Ventilasi mekanik

Samuel HarminVentilasi mekanik

DefinisiSuatu mesin yang digunakan untuk menggantikan atau membantu fungsi pernapasan yang sebenarnya.Tujuan Memperbaiki pertukaran gas pulmoner selama gagal nafas akut akibat hipoksemia atau hiperkapnik dengan asidosis respiratorik

Memperbaiki ventilasi-perfusi

Mengurangi work of breathing (kerja napas)

Memberikan bantuan pola ventilasi yang abnormal pada keadaan tertentu, mis. pemberian hiperventilasi atau HFV (High Frequency Ventilation)

Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2000;161:1450-88.Jenis SistemVentilator Tekanan NegatifIron lung tekanan negatif di sekitar rongga dada Ventilasi non-invasif pertama kali digunakan di Boston Childrens Hospital, tahun 1928Dipakai luas pada wabah Polio tahun 1940 sampai 1950-anMemungkinkan ventilasi jangka panjang tanpa jalan napas artifisialMemelihara hemodinamik intratorakal yang normalTidak nyaman, akses terbatas ke pasien

The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest, decreasing cardiac output.Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.

...jenis sistemVentilator Tekanan PositifVentilasi invasif pertama kali digunakan di Massachusetts General Hospital, tahun 1955Menggunakan tekanan di bawah tekanan atmosfer untuk mendorong udara ke dalam paruMembutuhkan jalan napas artifisialSekarang menjadi standar modern dari ventilasi mekanikTipe:Pressure cycledTime cycledVolume cycled

GasFrekuensiVolume/satuan waktuinspirasi-ekspirasiVolume TidalTekananStatic Inspiratory Pressure PEEPFlowFrekuensi

Waktu inspirasi minimalOksigenOksigenFiO2MAP...gasParameter pertama yang harus dipilih: ventilator modeMode menentukan bagaimana ventilator memulai, menghantarkan dan mengakhiri suatu napas.Mode yang paling sering digunakan: Assist-control (AC) Synchronized intermittent mandatory ventilation (SIMV) Pressure support ventilation (PSV)Chiumello D, Pelosi P, Calvi E, et al. Eur Respir J. 2002;20:925-33.Tipe ventilator..tipe ventilatorPressure ventilatorVolume ventilatorVolume Tidal bervariasikonstanTekanan/PIPkonstanbervariasiFlowbervariasikonstanWaktu inspirasi (Inspiration Time)ditentukan tergantung flow & VT- Menentukan siklus respirasi- Jika setting RR pada ventilator 10 x/menit maka 60/10 = 6 detik- Jadi T(Total) = T(Insp) + T (Eksp) = 6 detik inspirasi dan ekspirasi harus selesai dalam waktu 6 detik

6 detik6 detik Insp + Eksp Insp + EkspT i m e = Waktu frekuensiSensitivitasSetting sensitifitas akan menentukan variabel triggerVariabel trigger menentukan kapan ventilator mengenali adanya upaya napas pasienSaat upaya napas pasien dikenali, ventilator akan memberikan napasVariabel trigger dapat berupa pressure atau flowTriggeringFase di mana ventilator mulai memberikan inspiratory flow

1. Time triggering ventilator memulai suatu inspiratory flow sesuai dengan interval waktu yang telah di-set, tanpa melihat usaha napas pasien.

2. Patient triggering ventilator memulai suatu inspiratory flow sesuai dengan kontrol usaha napas pasien.Modus VentilatorPasien menerima napas yang telah di-set dan tidak dapat bernapas di antara napas ventilator Sama dengan Pressure ControlAssist ModePasien memulai semua napas, ventilator memberikan VT yang di-set Pasien mengkontrol rate tetapi selalu mendapatkan bantuan mesin secara penuhAssist/Control Mode~ assist mode, bila rate di bawah set ventilator mengubah ke control modenapas dipicu pasien, ventilator membantu dengan tekanan tertentunapas spontan, ventilator memberikan tekanan kontinyuMode ventilasi mekanik yang paling sering dipakai:assist-controlsynchronized intermittent mandatory ventilationpressure support ventilationAssist controlA key concept in the AC mode is that the tidal volume (VT) of each delivered breath is the same, regardless of whether it was triggered by the patient or the ventilator.A patient- or time-triggered, flow limited, dan volume-cycled.If the patient does not initiate a breath before a requisite period of time determined by the set respiratory rate (RR), the ventilator will deliver the set VT. For example, if RR is set at 12 breaths per minute and the patient is not initiating breaths, the ventilator will deliver a breath every 5 seconds time-triggering. However, if the patient initiates a breath, the ventilator in AC mode will deliver the set VT; these breaths are patient-triggered rather than time-triggered.AC mode has several advantages including low work of breathing, as every breath is supported and tidal volume is guaranteed.Disadvantage: Hyperventilation and breath stacking overcome by choosing optimal ventilator settings and appropriate sedation.Sassoon CS, Zhu E, Caiozzo VJ. Am J Respir Crit Care Med. 2004;170:626-32.Groeger JS, Levinson MR, Carlon GC. Crit Care Med. 1989;17:607-12.

Synchronized intermittent mandatory ventilationSimilar to assist-control mode except that breaths taken by the patient beyond those delivered by the ventilator are not supported; pressure support may be added to these breaths to augment their volumes.Like AC, SIMV delivers a minimum number of fully assisted breaths per minute that are synchronized with the patients respiratory effort. These breaths are patient- or time-triggered, flow-limited, and volume-cycled. However, any breaths taken between volume-cycled breaths are not assisted; the volumes of these breaths are determined by the patients strength, effort, and lung mechanics.Marini JJ, Crooke PS, Truwit JD. J Appl Physiol. 1989;67:1081-92.A key concept is that ventilator-assisted breaths are different than spontaneous breaths. Another important concept is that AC and SIMV are identical modes in patients who are not spontaneously breathing due to heavy sedation or paralysis. High respiratory rates on SIMV allow little time for spontaneous breathing (a strategy very similar to AC), whereas low respiratory rates allow for just the opposite.SIMV has been purported to allow the patient to exercise their respiratory musculature while on the ventilator by allowing spontaneous breaths and less ventilator support.However, SIMV may increase work of breathing and cause respiratory muscle fatigue that may thwart weaning and extubation.MacIntyre NR. Chest. 1986;89:677-83.Giuliani R, Mascia L, Recchia F, et al. Am J Respir Crit Care Med. 1995;151:1-9.

...assist modePressure Support VentilationA common strategy is to combine SIMV with an additional ventilator mode known as pressure support ventilation (PSV).In this situation, inspiratory pressure is added to spontaneous breaths to overcome the resistance of the endotracheal tube or to increase the volume of spontaneous breaths. PSV may also be used as a stand-alone mode to facilitate spontaneous breathing.Fiastro JF, Habib MP, Quan SF. Chest. 1988;93:499-505.PSV mode is patient-triggered, pressure-limited, and flow-cycled. With this strategy, breaths are assisted by a set inspiratory pressure that is delivered until inspiratory flow drops below a set threshold. When added to SIMV, PSV is applied only to the spontaneous breaths taken between vol ume-guaranteed (volume-cycled) breaths. During PSV alone, all breaths are spontaneous. Airway pressures drop to the set level of PEEP during exhalation and rise by the amount of selected pressure support during inhalation. RR and VT are determined by the patient; there is no set RR or VT.

Pressure Support Ventilation...pressure supportPressure Support sesuai ET Ukuran ETT PS minimal 3,0 3,5 10 4,0 4,5 8 5 6Back up rate sesuai usia Usia Back Up Rate < 6 bln 16 kali/mnt 6 bln 2 thn 14 kali/mnt 2 thn 5 thn 12 kali/mnt > 5 thn 10 kali/mntPEEP(Positive End Expiratory Pressure)Akhir ekspirasi tekanan udara TIDAK kembali ke titik nol.Digunakan bersama dengan mode lain, seperti: SIMV, ACV atau PS.Disebut CPAP (Continous Positive Airway Pressure) jika digunakan pada modus napas spontan.PEEP 5Redisribusi cairan ekstravaskular paruMeningkatkan volume alveolusMengembangkan alveoli yang kolaps...PEEPTekanan positif sepanjang ekspirasiMempertahankan terbukanya alveoliMemperbaiki kesesuaian ventilasi-perfusiMengurangi kebutuhan FiO2 untuk mengkoreksi hipoksemiaBerguna untuk mempertahankan fungsi paru, terutama pada ARDSContinuous Positive Airway Pressure (CPAP)PEEP tanpa pre-set ventilator rate atau volumeSecara fisiologis sama dengan PEEP (constant PEEP)Dapat digunakan dengan atau tanpa penggunaan ventilator atau artificial airwaymembutuhkan napas spontan pasientidak membutuhkan ventilator tetapi dapat digunakan bersamaan dengan beberapa teknik ventilasiContinuous Positive Airway Pressure33High Frequency Ventilation (HFV)Volume kecil, rate tinggiMemungkinkan pertukaran gas pada low peak pressuresMekanisme belum diketahui dengan jelasSistem:High frequency positive pressure ventilation 60-120 kali/mntHigh frequency jet ventilation sampai 400 kali/mntHigh frequency oscillation sampai 3000 kali/mnt...high frequency ventilation (HFV)Digunakan pada:Fistula trakeobronkial atau bronkopleural Obstruksi jalan napas beratBarotrauma atau penurunan cardiac output (with more conventional methods)Traum kepala dengan peningkatan TIK (with conventional methods)Patients under general anesthesia in whom ventilator movement would be undesirablePerbandingan Mode / Parameter Ventilator VolumePressureFlowI-timeCPAPvariablefixedfixedvariableSIMVvariablefixedfixedfixedA/CvariablefixedfixedfixedA/C VGtargetedvariablefixedfixedPSVvariablefixedfixedvariablePSV VGtargetedvariablefixedvariableA/C: Assist Control; PSV: Pressure Support Ventilation; VG: Volume Guarantee; SIMV: Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation; CPAP: Continuous Positive Airway Pressure Pengaturan ventilator untuk memperbaiki oksigenasiFiO2Manuver sederhana untuk me PO2 dengan cepatToksisitas jangka panjang pada tingkat >60%radikal bebas

Oksigenasi masih belum adekuat walaupun dengan FiO2 100% biasanya disebabkan adanya pulmonary shuntingkolaps AtelektasisPus-filled alveoli Pneumoniaair/Protein ARDSAir decomp cordisdarah perdarahanPEEP dan FiO2 digunakan bersamaan37...pengaturan ventilator untuk memperbaiki oksigenasiPEEP meningkatkan FRCmencegah atelektasis dan intrapulmonary shuntingmencegah buka-tutup (injury) berulang

memperbaiki alveoli yang kolaps dan kesesuaian V/Q (ventilasi-perfusi)mengurangi intrapulmonary shuntingmemperbaiki compliance

Dapat mempertahankan PO2 yang adekuat pada tingkat FiO2 yang aman

Kerugianme tekanan intratorakal Dapat menyebabkan ARDSRuptur: pneumotoraks, edema paru38Disorders characterized by systemic effects of M protein, and direct effects of bone marrow infiltration

Common examples of methylation-induced silencing:Imprinted genes (Prader-Willi, Angelmann Syndromes)Inactivated 2nd X chromosome in femalesDNA methylation results in histone deacetylation, compacted chromatin, and repression of gene activityMethylation can have a profound effect in tumorigenesis by silencing tumor suppressorsPengaturan ventilator untuk memperbaiki ventilasiRespiratory rateEfisiensi ventilasi berkurang dengan pe RRBerkurangnya waktu pengosongan alveolarVTTarget: 10 mL/kgRisiko volutraumaMe PCO2Reduce muscular activity/seizuresMinimizing exogenous carb loadControlling hypermetabolic statesPermissive hypercapneaPreferable to dangerously high RR and VT, as long as pH > 7.15RR dan VT diatur untuk mempertahankan VE dan PCO2I:E ratio (IRV)Increasing inspiration time will increase TV, but may lead to auto-PEEPPIPElevated PIP suggests need for switch from volume-cycled to pressure-cycled modeMaintained at Ti atau I:E ratio = 1:3 untuk mencegah air trapping & auto PEEPTi pendek digunakan me CL atau bila f >60Ti panjang digunakan untuk me RawI:E ratio yg besar (I:E=1:1 atau 1:2 unt me PawInverse I:E ratio digunakan pd kondisi khusus ...setting awal ventilatorVolume control mode

Tentukan VT dan waktu inspirasi (rate) sesuai usia dengan pengaturan flow (pada ventilator modern automatic) Atur trigger sensitivityLihat pressure yang dihasilkan lakukan penyesuaianTentukan PEEP dan FiO2 Analisis gas darah lakukan penyesuaian...setting awal ventilatorPressure control mode

Tentukan rate dan waktu inspirasi sesuai usiaTentukan PEEP dan PIP atau P lihat volume tidal yang dihasilkan lakukan penyesuaianAtur trigger sensitivityTentukan FiO2 Analisis gas darah lakukan penyesuaian...setting awal ventilatorVT: 10-15 mL/kg (standar: 12 mL/kg)

Respiratory rate: inisial 10-16 kali/minute

FiO2: 0.21-1.0, (tergantung klinis)100% toksik dan dapat menyebabkan atelektasis dalam < 24 jam40% is safe indefinitelyPEEP can be added to stay below 40%Target: PaO2 > 60

I:E Ratio: 1:2 cukup untuk awalObstruktif ekspirasi lebih panjangRestriktif inspirasi lebih panjang...setting awal ventilatorFiO2 : biasanya 50% atau batas atas nilai normal untuk mencegah intoksikasi O2Bila belum tahu AGD mulai dengan 100%, turunkan perlahan sesuai klinis dan AGD - Bila PaO2 normal FiO2 sama dg sebelumnya - PaO2 < N FiO2 = PaO2 (diharapkan) x FiO2 (diket)/PaO2 (diket) - PaO2 anak dengan paru normal : > 80 mmHg neonatus: 50-80 mmHg, SaO2 >92%...setting awal ventilatorPEEP : Positif End Expiratory PressureIndikasi : PaO2 30 mmHg, hipotensi, pneumotoraks, TIK , peny. paru unilateral

Setting awal : ~3 cmH2O (N:4-8 cmH2O), maks. 10 cmH2O Quick Guide to SetupSelf check dan/atau kalibrasi

Cek sirkuit dan connections

Set Mode: biasanya Assist/Control

Atur I time: biasanya 1 detik

Set VT: 10-12 mL/kgmungkin perlu men-set Flow (berdasarkan Insp. Time)

...quick guide to setupSet ventilatory rate

Set PEEP: standar 5 cm H20; max. 20 cm H20Hati-hati pada tekanan 10 cmH20

Set Assist/SIMV Sensitivity: -2 cm H20

Set pressure alarms

Assess patient to confirm ventilation function Monitor tanda vitalPulse oximetry Volume Tidal (Vt) & Rate (f)Tidal Volume/Vt (ml/kg)Ventilator Rate/f (bpm)Paru normal 6-12 8-12Obstruktif 4-12 6-10Restriktif 8-12 12-20Adolesen 6-10 20-30Anak-anak 6- 8 20-30Bayi (CB) 4- 8 25-40Bayi (LBW) 4- 6 30-60Bayi (VLBW) 4- 6 30-60untuk mempengaruhi O2untuk mempengaruhi CO2FiO2RRPEEPVT (delta P)PIPExpiratory TimeITPO2 TinggiTurunkan FiO2

Bila FiO2 < 40% PEEP menjadi 3-5 cmH2O

Penurunan PEEP tiap 1 cmH2O tidak boleh < 8-12 jam

Jangan weaning FiO2 sampai < 25%PO2 RendahNaikkan FiO2 usahakan tidak >70%

Naikkan MAP dengan:me PEEPMe TiMe PIP, tidak > 30 cmH2OPEEP bisa di sampai >10, usahakan