena lamanya durabilitas dan fungsionalitas dari mesin anestesi, ASA menyususn tuntunan untuk menentukan kadaluarsa dari mesin anestesi (Tabel 4-2). Bab ini merupakan pengenalan dari desain, fungsi dan kegunaan dari mesin anestesi.

Table 4–1. Fasilitas Keamanan Penting pada Mesin Anestesi Modern.

Fasilitas Kegunaan

Koneksi gas spesifik yang tidak dapat tertukar ke inlet pipa (DISS)1 dengan pengukur tekanan, filter dan katup pengecek  

Mencegah koneksi ke pipa yang tidak tepat, mendeteksi kegagalan, habisnya atau fluktuasi gas.

Pin index safety system untuk silinder dengan pengukur tekanan, dan paling sedikit satu silinder oksigen

Mencegah koneksi ke silinder yang salah, cadangan suplai gas dan mendekteksi kehabisan gas.

Alarm oxygen tekanan rendah Mencegah kegagalan suplai oxygen pada inlet gas

Alat pengontrol rasio oxygen/nitrous (pencegah hipoksia)

Mencegah pemberian gas dengan oxygen < 21%

Alat pengaman kegagalan oxygen (alat penutup atau alat proporsi)

Mencegah pemberian nitrous oxide atau gas lain ketika suplai oxygen tidak ada.

Oxygen harus memasuki manifold bersama lebih hilir dari gas lain.

Mencegah hipoksia jika ada kebocoran gas.

Monitor dan alarm konsentrasi oxygen Mencegah pemberian campuran gas hipoksik jika terjadi kebocoran sistem, mengatur konsentrasi oksigen dengan tepat.

Mengaktifkan secara otomatis monitor dan alarm yang penting

Mencegah penggunaan mesin tanpa monitor yang penting.

Alat interlocking vaporizer Mencegah pemberian lebih dari satu gas volatill secara bersamaan.

Capnography dan pengukuran gas anestetik Mengarahkan ventilasi; mencegah overdosis anestetik, membantu mengurangi awareness

Mekanisme flush oksigen yang tidak melewati Mengisi atau membilas secara cepat sirkuit

Fasilitas Kegunaan

vaporizers pernafasan.

Monitor dan alarm tekanan sirkuit pernafasan. Mencegah barotrauma paru dan mendeteksi tekanan jalan nafas positif, puncak tinggi dan negative yang terus-menerus.

Monitor volume ekshalasi Menganalisa ventilasi dan mencegah hypo atau hyperventilasi.

Monitor pulse oximetry, tekanan darah, dan EKG Memberikan monitoring standar yang minimal.

Ventilator mekanis Mengontrol ventilasi alveolar lebih akurat dan selama paralysis otot untuk waktu yang lama.

Baterai cadangan. Memberi tenaga listrik temporer (> 30 min) untuko monitor dan alarm jika terjadi pemadaman listrik.

Sistem scavenger. Mencegah kontaminasi ruang operasi dengan gas anestetik.

Table 4–2. Fasilitas yang tidak dapat diterima/tidak diinginkann pada Mesin Anestesi yang Lama Fasilitas yang tidak dapat diterima

1. Vaporizer yang dikontrol oleh Flowmeter (cth., copper, kettle, Vernitrol)

2. Lebih dari satu katup control aliran untuk satu macam gas.

3. Vaporizer dengan dial rotary yang meningkatkan konsentrasi dengan rotasi searah jarum jam.

4. Koneksi pada scavenging system yang sesukuran dengan koneksi sirkuit pernafasan.

Fasilitas yang tidak diinginkan

1. Adjustable pressure-limiting (APL) valve yang tidak terisolasi selama ventilasi mekanis.

2. Knob control aliran oxygen yang tidak bergerigi atau lebih besar dan konb control aliran gas lain.

3. Kontrol flush oxygen yang tidak terlindung dari aktivasi yang tak disengaja.

4. Tidak adanya saklar utama On/Off untuk aliran listrik yang integral dengan monitor dan alarm.

5. Tidak adanya alat anti-diskoneksi pada selang gas segar (common gas outlet)

6. Tidak adanya alarm tekanan jalan nafas.

A. PENDAHULUANDalam bentuk dasar, mesin anestesi menerima gas medis dari suplai gas, mengontrol aliran dari gas dan menurunkan tekanannya ke level aman,; menguapkan anastetik volatile hingga campuran gas final; dan memberikan gas ke breathing circuit yang terhubung dengan jalan nafas pasien (Figures 4-2 dan 4-3). Ventilator mekanis yang tersambung ke breathing circuit tapi dapat dilepaskan denan sebuah switch selama ventilasi spontan atau manual. Suplai oxygen tambahan dan suction regulator juga biasanya ada pada mesin anestesi. Sebagai tambahan pada komponen keamanan standar (Tabel 4-1) mesin anestesia yang paling canggih mempunyai tambahan pengaman, dan computer processor yang mengintegrasi dan memonitor seluruh komponen, melakukan pengecekan otomatis dan memberikan pilihan perekaman otomatis dan

menghubungkan dengan monitor eksternal dan jaringan informasi rumah sakit (Figure 4-4). Beberapa mesin didesain untuk mobilitas (cth, Draeger Narkomed Mobile), magnetic resonance imaging kompabilitas (cth, Datex-Ohmeda Aestiva/5 MRI), Draeger Narkomed MRI-2) atau bentuk kompak (cth, Datex-Ohmeda/5 Avance dan Aestiva S5 Compact, Draeger Fabius Tito)

Figure 4–2

Skema fungsional sebuah mesin anestesi

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

Figure 4–3. 

Skema internal sederhana dari sebuah mesin anesthesia. A: Datex-Ohmeda Aestiva. B: Draeger Narkomed.

Inlet PipaOxygen, nitrous oxide, dan sering udaa dialirkan dari suplai sentra ke ruang operasi melewati jaringan pemipaan. Selangnya diberi kode warna dan menghubungkan ke mesin anestesi melalui fitting diameter-index safety system (DISS) yang tidak akan tertukar. Sebuah saringan menangkap debu dari suplai dinding dan katup satu arah mencegah aliran balik dari gas ke suplai pemipaan. Harus diperhatikan bahwa beberapa mesin memiliki oxygen (pneumatic) power outlet yang digunakan untuk ventilator atau untuk oxygen flowmeter tambahan. Fitting DISS untuk oxygen inlet dan oxygen power outlet identik dan tidak boleh tertukar.

Inlet SilinderMirip dengan pipa, silinder ditempelkan ke mesin melalui hangeryoke yang menggunakan pin index safety system untuk mencegah kesalahan. Komponen yoke meliputi pin, washer, saringan gas, dan katup pencegah

aliran balik. Silinder E yang ditempelkan ke mesin anestesi adalah sumber gas medis tekanan tinggi dan hanya digunakan sebagai cadangan kalau suplai pipa tidak memadai/gagal. Beberapa mesin memiliki dua silinder oxygen, jadi satu silinder dapat digunakan ketika yang kedua sedang diganti. Tekanan silinder biasanya diukur dengan Bourdon pressure gauge (Figure 4-5). Sebuah selang fleksibel didalam gauge ini akan menegang jika terkena tekanan gas, yang akan mendorong roda gigi untuk memutar jarum penunjuk.

Figure 4–4

Mesin anesthesia yang sangat canggih dengan peralatan lengkap A: Datex-Ohmeda S/5 ADU. B:

Draeger 6400.

Figure 4–5. 

Pengukur tekanan Bourdon

FLOW CONTROL CIRCUITSPengatur TekananTidak 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 (Figure 4-6). 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.

Figure 4–6. 

Regulator inlet silinder

Oxygen Supply Failure Protection DeviceDimana 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.

Figure 4–7. 

Draeger oxygen failure protection device (OFPD). A: Terbuka. B: Tertutup.

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 (Figures 4-7 dan 4-8). 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.

Figure 4–8. 

Datex-Ohmeda balance regulator

Flow Valves & MetersKetika 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 (Figure 4-9). 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.

Figure 4–9.

 

Katup jarum pengontrol aliran gas (Datex-Ohmeda). A: Oxygen. B: Nitrous oxide. Perhatikan secondary pressure regulator tekanan sekunder pada sirkuit oxygen dan the balance regulator pada sirkuit nitrous oxide.

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.

Figure 4–10. 

Constant-pressure variable orifice flowmeters (tipe Thorpe). A: Desain dua tabung. B: Desain Dual taper design.

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 (Figure 4-10A). 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.

Figure 4–11. 

Urutan flowmeters pada mesin dengan tiga gas. A: Urutan yang tidak aman. B: Tipikal urutan Datex-Ohmeda. C: Tipikal urutan Draeger.. Apapun urutannya, kebocoran pada saluran oksigen atau lebih ke hilir akan menyebabkan pemberian campuran gas yang hipoksik..

Jika terdapat kebocoran di atau setelah flowmter oksigen, campuran gas hipoksik dapat terkirim ke pasien (Figure 4-11). Untuk mengurangi resiko, flowmeter oksigen selalu diposisikan lebih hilir dibandingkan flowmeter yang lain (paling dekat ke vaporizer).

Figure 4–12. 

Datex-Ohmeda S/5 Avance dengan control aliran dan pengukuran elektronik.

Beberapa mesin anestesi mempunyai pengontrol aliran dan pengukuran secara elektronik (cth Datex-Ohmeda S/5 Avance, Figure 4-12). 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, lihat figure 4-13). 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.

Figure 4–13. 

Displai Grafik dan digital flowmeter pada Datex-Ohmeda S/5 ADU

A. Aliran oksigen minimumKatup aliran oksigen biasanya didesain untuk mengirimkan aliran minimum 150 mL/mnt ketika mesin anestesi dihidupkan. Salah satu metode menggunakan resistor aliran minimum. (Figure 4-14) 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)

Figure 4–14. 

Sebuah saluran bypass dengan resistor aliran minimum ke hulu sebelum katup control aliran

oxygen untuk memastikan adanya aliran oxygen minimum meskipun katup jarumnya dimatikan.

A, B, resistors

B. Pengontrol Rasio Oksigen/Nitrous OksidaSebuah 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 Figure 4-15), pneumatis (Draeger, Figure 4-16) 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)

Figure 4–15. 

Penghubung Draeger pneumatic aliran gas oxygen dan nitrous oxide (oxygen ratio controller or ORC). A: Noncontrolling. B: Controlling. C: Menutup.

Figure 4–16. 

Penghubung mekanis Datex-Ohmeda aliran gas oxygen dan nitrous oxide (Link-25).

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.

A. Fisika dari penguapanPada 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 (Figure 4-17). 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.

Figure 4–17. 

Tekanan uap gas anestetik.

B. Ketel tembagaVaporizer ketel tembaga tidak lagi digunakan secara klinis, bagaimanapun juga, mengerti cara kerjanya akan memberikan pemahaman terhadap pemberian zat volatil (Figure 4-18). 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.

C. Vaporizer Modern Conventional

Figure 4–18. 

Skema vaporizer ketel tembaga. Perhatikan bawhwa 50 mL/min uap halothane vapor ditambahkan untuk setiap 100 mL/min aliran oxygen flow yang melalui vaporizer.

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 (Figure 4-19). 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) bersamaan dengan modifikasi desain pada mesin yang lebih baru mencegah terjadinya masalah ini. Vaporiser akan mengkompensasi secara otomatis perubahan tekanan (spt pada perubahan altitude)

Table 4–3. Karakteristik Vaporizers Modern.

Model Agent-Specific yang tersedia  

Kapasitas (mL) 

Bahaya kalau dimiringkan

Vapor 19.1 H, E, I, S 200 Ya

Model Agent-Specific yang tersedia  

Kapasitas (mL) 

Bahaya kalau dimiringkan

(Draeger)

Vapor 2000 (Draeger)

H, E, I, S 300 Tidak (transport setting)

Tec 4 H, E, I, S 125 Ya

Tec 5 H, E, I, S 225 Ya

Tec 6 Plus D 375 Tidak (tertutup)

Tec 7 H, E, I, S 225 Ya

Aladin H, E, I, S, D 250 Tidak

H, halothane; E, enflurane; I, isoflurane; D, desflurane; S, sevoflurane.

Figure 4–19. 

Skema dari agent-specific variable-bypass vaporizers. A: Draeger Vapor 19.n. B: Datex-Ohmeda Tec 7.

D. Vaporizer ElektronikVaporizer 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)

Figure 4–20. 

Skema dari Datex-Ohmeda Tec 6 vaporizer desflurane elektronik.

Vaporizer Desfluran-Tekanan vapor desfluran sangat tinggi pada permukaan laut hingga hampir mendidih pada suhu ruangan (Figure 4-17). 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. (Figure 4-20). 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.

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.

Figure 4–21. 

Skema dari Datex-Ohmeda Aladin vaporizer elektronik.

Common (Fresh) Gas OutletBerlawanan 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, tetai karena oksigen yang siberikan 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

Sirkuit PernafasanSistem pernafasan yang paling sering digunakan di mesin anestesi adalah sistem lingkar (Figure 4-22). Sirkuit Bain kadang-kadang digunakan (Chapter 3). Komponen dan penggunaan sistem lingkar didiskusikan di Chapter 3. Penting untuk dicatat bahwa komosisi 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 (Chapter 3). 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 (Figure 4-23). 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 gasi di sirkuit pernafasan. Pemanas internal dapat mengurangi terbentuknya pengembunan.

Figure 4–22. 

Diagram dari sirkuit pernafasan tipikal (Draeger Narkomed). Perhatikan aliran gas selama (A) inspirasi spontan, (B) inspirasi manual , dan (C) exhalation (spontan atau bag ventilasi).

Figure 4–23. 

Desain sirkuit pernafasan. A: Komponen eksternal konvensional. B: Desain kompak yang mengurangi koneksi eksternal dan volume sirkuit (Draeger Fabius GS).

Oxygen AnalyzerAnestesia 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 denan 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 terakai. 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.

SpirometerSpirometer, 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 (vane anemometer atau Wright respirometr, Figure 4-24A).

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 (Figure 4-24B).

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 denan 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 (Figure 4-24C). 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, Figure 4-2D). 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.

Figure 4–24.

Desain Spirometer. A: Vane anemometer (Datex-Ohmeda). B: Volumeter (Draeger). C: Variable-

orifice flowmeter (Datex-Ohmeda). D: Fixed orifice flowmeter (Pitot tube).

Tekanan SirkuitPengukur 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 akirat 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 ValveAdjustable 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, dimanan pada sushu 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 PasifHumidifier ditambahkan ke sirkuit pernafasan untuk meminimalisir hilangnya panas dan air. Desain paling sederhana adalah Humidifier Condenser dan Heat and Moisture Exchanger (HME) (Figure 4-25). 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.

Figure 4–25. 

Heat and moisture exchanger (HME) yang berfungsi sebagai "hidung artificial " yang menghubungkan endo tracheal tube dan konektor pada sirkuit pernafasan.

Humidifier AktifHumidifier 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 hipotermi dan......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.

VentilatorVentilator digunakan secara ekstensif di ruang operasi (OK) dan di Intensive Care Unit (ICU). Semua mesin anestesi modern dilengkapi dengan ventilator. Dari sejarahnya, ventilator OK lebih sederhanan dan lebih kecil dibantingkan yang di ICU. Perbedaannya menjadi makin tak jelas karenan perkembangan teknologi dan adanya kebutuhan “ventilator model ICU” untuk pasien-pasien sakit kritis yang datang ke OK. Ventilator dari beberapa mesin anestesi modern sudah sama canggihnya dengan ventilator ICU dan hampir memiliki kemampuan yang sama. Setelah mendiskusikan beberapa prinsip dasar ventilator, bagian ini akan

mengulas penggunaan ventilator berhubungan dengan mesin anestesi. Chapter 49 akan mendiskusikan penggunaan ventilator di ICU.

OverviewVentilator menghasilkan aliran gas dengan menciptakan perbedaan gradien tekanan antara jalan nafas proximal dan alvoli. Ventilator terdahulu mengandalkan dari pemberian tekanan negatif disekitar ( dan didalam) dada (cth. Iron lung), dimana ventilator modern menciptakan tekanan positif dan aliran gas pada jalan nafas atas. Fungsi ventilator paling baik dijelaskan dalam empat fase dari siklus ventilasi; inspirasi, transisi dari inspirasi ke ekspirasi, ekspirasi, dan transisi dari ekspirasi ke inspirasi. Meskipun terdapat beberapa klasifikasi skema, yang paling umum berdasarkan karakteristik fase inspirasi dan metode siklus dari inspirasi ke ekspirasi. Klasifikasi yang lain seperti sumber tenaga (cth. Pneumatic-high pressure, pneumatic-Venturi, atau elektrik), desain (single-circuit system, double-circuit system, rotary piston, linear piston), dan mekanisme kontrol (cth. Elektronik timer dan mikroprosessor).

A. Fase InspirasiSelama inspirasi, ventilator menghasilkan volume tidal dengan memproduksi aliran gas melewati sebuah gradien tekanan. Mesin menghasilkan tekanan konstan (generator tekanan konstan) atau aliran gas konstan (generator aliran konstan) selama inspirasi tanpa memandang perubahan pada mekanika paru (Figure 4-26). Generator non konstan menghasilkan tekanan atau aliran gas yang bervariasi selama siklus tetapi tetap konsisten dari nafas ke naas. Sebagai contoh, ventilator yang menghasilkan pola aliran yang menyerupai setengah siklus dari gelombang sine (cth. Ventilator rotary piston), akan diklasifikasikan sebagai generator aliran non konstan.

Figure 4–26. 

Tekanan, volume, dan profil aliran pada ventilator dengan tipe yang berbeda. A: Tekanan tetap. B: Aliran tetap. C: Generator tidak tetap.

Figure 4–27. 

Rotary piston ventilator

B. Fase Transisi dari Inspirasi ke EkspirasiPenghentian dari fase inspirasi dapat dicetuskan oleh batasan waktu yang sudah ditentukan (durasi tetap), tekanan inspirasi yang harus dicapai, atau tidal volume yang harus diberikan. Ventilator siklus-waktu dapat memberikan volume tidal dan tekanan puncak ekspirasi yang bervariasi tergantung dari komplian paru. Vlume tidal di sesuaikan dengan mengeset durasi dan derajat aliran inspirasi. Ventilator siklus-tekanan tidak akan berlanjut dari fase inspirasi ke fase ekspirasi sampai tekanan yang sudah diset sebelumnya tercapai. Jika terdapat kebocoran sirkuit yang besar akan menurunkan tekanan puncak secara signifikan, sebuah bentilator siklus-tekanan akan tetap dalam fase inspirasi. Dilain sisi, kebocoran yang sedikit tidak akan menurunkan volume tidal, karenan siklus akan terhambat hingga batasan tekanan dicapai. Ventilator siklus-volume akan memberikan volume yang ditentukan dengan waktu dan tekanan yang bervariasi. Dalam realitasnya, ventilator modern dapat mengatasi berbagai kekurangan ventilator klasik dengan memakai parameter siklus sekunder atau mekanisme pembatas yang lain. Contohnya ventilator siklus-waktu dan siklus-volume biasanya memakai alat pembatas-tekanan yang menghentikan inspirasi ketika batasan tekanan aman yang dapat disesuaikan telah tercapai. Hampir sama dengan itu, sebuah kontrol volume yang telah ditentukan membatasi kompresi bellow yang mengakibatkan ventilator siklus-waku dapat berfungsi seperti ventilator siklus-volume, tergantung dari kecepatan ventilator dan kecepatan aliran inspirasi (cth. Draeger AV2+)

C. Fase EkspirasiFase ekspirasi dari ventilator biasanya menurunkan tekanan jalan nafas hingga level atmosfir atau volume yang ditentukan dari PEEP. Ekshalasi adalah pasif. Aliran keluar dari paru ditentukan oleh hambatan jalannafas dan komplians paru. PEEP biasanya dihasilkan dengan mengubah mekanisme katup pegas atau penekanan pneumatik dari katup ekshalasi (spill) (Chapter 49).

D. Fase Transisi dari Ekspirasi ke InspirasiTransisi menuju fase inspirasi berikutnya dapat berdasar pada interval waktu yang telah ditentukan atau perubahan tekanan. Perilaku ventilator dalam fase ini bersama dengan tipe siklus dari inspirasi ke ekspirasi menentukan mode ventilator.

Selama ventilasi kontrol, mode paling dasar dari semua ventilator, nafas berikutnya selalu terjadi setelah interval waktu yang telah ditentukan. Jadi volume tidal dan kecepatan aliran adalah tetap pada

ventilasi volume kontrol, dimana tekanan puncak inspirasi adalah tetap pada ventilasi tekanan kontrol. Mode ventilasi kontrol tidak didesain untuk pernafasan spontan. Pada mode volume kontrol, ventilator menyesuaikan aliran gas dan waktu inspirasi berdasarkan kecepatan ventilasi dan rasio I:E yang telah ditetapkan (Figure 4-28B). Pada volume tekanan-kontrol, waktu inspirasi juga berdasarkan kecepatan ventilator dan rasio I:E, tetapi aliran gas disesuaikan untuk menjaga tekanan inspirasi yang konstan (Figure 4-28A).

Kebalikannya, Intermitten Mandatory Ventilation (IMV) mengijinkan pasien untuk bernafas spontan antara nafas yang dikontrol.. Synchronized Intermitten Mandatory Vantilation (SIMV) adalah penyempurnaan yang lebih lanjut untuk mencegah "fighting the ventilator" dan "breath stacking", kapanpun mungkin, ventilator akan mencoba untuk memberikan nafas mekanis mandatory dengan adanya penurunan tekanan jalan nafas yang terjadi ketika pasien akan memulai nafas spontan. Chapter 49 mendiskusikan hal ini dan mode ventilator dengan lebih detil.

Figure 4–28.

Kontrol Ventilator (Datex-Ohmeda). A: Mode volume control. B: Mode Pressure control.

Desain Sirkuit Ventilator

Ventilator tradisional pada mesin anestesi memiliki desain double-circuit system dan ditenagai secara pneumatis dan dikontrol secara elektronik (Figure 4-29). Mesin baru jugga memakai kontrol mikroprosessor yang bergantung pada sensor aliran dan tekanan yang canggih. Kemampuan ini melahirkan banyak mode ventilator, elektronik PEEP, modulasi volume tidal, dan perbaikan alat keamanan. Beberapa mesin anestesi (Draeger Fabius Gs dan6400) memiliki ventilator yang menggunakan desain piston sirkuit tunggal (Figure 4-26). Tabel 4-4 merangkum kemampuan penting dari ventilator anestesi.

Table 4–4. Perbandingan Ventilator Mesin Anestesi

Datex-Ohmeda 7800

Datex-Ohmeda SmartVent 7900

Datex-Ohmeda 7100

Datex-Ohmeda S/5 ADU

Draeger AV2+

Draeger E-vent

Draeger Divan

Power Pneumatic Pneumatic Pneumatic Pneumatic Pneumatic Motor listrik Motor listrik

Tipe Desain Sirkuit ganda ascending bellows

Sirkuit ganda ascending bellows

Sirkuit ganda ascending bellows

Sirkuit ganda ascending bellows

Sirkuit ganda ascending bellows

Piston Piston

Kontrol Electronik (time-cycled, pressure-limited)

Microprocessor Electronik (time-cycled, pressure-limited)

Microprocessor Electronik (time-cycled, pressure-limited, volume-preset)

Microprocessor Microprocessor

Mode 

VCV VCV, PCV (SIMV, PSV, pilihan)

VCV, PCV

VCV, PCV, SIMV

VCV, PLV VCV, PCV VCV, PCV, SIMV

Aliran inspirasi (L/min)

10–100 1–120 2–70 80 10–100 10–75 5–75

Volume tidal (mL pada VCV)

50–1500 20–1500 45–1500 20–1400 20–1500 20–1400 10–1400

Batasan tekanan (cm H2O padaVCV) 

20–100 12–100 12–99 6–80 15–120 18–70 10–80

Tekanan inspiratori (cm H2O in PCV) 

NA 5–60 5–50 5–40 (diatas PEEP)

NA 5–60 7–70

Batasan Pressure support

NA 2–40 NA 5–40 NA NA NA

Kecepatan ventilator

2–100 4–100 4–65 2–60 1–99 4–60 3–80

Rasio I:E 2:1 to 1:99 2:1 to 1:8 2:1 to 1:6 2:1 to 1:4.5 4:1 to 1:4.5 4:1 to 1:4 5:1 to 1:5

Jeda inspiratori

25% NA 5–60% 0–60% NA 0–50% 0–60%

PEEP (cm H2O)

0–20 4–30 4–30 5–20 2–15 0–20 0–20

Datex-Ohmeda 7800

Datex-Ohmeda SmartVent 7900

Datex-Ohmeda 7100

Datex-Ohmeda S/5 ADU

Draeger AV2+

Draeger E-vent

Draeger Divan

  (optional)

VCV, volume control ventilation; PCV, pressure control ventilation; PLV, pressure-limited ventilation; PSV,

pressure support ventilation; SIMV, synchronized intermittent mandatory ventilation; I:E, inspiratory-to-

expiratory; PEEP, positive end-expiratory pressure; NA, not applicable.

Figure 4-29

Desain pneumatic ventilator sirkuit ganda. A: Datex-Ohmeda. B: Draeger.

A. Ventilator Sistem Sirkuit GandaPada desain sistem sirkuit ganda, volume tidal diberikan dari seperangkat bellow yang berisi bahan karet atau bebas latex didalam tabung plastik yang transparan (Figure 4-28). Bellow berdiri (naik ke atas) lebih disukai karena cepat menarik perhatian pada adanya diskoneksi sirkuit dengan mengempes. Bellow tergantung (menurun) jarang digunakan dan tidak boleh diberi pemberat. Ventilator yang terdahulu dengan bellow tergantung yang diberi pemberat akan tetap terisi oleh gravitasi mesikupun terjadi diskoneksi pada sirkuit pernafasan.

Bellow pada desain ventilator sirkuit ganda menggantikan fungsi kantong pernafasan pada sirkuit anestesi. Oksigen bertekanan atau udara dari ventilator power outlet (45-50psig) dialirkan ke ruangan antara dinding dalam dari penutup plastik dan dinding luar dari bellow. Penekanan dari penutup plastik akan menekan bellow kedalam, memaksa gas didalamnya menuju ke sirkuit pernafasan lalu ke pasien. Sebuah katup kontrol aliran pada ventilator mengatur aliran gas menuju ruangan bertekanan. Katup ini dikontrol oleh setting ventilator pada kotak kontrol (Figure 4-29). Ventilator dengan mikroprosessor juga menggunakan aliran balik dan sensor tekanan. Jika oksigen digunakan untuk mentenagainya secara pneumatis, oksigen akan dikonsumsi pada derajat paling tidak sama dengan ventilasi semenit. Jadi, jika aliran oksigen segar 2L/mnt dan ventilator memberikan 6L/mnt ke sirkuit, sebanyak 8L gas/mnt paling tidak dikonsumsi,. Harap diingat bahwa jika sistem gas rumah sakit gagal dan silinder oksigen dibutuhkan. Beberapa mesin anestesi menurunkan konsumsi oksigen dengan memakai alat Venturi yang menarik udara ruangan untuk menyediakan tenaga pneumatis udara/oksigen. Mesin baru memberikan pilihan untuk menggunakan udara bertekanan untuk tenaga pneumatis. Kebocoran pada bellow ventilator dapat

mentransmisikan tekanan gas yang tinggi ke jalan nafas pasien, yang berpotensi mengakibatkan barotrauma paru. . Hal ini dapat diindikasikan dengan adanya peningkatan konsentrasi oksigen inspirasi lebih tinggi dari yang diharapkan (jika oksigen adalah gas tunggal yang memberikan tekanan). Beberapa mesin ventilator sudah mempunyai regulator gas yang menurunkan tekanan (cth ke 25 psig) untuk tambahan pengaman.

Ventilator desain sirkuit ganda juga memiliki katup bernafas bebas yang mengijinkan udara dar4i luar untuk memasuki ruangan yang kaku dan bellow akan kempes jika pasien menghasilkan tekanan negatif dengan melakukan pernafasan spontan selama pernafasan mekanis.

B. Ventilator PistonPada desain piston, ventilator menggantikan piston yang digerakkan secara elektris untuk bellow (Figure 4-26); ventilator tidak membutuhkan atau sedikit membutuhkan tenaga pneumatis (oksigen). Keuntungan utama dari ventilator piston ialah kemampuannya untuk memberikan volume tidal yang akurat pada pasien dengan komplians paru yang buruk dan kepada pasien yang sangat kecil. Selama ventilasi kontrol volume, piston bergerak dalam kecepatan konstan dimana selama ventilasi kontrol tekanan, piston bergeral dengan kecepatan yang menurun. Seperti bellow, piston terisi dengan gas dari sirkuit pernafasan. Untuk mencegah dihasilkannya tekanan negatif yang signifikan selama downstroke dari piston, konfigurasi sistem lingkar dari diubah (Figure 4-30). Ventilator juga harus memiliki katup relief tekanan negatif (Draeger Fabius GS) atau mampu untuk menghentikan downstroke piston jika tekanan negatif dideteksi (Draeger Narkomed 6400). Pemasangan dari katup relief tekanan negtarif pada sirkuit pernafasan dapat memberikan resiko terperangkapnya udara dan potensi pelarutan oksigen dan konsentrasi volatil anestetik jika pasien bernafas selama ventilasi mekanis dan aliran fresh gas rendah.

Figure 4–30.

Ventilator piston system lingkar yang dimodifikasi(Draeger Fabius GS).

C. Katup BuangKetika ventilator digunakan pada mesin anestesi, katup APL pada sistem lingkar harus dihilangkan fungsinya atau diisolasi dari sirkuit. Sebuah switch “bag/ventilator” menyelesaikan masalah ini. Ketika switch ke tipe “bag”, ventilator dikeluarkan dan ventilasi spontan/manual dapat dilakukan. Ketika diputar ke “ventilator’ kantong pernafasan dan APL dikeluarkan dari sirkuit pernafasan. Katup APL dapat secara otomatis dikeluarkan pada beberapa mesin baru ketika ventilator dihidupkan. Ventilator memiliki katup pressure-relief (pop-off) yang disebut katup buang, yang secara pneumatis akan tertutup selama inspirasi, jadi tekanan positif dapat dihasilkan (Figure 4-28). Selama ekshalasi, gas bertekanan akan diventilasikan keluar dan katup buang ventilator tidak lagi tertutup, bellow ventilator atau piston terisi selama ekspirasi dan katup buang terbuka ketika tekanan sistem lingkar meningkat. Perlengketan pada katup ini menyebabkan terjadinya peningkatan tekanan jalan nafas yang abnormal selama ekshalasi.

Monitoring Tekanan dan VolumeTekanan puncak inspirasi adalah tekanan sirkuit tertinggi yang terjadi selama siklus inspirasi, dan memberikan indikasi adanya komplians yang dinamis. Tekanan plateau adalah tekanan yang diukur selama jeda inspirasi (waktu ketika tidak ada aliran gas), dan mencerminkan komplians statik. Selama ventilasi normal pada pasien tanpa penyakit paru, tekanan puncak inspirasi sama dengan atau ahanya sedikit lebih tinggi dari tekanan plateau. Peningkatan pada tekanan puncak inspirasi dan tekanan plateau menggambarkan adanya peningkatan volume tidal atau penurunan komplians paru. Peningkatan tekanan puncak inspirasi

tanpa perubahan tekanan plateau menunjukkan adanya hambatan jalan nafas atau kecepatan aliran gas (Table 4-5). Jadi, bentung dari gelombang tekanan sirkuit pernafasan dapat memberikan informasi penting mengenai jalan nafas. Banyak mesin anestesi menggambarkan secara grafik mengenai tekanan sirkuit pernafasan (Figure 4-31). Sekresi jalan nafas atau kinking dari ETT dapat disingkirkan dengan mudah dengan menggunakan catheter penghisap. Bronkoskopi fiberoptik fleksibel akan memberikan diagnosis pasti.

Table 4–5. Penyebab Peningkatan Peak Inspiratory Pressure (PIP), dengan atau tanpa peningkatan

Plateau Pressure (PP).

Peningkatan PIP and PP 

  Peningkatan tidal volume

  Penurunan komplians pulmonal

    Edema paru

    Posisi trendelenburg

    Effusi pleura

    Asites

    Pack abdomen

    Insuflasi gas peritoneal

    Tension pneumothorax

    Intubasi endotrakeal

Peningkatan PIP dan PP tidak berubah 

  Peningkatan aliran gas inspiratori

  Peningkatan resistensi jalan nafas

    ETT Kinking

    Bronchospasm

    Secresi

    Aspirasi

    Penekanan jalan nafas

    Herniasi cuff ETT

Figure 4–31.

Airway pressures (Paw) can be diagrammatically presented as a function of time. A: In normal persons, the peak inspiratory pressure is equal to or slightly greater than the plateau

pressure. B: An increase in peak inspiratory pressure and plateau pressure (the difference between the two remains almost constant) can be due to an increase in tidal volume or a decrease in pulmonary compliance. C: An increase in peak inspiratory pressure with little change in plateau pressure signals an increase in inspiratory flow rate or an increase in airway resistance.

Alaram ventilatorAlaram adalah bagian integral dari seluruh ventilator mesin anestesi modern. Kapanpun ventilator digunakan “alaram diskoneksi” harus teraktifasi secara pasif. Mesin anestesi seharusnya memi9liki paling tidak tiga alaram diskonek; tekanan puncak inspirasi yang rendah, volume tidal ekshalasi yang rendah, dan Karbon dioksida ekshalasi yang rendah. Yang pertama selalu ada di ventilator, dimana yang dua lagi terdapat pada modul yang terpisah. Kebocoan kecil atau diskoneksi sirkuit pernafasan parsial mungkin terdeteksi dengan penurunan yang sedikit dari tekanan puncak inspirasi, volume ekshalasi, atau karbon dioksida akhir ekspirasi sebelum batas alaram tercapai. Alaram ventilator lainnya yang ada seper5ti tekanan puncak inspirasi yang tinggi, PEEP tinggi, tekanan tinggi jalan nafas yang menetap, tekanan negatif, dan tekanan suplai oksigen yang rendah. Hampir semua ventilator mesin anestesi modern juga memiliki spirometer dan analyzer oksigen yang mempunyai alaram tambahan.

Masalah yang berhubungan dengan ventilator mesin anestesiA. Ventilator Fresh Gas Coupling

Dari diskusi sebelumnya, penting untuk diperhatikan karena katup buang ventilator tertutupo selama inspirasi, aliran gas segar dari common gas outlet mesin secara normal berkontribusi terhadap volume tidal yang diberikan pada pasien. Sebagai contoh, jika aliran gas segar 6L/mnt, rasio I:E 1:2, dan frekuensi respirasi 10x/mnt, setiap tidal volume akan mengikutsertakan tambahan 200ml, sebagai tambahan pada output ventilator

(6000ml/mnt) (33%) = 200ml/nafas10 nafas/mnt

Jadi, peningkatan aliran gas segar meningkatkan volume tidal, ventilasi semenit dan tekanan p[uncak inspirasi. Untuk menghindari masalah dengan ventilator-fresh gas flow coupling, tekanan jalan nafas dan volume tidal ekshalasi harus dimonitor secara ketat dan aliran gas segar berlebihan harus dihindari.

B. Tekanan Positif BerlebihanTekanan inspirasi tinggi (>30mmHg) yang intermiten atau menetap selama ventilasi tekanan positif meningkatkan resiko barotrauma paru (cth. Pneumotoraks) dan/atau kompromi hemodinamik selama anestesi. Tekanan tinggi yang berlebihan dapat terjadi karena penyetelan yang tidak benar dari ventilator, malfungsi ventilator, fresh gas flow coupling, atau aktivasi dariflush oksigen selama fase inspirasi dari ventilator. Penggunaan flush oksigen selama siklus inspirasi dari ventilator harus dihindari karena katup buang ventilator akan tertutup dan katup APL dikeluarkan. Hembusan oksigen (600-1200ml/s) dan tekanan sirkuit akan ditransfer ke paru pasien.

Sebagai tambahan terhadap alaram tekanan tinggi, semua ventilator memiliki katup APL otomatis. Mekanismi pembatasan tekanan dapat sesederhana ketika treshold katup yang terbuka pada tekanan tertentu atau sensor elektronik yang akan menghentikan fase inspirasi ventilator dengan segera.

C. Perbedaan Volume TidalPerbedaan yang besar antara volume tidal yang di set dan yang sebenarnya diterima pasien sering terjadi di ruangan operasi selama ventilasi volume kontrol. Penyebab termasuk komplians sirkuit pernafasan, kompresi gas, ventilator-fresh gas coupling, dan kebocoran di mesin anestesi, sirkuit pernafasan atau jalan nafas pasien.

Komplians standar untuk sirkuit pernafasan dewasa sekitar 5mL/cmH2O. Jadi jika tekanan puncak inspirasi 20 cm H2O, sekitar 100ml dari volume tidal yang telah ditetapkan hilang ke sirkuit yang membesar. Untuk alasan ini, sirkuit poernafasan untuk pasien pediatrik didesain jauh lebih kaku, dengan komplians hingga 1,5-2,5 ml/cm H2O

Kehilangan kompresi, normalnya sekitar 3%,dikarenakan karena kompresi gas didalam bellow ventilator tergantung dari volume sirkuit pernafasan. Jadi, jika volume tidal 500ml, sebesar 15 ml dari gas tidal yang telah ditetapkan akan hilang. Sampling gas untuk kapnografi dan pengukuran gas anestetik

menambah kehilangan dalam bentuk kebocoran gas kecuali gas sample dikembalikan ke sirkuit pernafasan, seperti yang terjadi di beberapa mesin.

Deteksi yang akurat dari perbedaan volume tidal tergantung dimana spirometer diletakkan. Ventilator canggih mengukur volume tidal inspirasi dan ekspirasi. Penting untuk dicatat, kecuali jika spirometer diletakkan di Y connector di sirkuit pernafasan, kehilangan komplian dan kompresi tidak akan terlihat.

Beberapa mekanisme telah dibuat untuk mesin anestesia yang baru untuk menurunkan perbedaan volume tidal. Selama self-checkout elektronis yang awal, beberapa mesin mengukur komplians total dari sistem dan pengukuran ini digunakan untuk menyesuaikan pergerakan bellow dan piston; kebocoran juga diukur tapi biasanya tidak dikompensasi. Metode pengkompensasian atau modulasi dari volume berbeda tergantung model dan pabrik pembuatnya. Dalam sebuah desain (Datex-Ohmeda Aestiva/5), sensor aliran mengukur volume tidal yang diberikan pada katup inspirasi untuk beberapa nafas pertama dan menyesuaikan aliran volume gas berikutnya untuk (penyesuaian preemptive). Sebagai penggantinya, mesin yang menggunakan kontrol elektronik dari aliran gas dapat memisahkan aliran gas segar dari volume tidal dengan pemberian aliran gas segar selama ekshalasi (Draeger Julian). Terakhir, fase inspirasi dari aliran gas segar ventilator dapat dipisahkan melalui katup decoupling menuju kantong pernafasan, yang dikeluarkan dari sistem lingkar selama ventilasi (Draeger Fabius GS dan Narkomed 6400). Selama ekshalasi katup decoupling terbuka, dan mengizinkan fas segar yang disimpan sementara di kantong pernafasan memasuki sirkuit pernafasan.

SCAVENGER GAS BUANGScavenger gas buang akan membuang gas yang telah diventilasikankeluar dari sirkuit pernafasan

oleh katup APL dan katup buang ventilator. Polusi dari lingkungan ruang operasi dengan gas anestetik dapat menghadapokan bahaya pada anggota tim bedah (lihat Chapter 46). Meskipun sulit untuk mendefinisikan level aman dari eksposure, National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) merekomendasikan pembatasan konsentrasi Nitrous Oxide sebanyak 25 ppm dan agen halogen sebanyak 2 ppm (0.5 ppm jika nitrous oksida digunakan). Penurunan dari level ini hanya mungkin dengan penggunaan sistem pembuangan gas buang yang baik.

Untuk menghindari peningkatan tekanan, volume gas yang berlebihan diventilasikan keluar dari katup APL pada sirkuit pernafasan dan katup buang ventilator. Kedua katup harus dihubungkan ke selang (tabung transfer) mengarah alat buang, yang dapat berada dalam mesin atau ditambahkan ke mesin (Figure 4-32). Alat buang dapat dideskripsikan sebagai jenis terbuka atau tertutup.Alat buang terbuka, berbentuk terbuka terhadap atmosfir luar dan biasanya tidak membutuhkan katup relief tekanan. Kebalikannya, alat buang tertutup, berbentuk tertutup terhadap atmosfir luar dan membutuhkan katup tekanan negatif dan positif yang melindungi pasien dari tekanan negatif dari sistem vakum dan tekanan positif dari hambatan pada tabung buang. Saluran buang dari sistem buang dapat berupa jalur langsung ke luar melalui saluran ventilasi dari melewati titik manapun di resirkulasi. (scavenging pasif) atau sebuah hubungan ke sistem vakum rumah sakit. (scavenging aktif). Sebuah chamber atau kantong reservoir menerima aliran lebih dari gas buang ketika kapasitas dari vakum telah dilewati. Katup kontrol vakup pada sistem aktif harus disesuaikan agar dapat dibuang sekitar 10-15 L gas buang per menit. Jumlah ini cukup untuk periode terdapatnya aliran gas segar yang tinggi (cth, selama induksi dan bangun) tetapi tetap meminimalkan resiko mentransmisikan tekanannegatif ke sirkuit pernafasan selama kondisi aliran rendah. (maintenance). Kecuali jika digunakan secara benar, resiko terpapar dalam pekerjaan lebih tinggi pada jenis terbuka. Beberapa mesin mempunyai sistem aktif dan pasif sekaligus.

Figure 4–32.

Sistem gas scavenging. A: Interface tertutup dengan scavenging pasif (Draeger). B: Interface terbuka dengan scavenging aktif (Draeger). C: Interface tertutup dengan scavenging aktif (Datex-Ohmeda). D: Sistem scavenging system yang dapat aktif atau pasif; Pilihan scavenging aktif mempunyai interface terbuka dimana pilihan scavenging pasif mempunyai interface tertutup dengan katup lepas tekanan positif dan negatif valves (Datex-Ohmeda).

Daftar Pemeriksaan Mesin AnestesiKesalahan penggunaan atau malfungsi dari alat pemberian gas anestesi dapat menyebabkan mortalitas dan morbiditas yang besar. Inspeksi rutin dari alat anestesi sebelum tiap penggunaan akan meningkatkan keakraban operator dan meyakinkan fungsi yang baik dari mesin. Lembaga Food and Drug Administration (FDA) Amerika Serikat telah menetapkan prosedur pemeriksaan Generik untuk mesin gas anestesi dan sistem pernafasan (Table 4-6). Prosedur ini dapat dimodifikasi sesuai keperluan, tergantung dari alat yang digunakan dan rekomendasi dari pabrik pembuat. Dapat dicatat bahwa tidak semua prosedur pemeriksaan harus diulang dalam hari yang sama, penggunaan yang hati-hati dari daftar pemeriksaan ini penting sebelum dilakukannya prosedur anestesi. Prosedur pemeriksaan yang wajib akan meningkatkan kemungkinan terdeteksinya kesalahan dalam mesin anestesi. Beberapa mesin anesesi memiliki pemeriksaan secara otomatis. Pemeriksaan sistem dapat termasuk pemberian nitrous oxide (pencegahan campuran hipoksik), pemberian agen anestesi, ventilasi mekanis dan manual, tekanan sistem perpipaan, alat buang, komplians sirkuit pernafasan dan kebocoran gas.

Table 4–6. Rekomendasi Pengecekan Alat Anestesi

Daftar cek ini, atau yang sama, harus dikerjakan sebelum diberikannya anesthesia. Rekomendasi ini berlaku hanya untuk system anesthesia yang sesuai dengan standar sekarang dan termasuk ventilator ascending bellows ventilator paling sedikit mempunyai monitor dibawah ini: capnograph, pulse oximeter, oxygen analyzer, spirometer, dan monitor tekanan system pernafasan dengan alaram tekanan tinggi dan rendah. Pengguna disarankan untuk memodifikasi petunjuk ini untuk menyesuaikan dengan kondisi local dan alat yang ada. Modifikasi yang dilakukan harus dianalisa olah kolega. Pengguna harus merujuk pada operator manuals untuk prosedur dan pencegahan yang spesifik.

Alat VentilasiEmergensi 

*1. Memastikan alat ventilasi cadangan tersedia dan berfungsi dengan baik.

Sistem Tekanan Tinggi 

*2. Mengecek suplai O2 silinder

  a. Membuka O2 silinder dan memastikan paling sedikit setengah penuh (sekitar 1000 psig).

  b. Menutup silinder

*3. Mengecek suplai pipa sentral; Mengecek bahwa selang terhubung dan pengukur pipa terbaca sekitar 50 psig.

Sistem Tekanan Rendah 

*4. Mengecek status awal system tekanan rendah

  a. Menutup katup kontrol aliran dan mematikan vaporizers.

  b. Mengecek isi dan mengetatkan tutup pengisian vaporizers.

*5. Mengecek kebocoran sistem tekanan rendah mesin.

  a. Memastikan bahwa saklar utama mesin dan katup kontrol aliran tertutup.

  b. Menyambungkan bulb penghisap ke common (fresh) gas outlet.

  c. Meremas bulb berulang-ulang hingga kolaps penuh.

  d. Memastikan bulb tetap kolaps penuh untuk paling sedikit 10 detik. 

  e. Membuka sebuah vaporizer pada satu waktu dan mengulangi langkah c dan d.

  f. Membuka bulb penghisap, dan menghubungkan kembali selang fresh gas.

*6. Membuka saklar utama mesin dan alat elektrik penting lainnya.

*7. Mengetes flowmeter

  a. Menyesuaikan aliran semua gas sampai batas maksimum, Mengecek untuk kelancaran bekerjanya float dan tabung aliran yang baik.

  b. Mencoba membuat campuran O2/N2O yang hipoksik dan memastikan perubahan yang sesuai pada aliran dan/atau alarm.

Scavenging System 

*8. Menyesuaikan dan Mengecek scavenging system

  a. Memastikan koneksi yang sesuai antara scavenging system dan katup APL (pop-off) dan katup reliefj ventilator

   b. Menyesuaikan vakum gas buang (jika mungkin).

  c. Membuka penuh katup APL dan menutup Y-piece.

  d. Dengan aliran O minimum, membiarkan kantong reservoir scavenger untuk kolaps penuh dan memastikan bahwa pengukur tekanan absorber ada di angka nol. 

  e. Dengan O2 flush diaktifkan, membiarkan kantong reservoir scavenger untuk mengembang penuh, dan kemudian memastikan bahwa pengukur tekanan absorber ada di angka < 10 cm H2O. 

Sistem Pernafasan 

*9. Mengkalibrasi monitor O2

  a. Memastikan monitor membaca 21% pada udara ruangan.

  b. Memastikan alarm O2 rendah berfungsi.

   c. Menginstal ulang sensor di sirkuit dan menginstal sensor di sirkuit dan membilas sistem pernafasan dengan O2.

  d. Memastikan bahwa monitor sekarang membaca > 90%.

10. Mengecek status awal sistem pernafasan.

  a. Mengeset saklar selector ke Bag mode.

  b. Mengecek bahwa sirkuit pernafasan intak, tidak rusak, tidak tersumbat. undamaged, dan unobstructed.

  c. Memastikan bahwa absorbentCO2 cukup.

  d. Memasang alat tambahan sirkuit pernafasan (cth, humidifier, katup PEEP).

11. Mengecek kebocoran sistem pernafasan.

  a. Mengeset seluruh aliran gas ke nol (atau minimum).

  b. Menutup katup APL (pop-off) dan menutup Y-piece.

  c. Memberi tekanan sistem pernafasan hingga sekitar 30 cm H2O dengan O2 flush.

  d. Memastikan tekanan tetap terjaga paling sedikit 10 detik.

  e. Membuka katup APL (pop-off) dan memastikan tekanannya turun.

Sistem Ventilasi Manual dan Automatis 

12. Mengetes sistem ventilasi dan katup satu arah.

  a. Meletakkan kantong pernafasan kedua pada Y-piece.

  b. Mengeset parameter ventilator yang sesuai untuk pasien berikutnya.

  c. Mengubah saklar ke mode ventilasi automatis (ventilator).

  d. Menghidupkan ventilator dan mengisi bellows dan breathing bag dengan O2 flush.

  e. Mengeset aliran O2 ke minimum, aliran gas lain ke nol.

  f. Memastikan bahwa selama inspirasi bellows memberikan tidal volume yang cukup dan selama expirasi bellows terisi penuh.

  g. Mengeset aliran gas segar ke sekitar 5 L min–1.

  h. Memastikan bahwa ventilator bellows dan simulated lungs terisi dan kosong dengan semestinya tanpa tekanan tetap pada akhir ekspirasi.

  i. Mengecek fungsi katup satu arah yang sesuai. 

  j. Mencoba asesori sirkuit pernafasan untuk memastikan fungsinya.

  k. Mematikan ventilator dan pindah ke mode ventilasi manual (bag/APL) .

  l. Melakukan ventilasi manual dan memastikan kembang kempisnya paru artificial dan merasakan resistansi dan komplians dari sistem.

  m. Melepas breathing bag kedua dari Y-piece.

Monitor 

13. Mengecek, mengkalibrasi, dan/atau mengeset batas alarm pada semua monitor: capnograph, pulse oximeter, O2 analyzer, respiratory-volume monitor (spirometer), monitor tekanan dengan alarm tekanan rendah dan tinggi pada jalan nafas.

Posisi Final

14. Mengecek status final dari mesin

  a. Vaporizers off

  b. Katup APL terbuka

  c. Saklar Selector pada Bag mode

  d. Seluruh flowmeter diset ke nol (atau minimum)

  e. Alat penghisap untuk pasien memadai

  f. Sistem pernafasan siap digunakan