Cara kerja Ventilator

ARTIKEL KHUSUS
Cara Kerja Ventilator
Rupi’i
Pendahuluan
Pengontrolan Variabel
Kalau kita akan membantu salah satu atau
beberapa sistem/organ tubuh pasien yang mengalami
kegagalan fungsi (gagal napas, gagal jantung, gagal
ginjal, dsb) dengan suatu alat, maka syarat yang perlu
diperhatikan ialah :
1. Harus mengetahui cara kerja alat yang akan kita
gunakan.
2. Harus memahami patofisiologi terjadinya gagal
sistem atau gagal organ.
3. Harus mempunyai target yang harus dicapai dengan alat bantu tersebut.
Ventilator (mechanical ventilation) adalah alat
yang digunakan untuk membantu pasien yang
mengalami gagal napas. Pada prinsipnya ventilator
adalah suatu alat yang bisa menghembuskan gas
(dalam hal ini oksigen) ke dalam paru-paru pasien.
Saat menghembuskan gas, ventilator bisa tidak
tergantung otot pernapasan (ventilator menggantikan
sepenuhnya kerja otot pernapasan), atau ventilator
bersifat membantu otot pernapasan sehingga kerja
otot pernapasan diperkuat. Jumlah gas yang ditiupkan
tergantung dengan pengaturan yang kita kehendaki.
Dengan adanya “dorongan” dalam sistem sirkuit
ventilator, maka akan dihasilkan aliran udara yang
akan “menghembus” paru-paru pasien. Hembusan
ke pasien akan menghasilkan beberapa variabel
yaitu tekanan, volume dan aliran. Berdasarkan
pengontrolan terhadap variabel-variabel tersebut
maka dikenal pressure control, volume control dan
flow control disamping juga ada time control.
Pada awalnya kebanyakan ventilator hanya bisa
mengontrol satu variabel saja sehingga variabel
lainnya akan bervariasi tergantung dari kondisi
paru-paru. Namun dalam perkembangannya,
banyak ventilator yang bisa mengontrol lebih dari
satu variabel. Pengontrolan tersebut bisa dalam
satu periode napas ke napas berikutnya atau dalam
periode satu kali napas saja.
Cara kerja alat.1,2,3
Penggerak awal alat
Penggerak awal bisa berupa pneumatik atau
elektrik (AC atau DC), yang kemudian diteruskan
kompresor. Letak kompresor bisa di luar ventilator
(eksternal) atau menyatu di dalam (internal).
Intensive Care Unit Rumah Sakit Panti Wilasa
Jl. Citarum No. 39, Semarang 50121
Korespondensi: [email protected]
42
Fase dalam pernapasan dengan ventilator
Fase bernapas dengan ventilator adalah sebagai
berikut:
Awal bernapas (initiating/triggering)
Awal bernapas bisa terjadi secara otomatis
karena pengaturan waktu pada ventilator (machine
triggering) atau atas picuan (rangsangan/usaha
bernapas) pasien yang merangsang mesin (patient
triggering) sehingga mesin memulai menghembuskan
gas ke pasien. Rangsangan napas dari pasien bisa atas
dasar perubahan flow atau tekanan yang terjadi pada
mesin. Perubahan flow atau tekanan berapa yang bisa
merangsang mesin (sensitivity/trigger) tergantung
pengaturan kita. Artinya bisa dibuat lebih sensitif
atau kurang sensitif.
Pembatasan variabel (limitation)
Selama inspirasi, beberapa variabel (volume,
Majalah Kedokteran Terapi Intensif
Rupi’i
tekanan atau flow) akan terbatasi dan tetap
dipertahankan (sesuai dengan pengaturan) sebelum
inspirasi berakhir.
Siklus perpindahan (cycling)
Cycling adalah perpindahan dari fase inspirasi
ke fase awal ekspirasi. Perpindahan ini akan terjadi
sesuai dengan pengaturan. Pengaturan tersebut bisa
berdasar atas waktu (time cycle), tekanan (pressure
cycle), volume (volume cycle) atau aliran udara (flow
cycle).
Time cycle, artinya fase inspirasi berakhir setelah
alokasi waktu inspirasi berdasarkan pengaturan
sudah terlampaui.
Pressure/volume cycle, artinya inspirasi berakhir
setelah tidak ada flow yang masuk (flow berhenti).
Flow akan berhenti kalau pressure/volume sesuai
pengaturan sudah tercapai.
Flow cycle, artinya inspirasi berakhir kalau
flow mencapai pengaturan yang dibuat. Agar lebih
menyelaraskan dengan pola napas pasien, pengaturan
pada flow cycle bisa diatur berbeda dengan pengaturan
pabrik. Pengaturan ini sering disebut sebagai ETS
(expiratory trigger sensitivity) atau inspiratory
cycling off. Misalnya pengaturan ETS 40%, artinya
bila flow mencapai 40% dari peak flow maka akan
terjadi cycling. Pengaturan pabrik biasanya 25%.
Pengontrolan variabel “base line”
Pada akhir ekspirasi, tekanan di jalan napas bisa
dikontrol. Bisa dibuat sama dengan tekanan atmosfer
atau lebih. Pengaturan pengontrolan itu disebut
dengan PEEP (positive end expiratory pressure).
Bila PEEP = 0, berarti tekanan di jalan napas pada
akhir ekspirasi sama dengan tekanan atmosfer, dan
bila positif ,misalnya 5, berarti pada akhir ekspirasi
tekanan di jalan napas 5 cmH2O lebih tinggi
dibandingkan tekanan udara atmosfer.
Pengontrolan Sistem dalam Ventilator.
Ada dua macam cara pengontrolan sistem kerja
ventilator:
Pengontrolan terbuka (open loop control)
Dalam sistem ini, semua perintah yang
diperintahkan akan dikerjakan oleh efektor dan
menghasilkan variabel. Yang dimaksud efektor dalam
hal ini bisa berupa pompa piston atau pengatur katup
aliran udara pada ventilator. Secara skematik cara
pengontrolan terbuka pada ventilator adalah sebagai
berikut:
Volume 2 Nomor 1 Januari 2012
Pengontrolan tertutup (closed loop control) 4,5
Pada sistem ini, hasil keluaran yang dihasilkan
dipakai sebagai umpan / masukan balik (feed back
control). Dari perbedaan antara masukan balik dan
masukan awal, akan mengubah pengontrol dan efektor dalam ventilator yang selanjutnya akan menghasilkan data baru (yang disesuaikan dengan kondisi
pasien). Secara skematik cara pengontrolan tertutup
pada ventilator adalah sebagai berikut:
Sinyal umpan balik bisa berupa arus listrik (misalnya
“electronic pressure transducer”) atau mekanik (misalnya katup pengatur tekanan). Berdasarkan sinyal
umpan balik ini, beberapa ventilator canggih mampu
menganalisis dan selanjutnya memberikan program
tertentu sehingga menghasilkan beberapa mode baru
seperti ASV (adaptive support ventilation) yang
menghasilkan variabel sehingga kerja napas (work
of breathing) pada posisi yang paling optimal, PAV
(proportional assist ventilation) dan sebagainya.
Daftar Pustaka
1. Chatburn RL. Classification of mechanical ventilators. In: TobinMJ, ed. Principles and practice
of mechanical ventilation. 2nd ed. New York:
McGraw-Hill; 2006. p.37-52.
2. Kacmarek RM, Chipman D. Basic principles of
ventilator machinery. In: Tobin MJ, ed. Principles and practice of mechanical ventilation. 2nd
ed. New York: McGraw-Hill; 2006. p.53-95.
3. MacIntyre NR. Principles of mechanical ventilator support. In: Multiprofessional Critical Care
Review Course. 2005. p.203
4. Brunner JX. History and principles of closedloop control applied to mechanical ventilation;
Nederlandse vereniging voor intensive care;
2002. p. 6-9.
5. Giorgio C, Roberta C. Technological development in mechanical ventilation. Current Opinion
in Critical Care. 2010; 16: 26–33.
43