PRINSIP DASAR VENTILASI
MEKANIK
DR ANTIN TRI LAKSMI, SPAN.KIC
Ventilator
Menyalurkan sejumlah volume gas ke pasien berdasarkan volume, tekanan, atau aliran sesuai yang ditentukan oleh operator.
Konstruksi dasar ventilator mekanis : a. Input power/daya masukan
b. sumber gas bertekanan,
c. Drive mechanism /mekanisme penggerak
d. control circuit
KOMPONEN VENTILATOR
1. Daya masukan/input power
a. Pneumatik: Gas medis terkompresi digunakan sebagai sumber energi.
b. Listrik: Arus AC atau DC digunakan untuk menggerakkan piston dan kompresor yang menghasilkan tekanan.
c. Gabungan: Sebagian besar ventilator unit perawatan intensif dikombinasikan dengan daya pneumatik yang digunakan untuk mengalirkan napas sementara mikroprosesor yang
dikontrol secara elektronik mengontrol katup yang mengatur karakteristik napas.
2. Sumber gas bertekanan:
Oksigen dan udara diperlukan.
Dapat disediakan melalui pasokan manifold sentral rumah sakit dengan blender yang
mencampurnya untuk mencapai konsentrasi oksigen yang diinginkan (FiO2). Atau, beberapa
mesin dapat menggunakan tabung oksigen bersama kompresor udara, sementara yang lain akan memiliki turbin internal sebagai sumber udara terkompresi.
3. Mekanisme penggerak
Adalah sistem yang digunakan oleh ventilator untuk mengubah daya masukan menjadi kerja ventilasi;
Ada 3 jenis: piston, bellow, dan sirkuit pneumatik.
Yang paling umum digunakan adalah mekanisme penggerak pneumatik.
Mekanisme penggerak pneumatik menggunakan kontrol mikroprosesor dan katup solenoid proporsional yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Mikroprosesor mengontrol solenoid (katup yang dioperasikan secara elektromekanis) untuk membuka dan menutup katup sesuai yang diinginkan
VENTILATOR
• Alat penyelamat nyawa
• Digunakan di :
a.
ICU
b.
Prosedur pembedahan dengan general anestesi
c.
Perawatan lama untuk pasien yang butuh support tambahan pernafasan.
•Macam ventilasi mekanik :
Invasif : butuh ETT untuk disambung ke ventilator
Non invasif : ventilator – masker ( pasien )
INDIKASI VENTILASI MEKANIK
1. Masalah jalan nafas (Unstable/Unprotected Airway)
menurunkan resiko aspirasi ( darah, muntahan, penurunan kesadaran )
Mengamankan jalan nafas (laryngeal edema/trauma) 2. Gagal ventilasi (hypercapnea)
Penurunan worrk of breathing dan mencegah/memperbaiki kelelahan otot-otot nafas 3. Gagal nafas hipoksemik
Memungkinkan pemberian oksigen konsentrasi tinggi
Memperbaiki V/Q mismatch
Menurunkan shunt dengan membuka alveoli yang kolaps
Fungsi Ventilasi mekanik:
membantu meningkatkan pertukaran gas
mengurangi kerja pernapasan
mendukung pasien selama perawatan penyakit dasarnya
Pengaturan ventilator mengintegrasikan volume, aliran, tekanan, dan waktu.
PERUBAHAN FISIOLOGIS SETELAH INISIASI VENTILASI MEKANIK
JANTUNG
1. Venous return turun : karena volume paru naik, tekanan pleura naik, tekanan intra mural atrium kanan dan IVC dalam rongga thorax naik, venous return turun. Hal ini dapat menyebabkan :
hipovolemi, tamponade, severe air trapping, gagal jantung kanan, hipertensi pulmonal
Tx : berikan cairan iv yang cukup atau vasopressor untuk menaikkan MAP dan selanjutnya menaikkan venous return.
2. Penurunan afterload
Tekanan positif : penurunan transmural wall tension di dalam ventrikel kiri
Bermanfaat untuk congestive heart failure atau Miocard infark (perfusi koroner meningkat karena penurunan konsumsi oksigen oleh jantung
3. Penjumlahan dari 2 faktor tersebut dapat menghasilkan peningkatan atau penurunan cardiac output 4. Dapat menyebabkan hipotensiyang membutuhkan antisipasi, terutama pada pasien yang vital
membutuhkan venous return/preload cukup
PARU
1. Dapat menyebabkan
Barotrauma or volutrauma : pneumothorax or Ventilator Induced Lung Injury
Air Trapping
Peningkatan insensible fluid losses 2. Pertukaran gas
dapat meningkatkan dead space fisiologis ( kompresi kapiler atau tidal volume rendah )
PEEP tinggi : dapat menaikkan V/Q matching jika digunakan pada paru
unilateral karena menyebabkan over distensi alveolar dan kompresi kapiler
paru, yang menyebabkan redistribusi darah ke area paru yang non ventilated
BASIC RESPIRATORY MECHANICS MODEL KOMPARTEMEN TUNGGAL
Paru-paru sebagai tabung tunggal (saluran udara) dan kompartemen elastis (paru- paru dan dinding dada)
Ventilasi tekanan positif (inspirasi) : aliran masuk terjadi ketika tekanan pada pembukaan saluran napas melebihi tekanan di dalam kompartemen elastis.
Hal ini terjadi ketika ventilator meningkatkan transrespiratory pressure ( P-AO – P- BS )
Transrespiratory pressure ditampilkan pada ventilator sebagai airway pressure
Aliran keluar masuk dari sistem pernapasan diatur oleh 2 faktor utama : 1. Resistance
Resistance = Δ Pressure / Δ Flow Δ Presistive = Resistance* Δ Flow 2. Elastance
Elastance = Δ Pressure / Δ Volume = 1/Compliance
a. Δ P elastic = Elastance* Δ Volume
Gambar 1. hubungan antara flow, volume dan pressure
Persamaan Gerak dan Hukum Gerak Newton ke 3
Tekanan yang diberikan oleh ventilator pada pembukaan jalan napas (P-ao atau P-vent) ditahan oleh tekanan yang sama dan berlawanan yang dihasilkan oleh sistem pernapasan (P-elastic + P-resistive).
Hubungan antara variabel tekanan, volume, dan aliran dinyatakan dengan Persamaan Gerak untuk sistem pernapasan.
Versi sederhana persamaan untuk ventilasi pasif (tidak ada upaya inspirasi dari pihak pasien) adalah:
P-vent = P-elastic + P-resistive
P-vent = Elastance x Volume + Resistance x Flow
Note : for paralyzed pts/no effort
Persamaan gerak adalah dasar untuk mendefinisikan mode pressure control dan volum control pada ventilator
Jika ventilator diatur untuk pressure control, ia akan mengendalikan sisi kiri persamaan.
Operator menentukan bentuk pressure
waveform, yaitu inspiratory pressure,rise time, inspiratory time, (SISI KIRI PERSAMAAN)
Aliran dan volume yang diberikan merupakan variabel dependen (SISI KANAN PERSAMAAN) dan akan bervariasi sesuai dengan elastisitas dan
resistensi sistem pernapasan.
Versi lain dari pressure control adalah mengatur proporsionalitas antara upaya dan tekanan pasien (Proportional Assist Ventilation, Neurally Adjusted Ventilatory Assist, dll.). Dalam kasus ini, ventilator memberikan tekanan inspirasi yang lebih besar seiring dengan peningkatan upaya inspirasi pasien.
Jika ventilator diatur untuk mengendalikan volume/volume control, ia akan mengendalikan sisi kanan persamaan.
Operator mengatur volume tidal dan
inspiratory flow ke dalam sistem pernapasan.
(SISI KANAN PERSAMAAN)
Akibatnya, tekanan yang diberikan oleh
ventilator (SISI KIRI PERSAMAAN) merupakan variabel dependen dan akan berubah
berdasarkan elastisitas dan resistensi dalam sistem pernapasan.
Bentuk gelombang ideal yang ditampilkan pada layar grafis ventilator (hijau : inspirasi, merah : ekspirasi)
