BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

(1)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Low Flow Anesthesia dan High Flow Anesthesia

Saat ini penggunaan teknik anestesi aliran rendah (low flowanesthesia) menghasilkan sistem rebreathing yang adekuat. Penerimaan dari metode ini telah berkembang pesat sejak pengenalan pertama dari zat anestesi inhalasi baru dan pemasangan monitor gas pada mesin anestesi. Lebih lanjut, pada penggunaan teknik anestesi aliran tinggi (high flow anesthesia) tidak dapat menghasilkan sistem rebreathing yang adekuat.1,20,21

Perkembangan penemuan zat anestesi inhalasi dengan kelarutan dalam darah dan jaringan yang rendah, akan memfasilitasi kesetimbangan dengan cepat antara konsentrasi di dalam alveolus dan konsentrasi di otak, membuatnya cocok untuk teknik low flowanesthesia. Sebagian besar mesin anestesi modern telah dilengkapi dengan sistem circle rebreathing yang menurunkan kecepatan FGF. Manfaat teknik rebreathing lebih nyata jika kecepatan FGF diturunkan hingga kurang dari setengah MV (minute ventilation = udara yang keluar masuk paru dalam 1 menit) pasien, biasanya <3 L/ menit. Teknik FGF rendah mempengaruhi kinetik gas pada sistem sirkuit khususnya jika FGF <1 L/menit, sehingga diperlukan pemantauan konsentrasi gas inspirasi dan ekspirasi. Pemantauan gas komprehensif tidak hanya menjamin keamanan pasien, tetapi juga memfasilitasi pemberian gas yang tepat untuk pasien.1,21

Low flow anesthesia dapat didefinisikan sebagai suatu teknik yang menyesuaikan FGF dengan kebutuhan oksigen pasien (sekitar 200 mL/menit) dan untuk anestetik volatil. Low flowanesthesia menggunakan FGF < setengah MV pasien, biasanya <3 L/menit. Foldes (1954) menurunkan FGF menjadi 1 L/menit. Teknik anestesi aliran rendah tidak hanya memberikan pertimbangan ekonomis dan manfaat ekologi, tetapi juga meningkatkan kualitas perawatan pasien. Sebanyak 80% gas anestetik dibuang saat digunakan FGF 5 L/menit. Beberapa studi juga membuktikan bahwa penggunaan teknik low flow anesthesia dan minimal flow anesthesia dapat secara dramatis menurunkan biaya tahunan anestetik volatile.

(2)

Penurunan FGF dari 3 L/menit menjadi 1 L/menit menghasilkan penghematan sekitar 50% konsumsi total anestetik volatil.1,21,22

Anestesi aliran tinggi juga menyebabkan polusi lingkungan. Sebagai contoh, N2O diperkirakan bertanggung jawab terhadap 10% efek rumah kaca. Halothan, enflurane, dan isoflurane mengandung chlorine, yang diyakini mempunyai potensi merusak lapisan ozon. Sedangkan desflurane dan sevoflurane yang tidak mengandung chlorine tidak berpotensi merusak lapisan ozon akan tetapi berkontribusi terhadap tejadinya efek rumah kaca.3

Gas yang dihantarkan dengan FGF tinggi biasanya kering dan dingin, sedangkan penurunan FGF membuat gas yang diresirkulasi hangat dan lembab. Lebih banyak gas yang disirkulasi melalui CO2 absorber, lebih banyak panas dan kelembaban yang dihasilkan melalui proses absorpsi CO2. Menghirup gas yang hangat dan lembab selama anestesi bermanfaat untuk pasien karena beberapa alasan 3,4,5,6,7,8:

• Gas yang hangat dapat mempertahankan suhu tubuh. Di beberapa Negara atau di praktek pediatrik, di mana alat pertukaran panas dan kelembapan tidak digunakan secara rutin, konservasi panas dan kelembapan dalam sistem pernapasan dibantu dengan penggunaan FGF rendah.

• Pencegahan kehilangan panas selama anestesi mencegah kejadian menggigil pascaoperasi

• Humidifikasi gas pernapasan akan menurunkan kehilangan air dari jalan napas dan mencegah pengeringan jalan napas dan bronkus selama intubasi endotrakeal.

2.2. Sirkuit Anestesi

Sistem penghantaran anestesi (Anesthesia Delivery System) telah bekembang mulai dari peralatan yang sederhana hinggamenjadi suatu sistem yang sangatkompleks yang terdiri dari mesinanestesi, sirkuit anestesi, vaporizer,pembuangan gas serta monitor. Bagi seorang ahli anestesi, pemahaman terhadap fungsi dari system penghantaran anestesi ini sangatlah penting. Berdasarkan fakta dari data American Society of Anesthesiologists (ASA), Caplan menemukan bahwa meskipun tuntutan dari pasien terhadap kesalahan dari sistem penghantaran anestesi jarang terjadi, akan tetapi ketika itu terjadi maka akan menjadi suatu masalah yang besar, yang sering mengakibatkan kematian atau kerusakan otak yang menetap.23

(3)

Sirkuit anestesi atau dikenal dengan sistem pernafasan merupakan sistem yang berfungsi menghantarkan oksigen dan gas anestesi dari mesin anestesi kepada pasien yang dioperasi. Sirkuit anestesi merupakan suatu pipa/tabung yang merupakan perpanjangan dari saluran pernafasan atas pasien. Komponen sirkuit anestesi pada saat sekarang ini terdiri dari kantong udara, pipa yang berlekuk-lekuk, celah untuk aliran udara segar, katup pengatur tekanan dan penghubung pada pasien. Aliran gas dari sumber gas berupa campuran oksigen dan zat anestesi akan mengalir melalui vaporizer dan bersama zat anestesi cair tersebut keluar menuju sirkuit. Campuran oksigen dan zat anestesi yang berupa gas atau uap ini disebut sebagai fresh gas flow (FGF) (aliran gas segar). Sistem pernafasan atau sirkuit anestesi ini dirancang untuk mempertahankan tersedianya oksigen yang cukup di dalam paru sehingga mampu dihantarkan darah kepada jaringan dan selanjutnya mampu mengangkut karbondioksida dari tubuh. Sistem pernafasan ini harus dapat menjamin pasien mampu bernafas dengan nyaman, tanpa adanya peningkatan usaha bernafas, tidak menambah ruang rugi (dead space) fisiologis serta dapat menghantarkan gas / agen anestesi secara lancar pada sistem pernafasan pasien. Sampai saat ini berbagai teknik dan modifikasi sirkuit anestesi telah dikembangkan dan masingmasing mempunyai efisiensi, kenyamanan dan kerumitan sendirisendiri.20,23,24

Sirkuit anestesi diklasifikasikan sebagai rebreathing dan non-rebreathing berdasarkan ada tidaknya udara ekspirasi yang dihirup kembali. Sirkuit ini juga diklasifikasikan sebagai open, semi open, semi closed dan closed berdasarkan ada tidaknya (1) reservoir bag, (2) udara ekspirasi yang dihirup kembali (rebreathing exhaled gas), (3) komponen untuk menyerap korbondioksia ekspirasi (CO2 absorber) serta (4) katup satu arah (Tabel 2.1).

Meskipun dengan pengklasifikasian tersebut kadang menyebabkan kebingungan dibandingkan pemahaman.20,24

(4)

Tabel 2.1 Klasifikasi Sirkuit Anestesi24

Sistem Reservoir Bag Rebreathing CO2 absorbent Katup Aliran FGF

Open

Insuflasi Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak diketahui

Open Drop Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak diketahui

Semiopen Mapleson

(A, B, C, D) Ya Tidak Tidak Satu Tinggi

Mapleson E Tidak Tidak Tidak Tidak Tinggi

Mapleson F Ya Tidak Tidak Satu Tinggi

Semiclosed

Sistem lingkar Ya Ya Ya Tiga Sedang

Closed

Sistem Lingkar Ya Ya Ya Tiga Rendah

Tabel 2.2 Klasifikasi Mapleson 24 Klasifikasi

Mapleson

Nama Lain

Susunan FGF Yang Dibutuhkan Nafas Spontan Nafas Kendali

A Magill attachment Sama dengan MV Sangat tinggi dan sulit diprediksi B 2 x MV 2 - 2,5 x MV C Water’s to- and- fro 2 x MV 2 - 2,5 x MV D Bain circuit 2 - 3 x MV 1 - 2 x MV

(5)

E Ayre’s T-piece 2 - 3 x MV 3 x MV F Jackson-Rees modification 2 - 3 x MV 2 x MV

2.3 Circle System (Sistem Lingkar)

Rangkaian Mapleson dapat mengatasi beberapa kelemahan dari sistem insuflasi dan sistem draw-over, namun tingginya FGF yang diperlukan untuk mencegah terjadinya rebreathing menyebabkan pemborosan agen anestesi, polusi ruang operasi dan hilangnya panas dan kelembaban dari tubuh pasien. Sebagai upaya untuk menghindari masalah ini, sistem lingkar menambahkan beberapa komponen ke dalam sirkuit anestesi.24

2.3.1 Komponen-komponen Sistem Lingkar 2.3.1.1 Carbondioxide absorbent (Penyerap CO2 )

Rebreathing gas alveolar memelihara panas dan kelembaban. CO2 pada gas yang

dihembuskan harus dihilangkan untuk mencegah hiperkapni. Secara kimiawi CO2bergabung

dengan air untuk membentuk asam karbonat. CO2absorbent(seperti sodalime atau baralime)

mengandung garam hidroksida yang mampu menetralkan asam karbonat. Produk akhir reaksi meliputi panas, air dan kalsium karbonat. Sodalime adalah CO2 absorbent yang umum dan

mampu menyerap untuk 23 L CO2per 100 g absorbent.20,24

Perubahan warna dari sebuah indicator pH oleh peningkatan konsentrasi ion hidrogen memberi tanda terpakainya alat penyerap. Absorbent harus diganti bila 50 – 70 % telah berubah warna. Meskipun butiran yang telah digunakan dapat kembali ke warna aslinya jika diistirahatkan, tetapi pemulihan kapasitas CO2absorbentyang terjadi tidak signifikan.20,24

2.3.1.2 Carbondioxide absorbers

Butiran-butiran penyerap yang terkandung dalam satu atau dua tabung yang melekat antara kepala dan alas lapisan. Bersama-sama, unit ini disebut absorbers (gambar 2.1). Meskipun besar, tabung ganda memungkinkan penyerapan CO2yang lebih lengkap, frekuensi

(6)

Indikator pewarna dapat dipantau melalui dinding transparan penyerap. Terpakainya penyerap biasanya pertama terjadi pada lokasi dimana gas dihembuskan memasuki penyerap dan sepanjang dinding tabung yang halus. Absorbers generasi yang lebih baru dapat digunakan hingga CO2 ditemukan dalam gas yang dihirup yang dapat diamati pada monitor

gas anestesi, yang menunjukkan saatnya tabung untuk diganti.20,24

Gambar 2.1 Carbondioxide absorbers 20 2.3.1.3 Unidirectional Valves (Katup searah)

Katup searah, yang berfungsi sebagai katup pengendali, mengandung sebuah keramik atau piringan (disk) mika yang diletakkan horizontal di atas sebuah tempat katup berbentuk cincin (gambar 2.2). Selanjutnya aliran gas mendorong piringan ke atas, memungkinkan gas untuk mengalir melalui sirkuit. Aliran balik mendorong piringan melawan tahanan, mencegah refluks. Kerusakan katup biasanya disebabkan oleh piringan yang bengkok atau wadah yang tidak sesuai. Katup ekspirasi menerima gas alveolar yang lembab.20,24

Gambar 2.2 Katup searah 24

Inhalasi membuka katup inspirasi, memungkinkan pasien untuk bernafas campuran dari gas segar dan gas yang dihembuskan yang sudah melalui penyerap CO2. Secara bersamaan, katup

(7)

CO2. Selanjutnya aliran gas dari pasien selama penghembusan (exhalation) membuka katup

ekspirasi. Gas ini keluar masuk (dikeluarkan) melalui katup APL atau rebreathing oleh pasien setelah melalui penyerap. Penutupan katup inspirasi selama ekspirasi mencegah pengeluaran gas dari percampuran dengan gas segar pada cabang inspirasi. Kerusakan katup searah memungkinkan terjadinya rebreathing CO2, sehingga menyebabkan hiperkapni.24

2.3.2 Optimalisasi Desain Sistem Circle (Sistem Lingkar)

Meskipun komponen-komponen utama sistem lingkar (katup searah,inlet gas segar, katup APL, penyerap CO2 dan sebuah reservoir bag) dapat ditempatkan dalam beberapa

susunan, tetapi berikut ini susunan yang lebih dianjurkan (Gambar 2.3).20,24

Gambar 2.3 Sistem lingkar 24

Katup searah tertutup secara relatif ke pasien untuk mencegah aliran balik ke cabang inspirasi jika kebocoran rangkaian berkembang. Namun katup searah tidak ditempatkan di Y-piece, karena menyebabkan kesulitan untuk mengkonfirmasi kondisi dan fungsi yang tepat dari katup selama operasi.24

Inlet gas segar / fresh gas inlet ditempatkan antara penyerap dan katupinspirasi. Gas segar yang ditempatkan antara katup ekspirasi dan penyerap akan diencerkan oleh gas resirkulasi. Katup APL harus ditempatkan tepat sebelum abesorber untuk memelihara kapasitas penyerapan dan untukmengurangi pengeluaran gas segar. Resistensi terhadap udara ekspirasi berkurang dangan menempatkan reservoir bag di cabang komponen ekspirasi.

(8)

Kompresi reservoir bag selamaventilasi terkontrol akan mengeluarkan gas ekspirasi melalui katup APL,sehingga juga memelihara absorbent.24

2.3.3 Karakteristik Kinerja Sistem Lingkar 2.3.3.1 Kebutuhan gas segar

Dengan adanya absorber, sistem lingkar dapat mencegah rebreathing CO2pada FGF

rendah atau yang dianggap rendah (</= 1 L) atau bahkan FGF yang sama dengan pengambilan gas anestesi dan oksigen dari pasien dan rangkaian itu sendiri. Pada aliran gas segar lebih dari 5 L/menit, rebreathing begitu minimal sehingga CO2 absorber biasanya tidak

diperlukan. Dengan FGF rendah, konsentrasi oksigen dan anestesi inhalasi bervariasi mencolok antara gas yang dihirup (gas pada fresh gas inlet) dan gas inspirasi (gas pada inspiratory limb dari tabung pernafasan), yang merupakan campuran gas segar dan gas yang dihembuskan yang telah melewati penyerap.24

2.3.3.2 Dead space

Bagian dari tidal volume yang tidak mengalami ventilasi alveolar disebut ruang kosong (dead space). Setiap peningkatan dalam dead space harus disertai oleh peningkatan yang sesuai pada tidal volume jika ventilasi alveolar tetap tidak berubah. Karena terdapatnya katup searah, perangkat dead space dalam suatu sistem lingkar terbatas pada daerah distal titik percampuran gas inspirasi dan ekspirasi di Y-piece. Sistem lingkar pada anak mungkin memiliki suatu septum yang membagi gas inspirasi dan ekspirasi di Ypiece dan tabung-tabung pernafasan dengan compliance rendah untuk mengurangi dead space, meskipun alat ini jarang digunakan dalam praktek saat ini.20,24

2.3.3.3 Resistensi

Katup searah dan absorber meningkatkan resistensi sistem lingkar, terutama pada laju respirasi yang tinggi dan tidal volume yang besar. Meskipun demikian, bayi prematur dapat diventilasi dengan sukses dengan menggunakan sistem lingkar.24

2.3.3.4 Pemeliharaan kelembaban dan panas

Sistem penghantaran gas medis memberikan gas-gas yang tidak dilembabkan ke sirkuit anestesi pada suhu kamar. Gas ekspirasi dipenuhi dengan uap air pada suhu tubuh.

(9)

Oleh karena itu, panas dan kelembaban gas inspirasi tergantung pada proporsi relative dari gas rebreathing ke gas segar inspirasi. Aliran yang tinggi akan disertai dengan kelembaban yang relatif rendah, sedangkan aliran yang rendah memungkinkan saturasi air yang lebih besar. Butiran absorbent menghasilkan sumber panas yang signifikan dan kelembaban di dalam sistem lingkar.4,20,24

2.3.3.5 Kontaminasi bakteri

Resiko terdapatnya mikroorganisme pada komponen-komponen sistem lingkar secara teoritis dapat mengakibatkan infeksi saluran pernafasan pada pasien yang menggunakan sirkuit ini berikutnya. Karena alasan ini, penyaring bakteri kadang-kadang ditambahkan ke dalam tabung pernafasan inspirasi atau ekspirasi atau di Y-piece.24

2.3.4 Kekurangan Sistem Lingkar

Meskipun sebagian besar masalah rangkaian Mapleson terselesaikan oleh sistem lingkar, sistem ini tetap memiliki kekurangan, seperti ukuran lebih besar dan kurang praktis dibawa, meningkatnya kompleksitas, mengakibatkan resiko tinggi pemutusan atau malfungsi, meningkatkan resistensi, dan kesulitan memprediksi konsentrasi gas inspirasi selama FGF rendah.24

2.4 Sejarah Singkat Teknik Rebreathing Dalam Ilmu Anestesi

Pada awal tahun 1850, John Snow mengenali bahwa sejumlah zat anestesi inhalasi diekspirasikan tidak berubah di dalam udara ekspirasi pasien-pasien yang teranestesi. Dia menyimpulkan dan dapat membuktikan bahwa efek narkose dapat nyata-nyata diperpanjang dengan menghirup kembali uap yang tidak terpakai tersebut. Sekitar 75 tahun kemudian, pada tahun 1924, peralatan sistem rebreathing dengan penyerap CO2 pertama kali diperkenalkan

dalam praktik anestesi. Pada saat Ralph Waters menggunakan sistem to-and-fro, Ginekologis berkebangsaan Jerman Carl J. Gaus dan ahli kimia Hermann D. Wieland menganjurkan penggunaan sistem circle (sistem lingkar) pada pemakaian Acetylene sebagai zat anestesi inhalasi. Pengenalan zat anestesi yang sangat mudah terbakar yaitu Cyclopropane pada tahun 1933, mendorong para ahli anestesi untuk menggunakan aliran gas segar (Fresh Gas Flow/ FGF) serendah mungkin untuk mengurangi polusi di kamar operasi dan meminimalkan resiko ledakan akibat suatu kelalaian.1,21

(10)

Pada tahun 1954 Halothane diperkenalkan, zat anestesi volatile baru yang memiliki karakteristik potensi anestesi tinggi namun rentang efek terapetik yang sempit. Untuk memastikan keselamatan pasien, penggunaan zat anestesi ini dibatasi oleh pengetahuan tentang aplikasi konsentrasi uapnya. Dimana penghitungannya sederhana dan mudah hanya jika FGF tinggi digunakan dan proporsi (bagian) penghirupan kembali / rebreathing dijaga untuk tetap lebih rendah. Tambahannya, vaporizer yang tersedia pada saat itu, tidak dapat bekerja dengan cukup reliabel dan tepat pada rentang flow yang rendah. Jadi, walaupun hampir seluruh mesin anestesi sudah dilengkapi dengan sistem lingkar rebreathing yang canggih, kebalikannya, yang menjadi kebiasaan / praktik rutin yaitu penggunaan FGF sebesar 4 – 6 liter/menit, yang secara penuh meniadakan prinsip rebreathing dengan signifikan. Di banyak negara hal ini masih rutin dilakukan pada saat menjalankan teknik anestesi inhalasi. Bagaimanapun, terkait dengan pengembangan peralatan anestesi modern, ketersediaan alat monitor gas yang komprehensif, meningkatnya kepedulian terhadap lingkungan, pengenalan zat anestesi inhalasi yang baru tetapi mahal, dan pengetatan kebijakan ekonomi pada pelayanan kesehatan, sejak sekitar 15 tahun, keinginan kuat untuk mempelajari dan mempraktikkan teknik low flowsemakin meningkat.1,21

2.5 Perbandingan High Flow Anesthesia Dan Low Flow Anesthesia

Teknik anestesi umum inhalasi yang menggunakan sirkuit anestesi, dimana aliran gas segar yang diberikan relatif tinggi dinamakan teknik high flow. Pada sirkuit anestesi selain adanya katup searah untuk inspirasi maupun ekspirasi, juga dilengkapi alat penyerap CO2 untuk

mencegah atau mengurangi terhirup kembali udara ekspirasi (rebreathing).1,21

Teknik anestesi high flow merupakan teknik anestesi umum yang telah banyak digunakan dalam praktik anestesi baik di negara maju maupun di negara berkembang dan telah dipercaya aman untuk pasien serta dapat memenuhi kebutuhan pembedahan. Keuntungan dari teknik ini adalah derajat penghirupan kembali udara ekspirasi minimal, konsentrasi gas inspirasi konstan, konsentrasi gas anestesi inhalasi yang dilepaskan alat penguap (vaporizer) akurat dengan laju aliran gas segar yang tinggi (2 – 5 liter/menit).1,21

(11)

Teknik ini mempunyai beberapa kelemahan antara lain :1,21

 Pemakaian dan konsumsi gas O2 dan N2O serta anestesi volatile oleh pasien lebih banyak. Dengan laju aliran gas segar yang tinggi yaitu 2 – 5 liter/menit yang akan melalui alat penguap (vaporizer) maka uap zat anestesi yang dikeluarkan di dalam sirkuit anestesi ke pasien akan lebih banyak. Akibatnya kemungkinan terjadi efek toksik obat anestesi inhalasi semakin besar karena efek toksik tersebut sangat ditentukan oleh metabolit obat anestesi inhalasi yang terbentuk.

 Tingkat polusi gas anestesi yang dilepaskan ke dalam kamar operasi lebih tinggi, terutama pada kamar operasi yang tidak mempunyai sistem pembuangan gas yang baik, sehingga kemungkinan terjadi toksisitas kronis pada petugas kamar operasi relatif tinggi bila konsentrasi zat tersebut melebihi nilai ambang batas yang diperkenankan. Untuk mengurangi kelebihan gas buang yang mencemari kamar operasi, digunakan cara yang dikenal sebagai

scavenging sistem, tetapi cara ini memerlukan peralatan tersendiri dan kebanyakan kamar operasi tidak dilengkapi alat ini.

 Biaya operasional pelayanan anestesi akibat banyaknya oksigen dan obat-obat anestesi inhalasi yang digunakan menjadi lebih besar.

Teknik anestesi umum inhalasi dengan menggunakan aliran gas segar ke dalam sirkuit anestesi secara tertutup pertama kali diperkenalkan oleh Ralph Water tahun 1926 yang menemukan sistem penyerap CO2 berupa canister dan sodalime. Dengan ditemukannya

canister dan sodalime, maka derajat penghirupan kembali udara ekspirasi khususnya CO2

(rebreathing) dapat dikurangi pada pemakaian alat pernafasan sistem sirkuit (lingkar). Teknik ini kemudian dikembangkan dengan menggunakan aliran gas segar yang rendah atau minimal ke dalam sirkuit anestesi seiring dengan ditemukannya obat anestesi inhalasi yang baru. Publikasi teknik anestesi aliran gas rendah dalam sirkuit tertutup pertama kali tahun 1979, yang kemudian populer pada tahun 1981 setelah ditemukannya siklopropan dan halotan. Penggunaan teknik ini semakin luas, khususnya di negara-negara maju sejak ditemukannya obat-obat anestesi inhalasi baru yang lebih baik dan relatif mahal, meningkatnya pemahaman fisiologi dan farmakologi obat anestesi, berkembangnya teknologi mesin anestesi, alat penguap yang akurat serta adanya alat pemantau gas pernafasan.1,21

(12)

Beberapa keuntungan dari teknik anestesi low flowantara lain:1,11,12,21

 Pemakaian dan konsumsi O2 dan N2O serta obat anestesi inhalasi lainnya menjadi rendah, efek toksik menjadi kecil sehingga dosis total lebih kecil dan metabolit yang terbentuk juga semakin kecil.

 Tingkat polusi gas anestesi dalam kamar operasi rendah. Rendahnya polusi gas anestesi dalam kamar operasi akan memperkecil kemungkinan efek toksik kronik bagi petugas kamar operasi, khususnya kamar operasi yang tidak dilengkapi alat pembuangan gas yang baik.

 Sistem sirkuit anestesi tertutup maka kelembaban dan panas udara pernafasan dapat dipertahankan dengan baik, sehingga aktifitas silia mukosa saluran pernafasan tidak mengalami gangguan.

 Biaya operasional pelayanan anestesi dengan teknik low flow closed sistem menjadi lebih rendah akibat rendahnya pemakaian oksigen dan obat anestesi inhalasi. Hal ini penting terutama pada pemakaian obat-obat anestesi baru yang relatif mahal. Teknik low flow closed sistem dan pernafasan kendali secara mekanik dapat menghemat dalam pemakaian obat anestesi inhalasi isoflurane sebesar 33%, sedangkan penelitian yang lain telah dapat menghemat pemakaian obat anestesi inhalasi isoflurane sebesar 54,7% dan enflurane sebesar 55,9%.

Prinsip utama anestesi teknik low flow adalah memenuhi kebutuhan oksigen basal tubuh dan penyerapan CO2 dalam sirkuit anestesi secara maksimal. Salah satu kelemahan

teknik ini dimana katup pembuangan kelebihan udara ekspirasi tidak berfungsi karena ditutup, maka derajat penghirupan kembali udara ekspirasi (rebreathing) meningkat. Guna mengatasi hal tersebut, aliran gas segar (oksigen) harus dapat mencukupi kebutuhan oksigen basal, tidak ada kebocoran pada sirkuit anestesi, dan alat penyerap CO2harus berfungsi baik

agar konsentrasi CO2dalam udara inspirasi tidak melebihi nilai ambang yang diperkenankan

(13)

2.6 Teori Low Flow Anesthesia

Low flow anesthesia memiliki definisi bervariasi sebagai suatu teknik anestesi inhalasi dimana sistem lingkar yang memakai absorben digunakan dengan fresh gas flow sebesar20 :

1. kurang dari alveolar minute volume pasien, 2. 1 liter/menit atau kurang,

3. kurang dari 1,5 liter/menit, 4. 3 liter/menit atau kurang, 5. 0,5 sampai 2 liter/menit, 6. kurang dari 4 liter/menit, 7. 500 mL/menit,

8. 500 – 1000 mL/menit.

Closed system anesthesia adalah bentuk low flow anesthesia dimana fresh gas flow sama dengan uptake (ambilan) oksigen dan gas anestesi dari pasien. Pada low flowanesthesia terjadi proses rebreathing gas ekshalasi yang komplit setelah absorbsi CO2dan tidak ada gas

yang dilepaskan melalui katup APL20.

Sistem rebreathing dapat digunakan dengan cara yang berbeda : Jika digunakan dengan FGF yang sama dengan minute volume pasien, peran rebreathing akan sia-sia. Hampir sepenuhnya udara yang diekspirasikan akan dilepaskan keluar sistem sebagai kelebihan gas melalui katup APL. Pasien mendapatkan gas segar yang hampir murni. Jika digunakan FGF 4,0 liter/menit, peran rebreathing akan meningkat hingga 20%. Pasien menghirup komposisi gas yang masih menyerupai gas segar. Hanya jika FGF diturunkan hingga 2 liter/menit atau lebih rendah, bagian rebreathing akan mencapai 50% atau lebih. Jadi, hanya ketika FGF yang rendah digunakan sehingga peran rebreathing akan menjadi bermakna.1,21

Berdasarkan literatur yang ada, teknik low flow dapat dibedakan menjadi 2 cara. Istilah low flowanesthesia yang dikenalkan oleh F. Foldes, yaitu teknik anestesi dengan FGF 1,0 liter/menit. R. Virtue memperkenalkan istilah minimal-flow anesthesia dengan merekomendasikan penggunaan FGF 0,5 liter/menit. Sebagai penekanan sebelumnya, semakin rendah FGF, semakin rendah jumlah gas yang dibuang dari breathing sistem (sirkuit anestesi) sebagai gas sisa dan semakin tinggi proporsi/bagian dari rebreathing. Istilah umum

(14)

– low flow anesthesia – harus dibatasi untuk mendefinisikan suatu teknik anestesi dimana sistem rebreathing menggunakan paling sedikit 50% udara ekspirasi untuk disirkulasi kembali oleh pasien setelah CO2 diabsorbsi. Dengan menggunakan sistem rebreathing yang

modern, hal ini akan dapat dicapai hanya jika FGF diturunkan menjadi sedikitnya 1 liter/menit (gambar 2.4).1,7,17

Gambar 2.4Rebreathing Volume. Dengan rebreathing parsial, sistem rebreathing menjadi semi terbuka. Hal ini berkoresponden terhadap aliran gas segar (FGF) sekitar 3 – 6 liter/menit. Pengurangan lanjutan dari FGF (1 – 3 liter/menit) dengan peningkatan subsekuen dalam porsi rebreathe lebih dikenal dengan metode semi tertutup. Jika FGF diatur untuk mengkompensasi agar sesuai dengan jumlah pengambilan gas oleh pasien, udara yang dikeluarkan akan dihirup kembali oleh pasien setelah eliminasi CO2untuk nafas berikutnya. Artinya gas segar dimasukkan ke sistem hanya untuk menggantikan gas yang diserap oleh pasien dan hal ini dikenal dengan system rebreathing tertutup.14, 21

Akan tetapi, ada batasan untuk mengurangi FGF : Untuk mencegah terjadinya defisiensi volume gas yang disampaikan ke sirkuit anestesi, yang tentunya volume gas yang akan dihirup oleh pasien.

Selama anestesi, Oksigen diambil oleh pasien dengan konstan pada rentang kebutuhan metabolisme basal. Hal ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus Brody :1,14, 21

(15)

Ambilan N2O dan zat anestesi volatile, mengikuti fungsi pangkat. Ambilan N2O pada pasien dewasa dengan berat badan normal dapat diperkirakan dengan penggunaan rumus Severinghaus :1,14,21,25,26

VN2O = 1000 x t-1/2

Ambilan zat anestesi inhalasi dapat dihitung dengan rumus H. Lowe :1,14,21,27,28 VAN = f x MAC x λB/G x Q x t-1/2

Jadi, dengan perkiraan komposisi gas konstan yang bersirkulasi di dalam sirkuit anestesi, ambilan gas total merupakan penjumlahan dari ambilan Oksigen, N2O dan zat anestesi inhalasi, mengikuti fungsi pangkat (tabel 2.3). Pada awalnya ambilan tersebut tinggi dan menurun tajam pada 30 menit pertama, tetapi sedikit lebih rendah dan menurun seiring waktu dalam prosedur anestesi. Karakteristik ambilan gas ini adalah hasil dari suatu fakta bahwa tekanan parsial gas anestesi berbeda antara di alveoli dan di darah, menjadi tinggi pada awalnya, menurun secara kontinu (berkesinambungan) dengan meningkatnya saturasi di darah dan jaringan tubuh (gambar 2.5).1,14,21,27,28

(16)

Tabel 2.3Gas Uptake.1,14,21

Keterangan : - VO2 : Volume Oksigen setelah 30 menit tindakan anestesi (ml)

- VN2o : Volume Nitrousoxide 30 menit tindakan anestesi (ml)

- VAN : Volume sevoflurane 30 menit tindakan anestesi (ml)

2.7 Peralatan Pada Teknik Low Flow Anesthesia 2.7.1 Mesin Anestesi

Pada dasarnya peralatan berupa mesin anestesi yang digunakan untuk teknik low flow juga dapat digunakan untuk teknik high flow. Hal yang membedakan dari kedua teknik tersebut adalah pada tingginya aliran gas segar yang dilepaskan dari flow meter. Flow meter memegang peranan yang penting dalam menentukan besarnya aliran gas segar yang diinginkan, sehingga perlu dilakukan kalibrasi secara berkala dan mencegah adanya kebocoran agar aliran gas segar yang diinginkan dapat dilepaskan secara akurat.14,21

Pada teknik low flow aliran gas segar yang diberikan relatif rendah, maka aliran gas dalam tabung glass flow meter dengan skala millimeter bersifat turbulen, sehingga viskositas gas berperan penting. Sedangkan pada teknik high flowaliran gas yang diberikan relatif besar dan aliran bersifat laminar, maka yang berperan adalah densitas dari gas.14,21

2.7.2 Alat Penguap (Vaporizer)

Alat penguap (vaporizer) pada teknik anestesi semiclosed atau closed sistem, penempatan dapat dilakukan di luar sirkuit anestesi yang dikenal sebagai vaporizer out of circuit (VOC) yang banyak digunakan sebagai standar pada mesin anestesi, tetapi dapat juga ditempatkan di dalam sirkuit anestesi yang dikenal sebagai vaporizer in circuit (VIC). Prinsip dasar dari alat penguap dengan variabel pintas adalah total aliran gas segar yang masuk akan terbagi menjadi dua bagian. Bagian pertama sekitar 20% dari total aliran akan masuk ke

(17)

ruang penguapan yang kaya atau jenuh dengan uap obat anestesi (fase uap). Sedangkan bagian kedua sekitar 80% dari total aliran akan langsung masuk ke ruang pintas dan akhirnya kedua bagian aliran ini akan bergabung pada outlet dari alat penguap.14,21,24

Faktor-faktor yang mempengaruhi keluaran (output) dari alat penguap antara lain : laju aliran gas segar yang diberikan, temperatur, tekanan balik yang berulang-ulang, dan komposisi dari gas segar sebagai pembawa. Pada penggunaan alat penguap VIC, volume dan konsentrasi uap anestesi yang dilepaskan dari alat penguap selalu lebih tinggi daripada yang diatur pada alat penguap, sehingga hal ini mungkin dapat membahayakan pasien dan jarang digunakan. Sedangkan penggunaan VOC pada teknik high flow, aliran gas segar yang masuk ke alat penguap relatif tinggi maka volume dan konsentrasi uap obat anestesi inhalasi yang dilepaskan relatif sesuai dengan pengaturan konsentrasi yang diinginkan, kecuali bila aliran gas segar ekstrim tinggi, sehingga konsentrasi uap tidak banyak mengalami perubahan karena telah terjadi dilusi. Tetapi bila aliran gas segar yang masuk ke alat penguap tersebut rendah, seperti pada minimal-flow atau low flow aliran gas segar kurang atau sama dengan 1 liter/menit, maka konsentrasi uap yang dilepaskan sedikit lebih rendah dari yang diatur pada alat penguap.14,21,24

Jenis alat penguap yang saat ini banyak digunakan baik untuk teknik low flow maupun teknik high flow adalah bersifat spesifik terhadap obat anestesi inhalasi tertentu, mempunyai variabel ruang pintas dan pengatur suhu ruang penguapan secara otomatis serta mampu menguapkan zat anestesi sesuai dengan yang diinginkan pada aliran gas segar yang rendah, misalnya 250 – 500 ml/menit. Jenis alat penguap demikian umumnya terdapat pada generasi Tec 3 – Tec 5.1,14,21,24

2.7.3 Sirkuit Anestesi

Sirkuit anestesi yang digunakan untuk teknik anestesi low flow ataupun high flow pada orang dewasa atau anak besar (berat badan  20 kg) berbentuk sirkular yang pada prinsipnya terdiri dari 7 komponen :1,14,21,24

 Sumber masuk aliran gas segar

 Katup searah untuk inspirasi dan ekspirasi  Pipa corrugated untuk inspirasi dan ekspirasi  Konektor berbentuk Y

(18)

 Katup pembuangan kelebihan aliran (pop-of valve)  Kantung reservoir untuk bantuan ventilasi manual  Kanister yang berisi penyerap CO2

Sedangkan pada anak-anak (berat badan < 20 kg), penggunaan sirkuit anestesi sistem sirkular memerlukan suatu disain tersendiri, mengingat sistem sirkular mempunyai resistensi yang tinggi dan terjadi penghirupan kembali udara ekspirasi (rebreathing). Penggunaan teknik anestesi low flow closed sistem pada anak-anak memerlukan sirkuit anestesi yang dikenal dengan nama Revell Circulator.1,14,21

Prinsip dasar dari teknik low flowclosed sistem adalah mencukupi kebutuhan oksigen basal tubuh dan penyerapan CO2udara pernafasan yang dihasilkan oleh tubuh.1,14,21

Kebutuhan oksigen basal bervariasi antara 200 – 400 ml/menit. Dalam penggunaan sirkuit rebreathing, dianjurkan untuk memakai standar terminologi terbaik yaitu :1,21

 Metabolik flow : ̴ 250 ml/menit  Minimal flow : 250 – 500 ml/menit  Low flow : 500 – 1000 ml/menit  Medium flow : 1 – 2 L/menit  High flow : 2 – 5 L/menit  Very High flow :  5 L/menit

Pada teknik low flow, aliran gas segar yang diberikan sekitar 500 – 1000 ml/menit dan katup pembuangan kelebihan gas ekspirasi tidak berfungsi, maka oksigen yang diberikan harus dapat memenuhi kebutuhan basal tubuh, sehingga kebocoran sepanjang sirkuit anestesi ataupun pada koneksi antar komponen sirkuit dan kanister penyerap CO2harus dicegah serta

sisa kandungan nitrogen yang ada dalam sirkuit dan udara pernafasan harus dikeluarkan terlebih dahulu dengan cara menggunakan teknik high flow untuk beberapa menit pertama.1,21,29,30

Salah satu cara sederhana yang dapat digunakan untuk tes kebocoran sirkuit yaitu dengan memberikan tekanan pada sirkuit sebesar 0,4 kPa pada laju aliran 0,5 liter/menit. Selain itu pada teknik ini derajat penghirupan kembali udara ekspirasi meningkat, sehingga

(19)

alat penyerap CO2 harus berfungsi dengan baik. Konsentrasi CO2 tertinggi dalam udara

inspirasi yang masih diperkenankan adalah tidak lebih dari 0,2%.14,21,29,30,31 2.7.4 Penyerap CO2 (Carbondioxide Absorbent)

Adanya rebreathing akan menghemat panas dan kelembaban, walaupun di sisi lain CO2 harus dieliminir untuk mencegah adanya hiperkapnia. Penyerap CO2 (sodalime atau

baralime ) berisi hidrokside salts yang mempunyai kemampuan untuk menetralisir carbonic acid. Akhir dari reaksi akan menghasilkan panas, air dan kalsium karbonat. Sodalime lebih banyak dipakai daripada baralime. Kapasitas absorbs sodalime adalah 23 liter CO2 per 100

gram absorben. Perubahan warna yang terjadi karena penambahan pH, indikator menandakan adanya peningkatan ion hydrogen yang merupakan tanda bahwa absorben telah jenuh. Absorben harus diganti bila telah terjadi perubahan 50 – 70 % pada warna indikator.1,21,31

Dikatakan bahwa kebutuhan (cost) akan sodalime akan meningkat bila menggunakan FGF yang rendah (closed system), tetapi peningkatan akan sodalime lebih kecil bila dibandingkan dengan penghematan obat anestesi inhalasi.14,21,31

2.7.5 Pemantauan

Untuk keamanan pada setiap tindakan anestesi harus dilakukan pemantauan terhadap tekanan darah, nadi, respirasi dan saturasi O2 serta EKG bila ada indikasi. Dalam anestesi modern seiring dengan perkembangan teknologi alat pemantau, tindakan anestesi umum khususnya pada teknik low flow closed sistem, O2 dan N2O digunakan sebagai aliran gas segar maka keamanan dan keselamatan pasien akan lebih terjamin bila disertai dengan penggunaan alat pemantau gas-gas pernafasan, sehingga akan dapat diketahui konsentrasi O2 inspirasi dan ekspirasi.1,21,25,26

Teknik LFA memiliki potensi untuk terjadinya hipoksia dan hiperkarbia. Penurunan FGF pada teknik LFA akan dapat meningkatkan jumlah gas yang dihirup kembali (rebreathing gases) secara signifikan. Oleh karena itu, gas yang diinspirasi kembali akan mengandung gas ekspirasi dengan proporsi lebih besar, sementara itu gas ekspirasi ini mengandung sedikit oksigen. Keadaan ini berpotensi untuk menimbulkan terjadinya hipoksia. Selain itu, meningkatnya jumlah gas yang dihirup kembali (rebreathing gases) juga akan mengakibatkan kadar gas CO2 yang dihirup kembali akan meningkat walaupun sudah

(20)

digunakan absorber seperti sodalime ataupun baralime yang masih segar. Keadaan ini berpotensi untuk menimbulkan terjadinya hiperkarbia. Oleh karenanya pada penggunaan teknik LFA minimal harus dipantau kadar saturasi oksigen (SpO2 ) dengan pulse oksimetri

dan kadar CO2 / end tidal CO2 (EtCO2) dengan Capnograph, untuk menghindari terjadinya

komplikasi hipoksia dan hiperkarbia.1,14

2.8 Praktik Penatalaksanaan Low Flow Anesthesia 2.8.1 Induksi

Premedikasi dan induksi pada low flow anesthesia mengikuti skema induksi pada umumnya. Preoksigenasi dengan memberikan Oksigen murni lewat sungkup wajah (face mask) diikuti dengan injeksi analgetik dan hipnotik intravena. Setelah relaksasi pelumpuh otot dan intubasi endotrakeal atau insersi Laryngeal Mask Airway (LMA), pasien dihubungkan ke sirkuit anestesi. Sekitar 85% dari seluruh kasus pemakaian LMA yang ketat dapat mengaplikasikan penggunaan FGF hingga 0,5 liter/menit, meskipun jika pernafasan dikontrol. Tidak ada prosedur yang khusus yang dibutuhkan pada saat premedikasi dan induksi.1,14,21

2.8.2 Fase Awal Flow Tinggi

Mengikuti guideline yang diberikan oleh Foldes atau Virtue, pada fase awal selama 10 – 15 menit digunakan FGF yang tinggi. Foldes merekomendasikan pengaturan Oksigen 2 liter/menit dan N2O 3,0 liter/menit selama 10 menit untuk menjamin denitrogenisasi yang adekuat. Jan A. Baum ( seorang Profesor di Departemen Anestesi dan Terapi Intensif Rumah Sakit St.Elisabeth-Stift Jerman ) merekomendasikan pengaturan Oksigen 1,4 liter/menit dan N2O 3,0 liter/menit. Komposisi gas segar ini menjamin pada kebanyakan pasien dapat memperoleh konsentrasi Oksigen inspirasi sedikitnya 30%, mengikuti rekomendasi dari Barton dan Nunn. Berikutnya pengaturan vaporizer seperti biasanya selama fase awal ini : Enflurane 2,5 vol%, Isoflurane 1,5 vol%, Sevoflurane 2,5 vol%, dan Desflurane 4 – 6 vol%. Jika pengaturan ini digunakan selama 10 – 15 menit pertama, konsentrasi gas ekspirasi sekitar 0,7 – 0,8 kali MAC dari masing-masing zat anestesi volatile akan dapat dicapai. Sebagai tambahan untuk MAC N2O sekitar 0,6, berhubungan dengan konsentrasi N2O sebesar 60%, ini akan menghasilkan suatu MAC yang umum yaitu 1,3 yang merepresentasikan AD95, konsentrasi gas anestesi yang menjamin kecukupan kedalaman

(21)

anestesi pada 95% pasien sehingga mentoleransi terhadap insisi kulit tanpa adanya pergerakan. Alan D. Baxter merekomendasikan pengaturan vaporizer isoflurane 1-3 vol% selama 20-30 menit pertama. Kemudian diturunkan menjadi 1-2 vol%. Penggunaan FGF yang tinggi pada fase awal sangat diperlukan untuk denitrogenisasi yang cukup dan wash in dari komposisi gas inspirasi ke dalam seluruh ruang yang berisi gas. Terakhir, jika flow diturunkan terlalu cepat ke nilai yang sangat rendah, defisiensi volume gas tidak dapat dihindarkan sehingga akan mengakibatkan ventilasi yang tidak adekuat.1,14,21,29,30,31

2.8.3 Penurunan Flow

Jika teknik low flow anesthesia yang akan digunakan, FGF dapat diturunkan hingga 1,0 liter/menit setelah selesai fase awal 10 menit pertama. Penurunan flow akan memicu peningkatan porsi rebreathing secara bermakna. Oleh karenanya, gas inspirasi akan mengandung proporsi yang meningkat signifikan dari gas ekspirasi, dimana gas ekspirasi ini sudah melalui paru-paru pasien dan mengandung sedikit Oksigen. Akibat dari menurunnya kandungan Oksigen pada gas campuran (gas mixture), hal ini harus dikompensasi dengan peningkatan kandungan Oksigen pada gas segar (fresh gas). Jadi, untuk menjaga tingkat keamanan konsentrasi Oksigen inspirasi sekitar 30% pada low flow anesthesia, konsentrasi Oksigen pada gas segar harus ditingkatkan hingga 50%, minimal 40%. Dengan penurunan FGF, jumlah uap anestesi yang dikirimkan ke dalam sirkuit menjadi berkurang. Hal ini harus dikompensasi dengan peningkatan dari konsentrasi zat anestesi inhalasi pada gas segar. Hanya dengan cara ini konsentrasi zat anestesi inhalasi pada sirkuit anestesi dapat dijaga konstan. Pada low flow anesthesia, konsentrasi gas segar Enflurane ditingkatkan menjadi 3,0 vol%, Isoflurane 2,0 vol%, dan Sevoflurane 3,0 vol%. Alan D. Baxter merekomendasikan pengaturan vaporizer isoflurane 1-3 vol% selama 20-30 menit pertama. Kemudian diturunkan menjadi 1-2 vol%. Terkait dengan faktor farmakokinetiknya yang spesifik, hanya konsentrasi Desflurane yang dapat dijaga tidak berubah. Dengan melaksanakan skema standar ini, konsentrasi zat anestesi ekspirasi akan dapat dijaga pada rentang 0,7 – 0,8 kali dari MAC.1,14,21,29,30,31

Jika minimal-flow anesthesiayang akan dilakukan, fase awal dengan flow tinggi harus selama 15 menit. Fase awal dengan flow tinggi yang cukup panjang akan mencegah dari kejadian defisiensi volume gas secara tiba-tiba, yang selalu terjadi jika ambilan gas oleh pasien dan kebocoran sirkuit lebih besar daripada volume gas yang dikirimkan ke sirkuit.

(22)

Untuk menjaga tingkat keamanan konsentrasi Oksigen inspirasi minimal 30%, konsentrasi Oksigen dari gas segar harus ditingkatkan hingga 60%, minimal 50%, ketika flow diturunkan menjadi 0,5 liter/menit. Selanjutnya konsentrasi zat anestesi inhalasi dari gas segar harus ditingkatkan : Enflurane menjadi 3,5 vol%, Isoflurane 2,5 vol%, Sevoflurane 3,5 vol%, dan Desflurane meningkat 1 vol%. dengan melakukan skema ini, konsentrasi zat anestesi inhalasi ekspirasi dapat dipelihara pada rentang 0,7 – 0,8 kali MAC.1,14,21,29,30,31

2.9 Konsentrasi Oksigen dan Nitrous oxide Inspirasi

Setelah penurunan flow dari 4,4 ke 0,5 liter/menit, peningkatan awal FiO2 selama periode 30 – 45 menit dapat diamati. Hal ini akan lebih terlihat pada pasien anak-anak dan usia tua yang memiliki tingkat ambilan oksigen yang lebih rendah, dibandingkan pada pasien usia muda dan pada seorang atlit. Peningkatan konsentrasi oksigen inspirasi pada tahap awal ini akan diikuti dengan penurunan yang lambat tetapi berkesinambungan ke nilai yang lebih rendah. Bilamana alarm batas terbawah pada monitor pemantauan Oksigen berbunyi, flow oksigen harus ditingkatkan 10% dari total FGF, sedangkan flow N2O harus diturunkan dengan jumlah yang sama. Jadi, pada minimal-flow anesthesia flow Oksigen harus ditingkatkan sebesar 50 mL/menit dan flow N2O diturunkan sebesar 50 mL/menit. Setelah pengaturan ini, kembali lagi pada awalnya terjadi peningkatan FiO2 yang kemudian akan diikuti dengan penurunannya secara lambat tetapi berkesinambungan. Bilamana alarm batas terbawah kembali berbunyi, flow Oksigen kembali harus ditingkatkan sebesar 10% dari total FGF dan flow N2O diturunkan dengan jumlah yang sama. Pada low flowdan minimal-flow anesthesia konsentrasi Oksigen pada sirkuit anestesi akan mengalami perubahan secara lambat tetapi berkesinambungan selama prosedur anestesi.1,14,21,25,26,27

2.10 Konsentrasi Zat Anestesi Inhalasi

Jika dengan pengurangan flow, konsentrasi gas segar dari zat anestesi inhalasi ditingkatkan berdasarkan skema standar, penurunan sedikit konsentrasi inspirasi dan ekspirasi zat anestesi inhalasi dapat diamati. Vaporizer pada seluruh mesin anestesi modern sudah berubah menjadi sistem saluran gas segar (VOC). Jadi pengurangan flow akan berakibat kepada penurunan yang bermakna pada jumlah zat anestesi inhalasi yang dikirimkan ke sirkuit. Pada seluruh mesin anestesi, sirkuit anestesi, ventilator, pipa sambungan ke mesin, pipa sambungan ke pasien berisi gas dengan volume sekitar 5 – 6 liter. Hal ini ditambah

(23)

dengan volume gas sekitar 2,5 liter dari paru-paru pada pasien dewasa, yang mana ini merupakan ruang untuk pendistribusian zat anestesi inhalasi yang dikirimkan ke sirkuit. FGF sebesar 500 mL/menit, misalnya perubahan pengaturan vaporizer dari 0 ke 5 vol% hanya akan meningkatkan sejumlah uap zat anestesi dari 0 ke 25 mL/menit, sejumlah volume yang sedikit bila dibandingkan dengan jumlah ruang distribusi. Oleh karenanya, pada low flow anesthesia terdapat perbedaan yang nyata antara konsentrasi gas segar zat anestesi inhalasi dengan konsentrasinya di sirkuit anestesi, dan perbedaannya adalah yang lebih tinggi yang lebih rendah adalah FGF, tetapi yang lebih rendah dan yang kelarutannya lebih sedikit adalah zat anestesi inhalasi. Jika konsentrasi zat anestesi volatile harus diubah, maka pengaturan vaporizer harus mengikuti konsentrasi zat anestesi yang diaspirasi (gambar 2.6).14,21,31

Gambar 2.6Pengaturan Vaporizer Isoflurane1,14,21. 2.11 Time Constant

Time constant adalah ukuran untuk waktu pengambilan, dimana bahwa perubahan komposisi gas segar akan berdampak kepada perubahan komposisi gas pada sirkuit anestesi. Berdasarkan formula Conway, Time constant (T) dapat dihitung dengan membagi volume pada sirkuit (VS) dengan selisih antara jumlah zat anestesi inhalasi yang dikirimkan ke sirkuit (VD) dan ambilan gas individu (VU) :1,14,21

(24)

Pemberian volume pada sirkuit dan pemberian gas sesuai ambilan individual, Time constant berbanding terbalik dengan FGF (gambar 2.7). Peningkatan yang nyata dari Time constant dapat dinilai pada saat perubahan dari FGF tinggi ke FGF rendah. Bilamana komposisi gas yang ada di sirkuit anestesi perlu diubah segera, FGF harus ditingkatkan untuk akselerasi wash in yang adekuat dari komposisi gas yang diharapkan. Jika low flow anesthesia dilakukan dengan menggunakan zat anestesi volatile yang baru, yang memiliki karakteristik potensi anestesi dan solubility (kelarutan) yang rendah seperti sevofluran dan desflurane, Time constant akan menjadi lebih pendek secara bermakna oleh karena VD dapat ditingkatkan dengan lebih tinggi dan VU sangat rendah.1,14,21,31

Gambar 2.7 Time Constant 14,21

2.12 Fase Pemulihan

Mengikuti Time constant yang panjang, vaporizer dapat ditutup sekitar 15 – 20 menit sebelum akhir prosedur operasi. Jika low flow tetap dilakukan, maka penurunan konsentrasi zat anestesi inhalasi akan terlambat. Selama masa pemulihan, pernafasan spontan dapat dipicu (distimulasi) dengan menggunakan modus ventilasi SIMV (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) atau dengan ventilasi manual assist. Sekitar 5 menit sebelum ekstubasi dilakukan wash out dari gas anestesi dengan cara pemberian Oksigen murni dengan flow tinggi. Penatalaksanaan selanjutnya dapat dilakukan di ruang pemulihan sebagaimana biasanya.1,14,21

(25)

Jika mesin anestesi modern saat ini digunakan dengan low dan minimal-flow anesthesia, maka penurunan flow yang optimal dapat dicapai untuk diterapkan secara rutin dalam praktik klinis. Daya guna dari low dan minimal-flow anesthesia menjadi optimal jika skema standar digunakan untuk mengontrol FGF dan komposisinya. Skema ini jarang sekali membutuhkan pengaturan berulang terhadap flow gas dan vaporizer. Seorang Ahli anestesi, harus memahami bahwa konsentrasi gas didalam sirkuit anestesi tidak selalu konstan, tetapi akan berubah-ubah secara lambat dan berkesinambungan selama prosedur anestesi.14,21,26

Terakhir namun tidak kalah penting, skema standar untuk optimalisasi low dan minimal-flow anesthesia hanya merupakan petunjuk. FGF dan komposisinya haruslah mengadaptasi terhadap reaksi individual setiap pasien dan prosedur operasi.1,14,21

2.14 Prasyarat Teknis Penatalaksanaan Yang Aman Pada Low Flow Anesthesia 2.14.1 Pemantauan dan Ambang Batas Alarm

Terkait dengan karakteristiknya yang spesifik, pemantauan yang ketat sangat penting dilakukan untuk keamanan pelaksanaan low flow anesthesia. Adanya perbedaan antara konsentrasi gas di sirkuit anestesi dan di aliran gas segar pada saat penurunan flow, maka komposisi zat anestesi inhalasi tidak dapat dinilai secara tepat jika berdasarkan konsentrasi pada aliran gas segar. Oleh karenanya, pemantauan berkala terhadap konsentrasi oksigen inspirasi mutlak diperlukan. Penerapan yang sama juga pada konsentrasi zat anestesi volatile, jika FGF diturunkan. Ambang batas terbawah untuk konsentrasi Oksigen inspirasi harus diatur pada 30%, dan ambang batas atas untuk konsentrasi zat anestesi inspirasi diatur pada 2,0 – 3,0 vol% untuk Halothane, Enflurane, dan Isoflurane, diatur pada 5,0 vol% untuk Sevoflurane dan 8,0 vol% untuk Desflurane.1,14,21,32

Pemantauan berkala terhadap air way pressure ataupun terhadap minute volume juga sangat diperlukan. Alarm bila terjadi putus hubungan (disconnect) harus diatur pada nilai 5 mbar lebih rendah dari peak pressure. Alarm batas terbawah pada pemantauan minute volume diatur pada 0,5 liter/menit lebih rendah daripada minute volume aspirasi. Jika teknik low flow diterapkan secara konsisten, maka konsumsi soda lime akan meningkat 4 kali lipat. Dengan pemantauan berkala terhadap konsentrasi CO2 inspirasi, kejenuhan dari soda lime dapat

dideteksi dengan tepat. Jika sarana pemantauan ini tidak tersedia, maka canister absorber jumbo atau ganda harus digunakan dan soda lime harus diganti secara berkala.1,14,21,31

(26)

2.14.2 Peralatan Anestesi

Gambaran teknis dari peralatan anestesi yang dibutuhkan antara lain :

Sistem kontrol flow harus dikalibrasi dan dapat bekerja secara tepat pada rentang flow yang rendah. Vaporizer harus dapat mengkompensasi perubahan FGF. Sistem rebreathing harus cukup ketat dimana tingkat kebocoran tidak boleh melebihi 100 mL/menit pada tekanan 20 mbar. Diperlukan juga ketersediaan reservoir gas anestesi, sehingga defisiensi volume gas yang terjadi secara mendadak dapat diatasi. Kemudian dibutuhkan bellow ventilator yang dianjurkan dengan posisi standing bellow. Hanya jika ventilator anestesi digunakan, maka pengaturan tidal volume tidak akan bergantung kepada perubahan FGF.1,14,20,21,24

Dengan menggunakan mesin anestesi modern saat ini, teknik low dan minimal-flow anesthesiaakan sangat menguntungkan dan dapat dilakukan dengan aman.1,14,21

2.15 Keuntungan Low Flow Anesthesia

Keuntungan low flow anesthesia sangat nyata dan tidak dapat disangkal serta sudah disebutkan secara komprehensif dalam tulisan Water : penurunan konsumsi gas anestesi dan zat anestesi volatile, pengurangan polusi atmosfer akibat zat anestesi inhalasi, perbaikan iklim lingkungan, dan pengurangan biaya yang bermakna.14,21,33,34,35

Perbandingan prosedur anestesi inhalasi Isolurane selama 2 jam antara high flow (4,5 liter/menit) dengan minimal-flow (0,5 liter/menit), konsumsi Oksigen berkurang sebesar 115 liter, N2O sebesar 300 liter, dan Isoflurane sebesar 5,6 liter. Jika teknik high flow, menggunakan FGF sekitar 4,5 liter/menit, diganti dengan low flow anesthesia secara konsisten, di Jerman dan Inggris menghasilkan pengurangan konsumsi gas dan zat anestesi volatile selama proyek penelitian sebesar 350 juta liter Oksigen, 1000 juta liter N2O, 33500 liter cairan Isoflurane dan 46250 liter cairan Enflurane. Kesimpulannya sangat sederhana dan nyata : Semakin rendah flow, semakin sedikit konsumsi gas.1,14,21,35,36,37

Para ahli anestesi juga harus bersepakat dengan pengetatan regulasi (peraturan) tentang batas maksimum konsentrasi gas anestesi yang dapat diterima di dalam lingkungan kerja. Pemeliharan yang sudah dilakukan terhadap alat-alat anestesi secara hati-hati dan

(27)

cermat untuk mencegah kebocoran gas dari sirkuit anestesi, tetap saja batas aman konsentrasi gas anestesi yang sudah ditetapkan oleh US National Institute of Occupational Safety and Health dapat dicapai hanya dengan menggunakan teknik low flow anesthesia. Beberapa kamar operasi diperlengkapi dengan sistem scavenging gas sentral, dan keadaan ini memberikan keamanan didalam kamar operasi walaupun teknik FGF yang tinggi digunakan. Namun, high flowanesthesiatidak dapat diacuhkan akan menyebabkan polusi pada atmosfer di luar kamar operasi. Kedua-duanya, N2O dan zat anestesi volatile berkontribusi terhadap kerusakan lapisan ozon dan efek rumah kaca.21,38,39,40,41,42

Zat anestesi volatile yang potensial merusak lapisan ozon diantaranya Halothane, Enflurane, dan Isoflurane, dimana sebagian strukturnya merupakan halogenated chlorofluorocarbons (CFCs), dan hanya 0,1 – 1% dari keseluruhannyadiubah menjadi CFCs. Selanjutnya, N2O yang dibuang dari rumah sakit, hanya sekitar 1% dari keseluruhan jumlah N2O yang menyebabkan polusi di atmosfer. Kebanyakan berasal dari metabolisme bakterial pada pemupukan tanah. Meskipun demikian, sekalipun emisi dari gas anestesi hanya sebagian kecil dari total polusi gas, di era semakin meningkatnya kesadaran terhadap lingkungan, para ahli anestesi secara moral harus meminimalkan polusi tersebut, dan memiliki kewajiban untuk menggunakan seluruh fasilitas teknis yang ada untuk mencapai hal ini. Desflurane dan Sevoflurane, yang dihalogenisasi hanya dengan fluorine, sedikit berpotensi merusak ozon, akan tetapi tetap berkontribusi terhadap efek rumah kaca. Kelembaban dan pemanasan yang tepat dari gas anestesi memiliki dampak yang bermakna pada fungsi dan integritas dari epitel cilia pada saluran pernafasan. Selama proses anestesi, kelembaban absolut dari gas inspirasi harus berada pada rentang 17 – 30 mgH2O/liter, dan suhunya diantara 28 – 32 ⁰C. Keadaan ini hanya dapat dicapai dengan menggunakan teknik low flow anesthesia.6,7,33,34,43

Penghematan merupakan hasil dari berkurangnya konsumsi gas anestesi. Hal ini berhubungan dengan lamanya prosedur anestesi, harga dari masing-masing zat anestesi dan besarnya pengurangan flow. Perbandingan teknik high flow(4,5 liter/menit) dengan minimal-flow (0,5 liter/menit) selama 2 jam, penghematan sekitar US$15 pada Enflurane, US$21 pada Isoflurane, dan sekitar US$47 jika menggunakan Desflurane. Sebagai tambahan, biaya tambahan sekitar US$0,60 dari peningkatan konsumsi soda lime selama 2 jam prosedur anestesi. Berdasarkan proyek penelitian yang sudah disebutkan sebelumnya, penghematan setahun akibat berkurangnya konsumsi gas anestesi di Jerman dan Inggris diperkirakan lebih dari US$65,36 juta jika teknik low flow anesthesia dilakukan secara konsisten. Secara umum

(28)

diperkirakan penghematan sekitar 50 – 75% jika teknik low flow anesthesia dilakukan secara konsisten dalam praktik rutin.21,35,36,37

2.16 Kontraindikasi Untuk Teknik Low Flow Anesthesia

Pada pasien dengan intoksikasi alkohol, FGF paling rendah 1 liter/menit harus digunakan untuk memberikan efek wash out yang berkesinambungan. Selama prosedur anestesi pada pasien dengan ketoasidosis, misalnya diabetes, dapat terjadi peningkatan aseton dalam darah. Dalam kasus seperti ini, FGF harus dipertahankan setidaknya 1 liter/menit untuk mencegah pembentukan aseton yang tidak diinginkan dalam system pernafasan.14,21,44,45,44

Akumulasi karbon monoksida dalam sistem pernafasan umumnya tidak bermakna secara klinis. Bahkan dengan durasi yang panjang dari teknik low flow anesthesia, konsentrasi karboksihemoglobin dalam darah meningkat hanya sedikit. Situasi yang sama dengan compound A, Mazze et.al mengumumkan hasil dari suatu investigasi dari nefrotoksisitas akibat compound A pada primate, dan mendemonstrasikan bahwa hanya dengan sekitar 800 ppmh efek nefrotoksis dapat terjadi. Bahkan teknik minimal-flow anesthesia yang lama dengan sevoflurane dapat dilakukan dengan aman, meskipun konsentrasi puncak Compound A ditemukan mencapai 50 – 60 ppm dengan teknik ini. Untuk itu, sevoflurane diterima untuk penggunaan klinis tanpa pembatasan FGF pada semua negara di Eropa.14,21,44,46,47