5
BAB 2. TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1. Definisi ALI ALI/ARDS
adalah suatu keadaan yang menggambarkan reaksi inflamasi
yang luas dan parah dari parenkim paru.10 ALI/ARDS merupakan kumpulan gejala akibat inflamasi dan peningkatan permeabilitas, onsetnya akut, dengan spektrum klinis sesuai derajat cedera/kerusakan paru, yang memenuhi kriteria fisiologis dan radiologis, yang terkait dengan edema paru non kardiogenik yang disebabkan oleh proses dalam ataupun luar paru dan mempunyai karakteristik progresifitas yang tinggi sehingga menyebabkan kegagalan pernafasan akut.11 ARDS adalah bentuk yang lebih berat dari ALI dengan morbiditas dan mortalitas yang tinggi.12
2.2. Patofisiologi ALI Salah satu manifestasi awal dari ALI adalah proses peradangan yang menyebar pada kedua paru, dan kerusakan baik pada endotel maupun epitel sel barrier.13 Kerusakan pada endotel menyebabkan permeabilitas vaskuler meningkat sehingga cairan plasma yang kaya protein masuk ke ruang interstitial dan alveolus, yang kemudian menyebabkan edema dan gangguan transpor cairan.14,15 Proses peradangan dan edema yang terjadi akibat
6
akumulasi cairan yang berlebihan tersebut menyebabkan kerusakan pada alveoli sebagai akibat aktifasi berbagai macam sitokin pro-inflamasi seperti Tumor Necroting Factor (TNF), Interleukin-1 (IL-1) dan Interleukin-6 (IL-6).16 Kerusakan pada epitel sel barrier akan mengakibatkan inaktivasi dari surfaktan yang kemudian menyebabkan atelektasis dan kolapsnya alveoli (Gambar 2.1).14,15
Gambar 2.1. Patofisiologi hipoksemia pada ALI14
7
Atelektasis dan kolapsnya alveoli akan menghambat
proses
pertukaran gas dan memperburuk oksigenasi dari pembuluh darah. Selanjutnya rendahnya kadar oksigenasi paru
tersebut akan mengurangi
oksigenasi sistemik.17 Complians paru menurun (karena volume paru berkurang)
dan
sebagai
akibatnya
penderita
akan
berusaha
mempertahankan ventilasi semenit dengan mempercepat laju nafas (takipnu). Hal ini berdampak pada ketidaksesuaian ventilasi dan perfusi karena unit alveoli
tidak
mampu
melakukan
ventilasi.
Hipoksemia
yang
terjadi
menggambarkan pirau intrapulmonal dan sebagian besar adalah hipoksemia refrakter yang tidak respon dengan suplementasi oksigen.11 Hipoksia akan memperberat cedera paru yang ada dan strategi tatalaksananya adalah bagaimana usaha untuk memperbaiki oksigenasi dan melakukan koreksi penyakit dasarnya. Keseluruhan hal yang diuraikan diatas, merupakan gejala ancaman gagal napas dan pasien memerlukan tunjangan ventilasi mekanik untuk menghindarkan henti napas. Pemberian ventilasi tekanan positif akan
membuka unit-unit paru (alveoli) yang mengalami
atelektasis agar dapat mempertahankan pertukaran gas yang adekuat.11
2.2 Kriteria diagnostik ALI Ada dua kriteria umum yang dipakai untuk klasifikasi cedera paru, yaitu: Lung Injury Score (LIS) atau disebut juga skor Murray dan kriteria sesuai dengan
8
American-European Consensus Conference (AECC) pada tahun 1994 (Tabel 2.1 dan tabel 2.2).11 Tabel 2.1. Lung Injury Score atau skor Murray11 Parameter
Skor
Radiografi dada Tidak ada konsolidasi 0 1 kuadran 1 2 kuadran 2 3 3 kuadran 4 4 kuadran Hipoksemia (PaO2/FiO2) ≥ 300 0 1 225-229 175-2 2 3 100-174 <100 4 PEEP (cmH2O) ≤5 0 6-8 1 2 9-11 12-14 3 ≥15 4 Komplians (ml/cmH2O) ≥ 80 0 60-69 1 40-59 2 30-39 3 <29 4 nilai akhir diperoleh dari jumlah skor dibagi 4 nilai 0
: tidak ada cedera
nilai 0,1-2,5 : cedera ringan-sedang nilai >2,5
:cedera parah (ARDS)
9
Tabel. 2.2 Kriteria untuk ALI / ARDS berdasarkan AECC6 ALI
ARDS
Waktu
Onset akut
Onset akut
Oksigenasi
Rasio PaO2 / FiO2 ≤ 300 Rasio PaO2 / FiO2 ≤ 200 mmHg mmHg
Radiografi dada
Infiltrat bilateral
Tekanan arteri pulmonal
≤ 18 mmHg atau tidak ≤ 18 mmHg atau tidak terdapat bukti klinis terdapat bukti klinis hipertensi atrium kiri hipertensi atrium kiri
Infiltrat bilateral
Berdasarkan AECC kriteria ALI dan ARDS hanya dibedakan pada batasan oksigenasi, dimana pada ALI rasio PaO2 / FiO2 ≤ 300 mmHg dan pada ARDS rasio PaO2 / FiO2 ≤ 200 mmHg.6 Kemudian pada tahun 2012 para ahli mengeluarkan perbaikan definisi pada ARDS melalui “ Definisi Berlin” dimana ARDS dikategorikan berdasarkan derajat hipoksemia : ringan (200 mmHg < PaO2 / FiO2 ≤ 300 mmHg) , sedang (100 mmHg < PaO2 / FiO2 ≤ 200 mmHg) dan berat (PaO2 / FiO2 ≤ 100 mmHg) serta beberapa variabel tambahan untuk kriteria ARDS berat (tabel 2.3).18 Akan tetapi validitas penggunaan “Definisi Berlin” pada anak cukup baik terutama hanya pada kategori ARDS yang berat ,
hal ini dibuktikan pada suatu penelitian
multicenter retrospective di Berlin pada tahun 2013 terhadap 221 anak.19
10
Tabel. 2.3 Kriteria ARDS berdasarkan “The Berlin Definition”18 Acute Respiratory Distress Syndrom Waktu
Dalam 1 minggu pemantauan , apabila terjadi tambahan gejala ataupun perburukan dari gejala pernafasan
Radiografi dada
Opasitas bilateral (tidak selalu berupa efusi , kolaps paru ataupun nodul )
Asal mula edema Gagal nafas (tidak disebabkan oleh gagal jantung atau kelebihan cairan , perlu penilaian objektif seperti echocardiografi untuk menyingkirkan edema hidrostatik bila tidak terdapat faktor resiko ARDS) Oksigenasi Ringan Sedang Berat
200 mmHg
Pengukuran PaO2 masih merupakan standar baku emas dalam menentukan oksigenasi paru sehingga bisa mengetahui derajat hipoksemia pada pasien cedera paru akut.8 Nilai prognostik yang lebih baik dari pemeriksaan awal rasio P/F dapat mengidentifikasi hipoksemia arteri yang merupakan indikator yang paling akurat dalam menentukan derajat cedera paru akut pada pasien anak.3 Rasio tekanan oksigen parsial (PaO2) dengan fraksi inspirasi oksigen (FiO2) merupakan manifestasi efisiensi oksigenasi aterial. Nilai rasio ini tidak dapat memprediksi kesintasan (survival), tetapi dapat memperkirakan fraksi pirau intrapulmonal.11
11
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃2 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑃𝑃� = � 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹2 � 𝑥𝑥100 𝐹𝐹
Ket: rasio P/F : rasio oksigenasi paru PaO2
: tekanan oksigen parsial
FiO2
: fraksi inspirasi oksigen
Semakin tinggi nilai rasio P/F tersebut maka nilai fungsi paru semakin baik:6,20,21 •
Normal 400-500
• ALI •
≤ 300
ARDS ≤ 200 Untuk mendapatkan nilai PaO2, pemeriksaan analisis gas darah arteri
yang termasuk dalam pemantauan yang bersifat invasif.7,22,23 Rasio ini juga digunakan untuk menilai progresifitas perjalanan penyakit dan tingkat oksigenasi.24 ALI didefinisikan ketika nilai dari rasio ≤300 ini dan ARDS didefinisikan jika nilai dari rasio ini ≤200. Perubahan
dari nilai inilah yang
dijadikan acuan progresifitas perjalanan penyakit dari ALI ke ARDS.23 Dalam hal ini pemeriksaan analisis gas darah arteri masih sering menjadi dasar yang dapat menggambarkan hal tersebut, namun analisis gas darah arteri selalu diperiksa di laboratorium dalam waktu tertentu dan memerlukan pengambilan darah.25 Suatu uji klinis multicenter menyatakan bahwa rasio P/F sangat memenuhi persyaratan untuk membantu menegakkan diagnosis ALI.26 Walaupun secara jelas AECC telah mendefinisikan tentang ALI/ARDS
12
dengan pemeriksaan darah arteri, tetap saja kekhawatiran tentang anemia, pengambilan darah yang terus menerus dan berlebihan, serta peralihan tindakan ke pendekatan invasif minimal pada pasien-pasien kritis membuat pemeriksaan darah arteri harus diperkecil.8,24,26 Dengan berkurangnya penggunaan pemeriksaan darah arteri, maka monitoring noninvasif sebagai pengganti rasio P/F sangatlah berguna.7,21
2.3 Peranan rasio SpO2/ FiO2 ( S/F ) sebagai penanda ALI Penggunaan rasio S/F dapat membantu dalam hal identifikasi cepat pada pasien dengan ALI/ARDS.8,27 Rasio S/F atau perbandingan antara saturasi perifer oksigen dari pulse oximetry dibanding dengan fraksi inspirasi oksigen diharapkan dapat menggantikan pengukuran rasio P/F sebagai pengukuran alternatif yang noninvasif untuk menentukan ALI/ARDS.27,28
Penggunaan
rasio S/F bisa menjadi pilihan untuk mengidentifikasi ALI secara lebih cepat dan terus menerus guna menghindari penggunaan sampel darah dan biaya untuk pemeriksaan analisa gas darah arteri.8 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝑆𝑆� = � 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹2 � 𝑥𝑥100 𝐹𝐹 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆2
Ket: rasio S/F : rasio oksigenasi paru SpO2
: saturasi perifer oksigen
FiO2
: fraksi inspirasi oksigen
13
Pada suatu penelitian prospektif pada dewasa menunjukkan bahwa rasio S/F berkorelasi baik terhadap rasio P/F, dan ini bisa saja digunakan untuk
mengidentifikasi
ALI/ARDS.8
Suatu
penelitian
uji
diagnostik
menyimpulkan hubungan tersebut masih mempunyai validitas yang cukup baik untuk mendeteksi hipoksemia pada anak dan neonatus.9 Jadi secara umum perubahan PaO2 berkorelasi baik terhadap perubahan SpO2 untuk menentukan derajat hipoksemia.8 Pada anak normal SpO2 berkisar antara 92%
sampai 100%, akan
tetapi pada anak dengan ALI nilai SpO2 yang diperkirakakan adalah 88% sampai
95%.29
Dikarenakan
kurva
disosiasi
oksihemoglobin
hampir
membentuk garis lurus pada nilai SpO2 antara 80% sampai 97%, ini memungkinkan untuk menentukan karakteristik cedera paru akut pada anak dengan menggunakan nilai SpO2 sebagai pengganti nilai PaO2.29 Nilai SpO2 didapat dari pulse oximetry yang merupakan suatu alat noninvasif yang dapat mengukur saturasi oksigen arteri (SaO2).30 Hubungan PaO2 dan SaO2 dapat dilihat pada kurva disosiasi hemoglobin dibawah ini (Gambar 2.2)
14
Gambar 2.2. Kurva disosiasi oksihemoglobin31 Suatu studi yang membandingkan antara rasio S/F dengan rasio P/F pada pasien ALI/ARDS dewasa menyimpulkan bahwa rasio S/F mempunyai korelasi dengan rasio P/F dalam menentukan dan memantau perkembangan pasien dengan ALI/ARDS ketika data analisis gas darah tidak tersedia. Rasio S/F dengan angka 235 berkorelasi dengan angka 200 untuk diagnosis ARDS dan 315 berkorelasi baik dengan angka 300 untuk diagnosis ALI.8 Hal ini ditegaskan lagi dengan studi lainnya yang menyimpulkan bahwa rasio S/F merupakan suatu penanda noninvasif
yang dapat digunakan dalam
mengidentifikasi ALI/ ARDS pada anak dengan tingkat sensitifitas 93% untuk ALI dan 78% untuk ARDS.7
15
Sebuah uji klinis acak yang membandingkan rasio S/F dengan rasio P/F untuk menghitung skor Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) menghasilkan kesimpulan bahwa keduanya memiliki hasil yang sama.32 Sebuah uji prospective randomized controlled trial menyimpulkan bahwa metode noninvasif penilaian oksigenasi dengan memanfaatkan saturasi oksigen (SpO2) sebagai pengganti PaO2, dapat dihitung dan digunakan sebagai pengganti untuk diagnosis ALI dan ARDS pada anak.22 Suatu studi dengan disain prospective observasional di bagian intensif anak
Perancis
menyimpulkan
bahwa
penggunaan
rasio
S/F
dapat
menggantikan nilai rasio P/F dalam menghitung skor Pediatric Index Mortality 2 (PIM 2) yang merupakan skor untuk memprediksi kematian pada anak dengan sakit kritis , sehingga pengambilan darah arteri sebagai tindakan invasif dapat dikurangi.33 Sebuah studi terbaru yang membandingkan rasio S/F dengan rasio P/F sebagai penanda cedera paru akut menyimpulkan bahwa SpO2 dengan nilai antara 80% sampai 97% dapat dijadikan penanda yang cukup adekuat terhadap cedera paru akut yang hasil dari penelitian ini akan dikembangkan untuk memodifikasi Lung Injury skor (LIS) dari Murray menjadi skor Noninvasive Lung Injury Score (NLIS).29
16
Penggunaan pulse oximetry Pulse oximetry adalah sebuah alat monitor elektronik yang digunakan sebagai pengukur noninvasif saturasi oksigen arteri secara kontinyu dan merupakan alat standar yang rutin digunakan di unit emergensi, unit intensif, kamar operasi, dan tempat lainnya.30,33,34 Pengukuran saturasi oksigen dengan menggunakan pulse oximetry ini amatlah penting dan mudah sehingga sudah diajukan sebagai tanda vital yang ke lima.34,36 Dari sebuah penelitian baru-baru ini menyatakan bahwa penggunaan pulse oximetry bersama dengan pemeriksaan analisis darah vena sentral dapat memberikan banyak manfaat dan informasi dibandingkan dengan pemeriksaan darah arteri saja.37
Prinsip kerja pulse oximetry Prinsip kerja alat ini adalah dengan mengukur persentase dari saturasi hemoglobin dengan
menggunakan oksigen molekul.30 Alat ini bekerja
dengan cara mengobservasi absorpsi gelombang cahaya yang melewati kulit dan berinteraksi dengan sel darah merah.35 Prinsipnya didasarkan pada karakteristik khusus dari oxyhemoglobin dan deoxyhemoglobin yang mengabsorpsi cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda. Dengan mengukur perbedaan tersebut oxymeter dapat menghitung jumlah cahaya
17
yang diabsorpsi dari aliran arteri sehingga persentase oxyhemoglobin dapat diperhitungkan.34,35 Keuntungan pulse oximetry34-36 • • • • •
Noninvasif Dapat digunakan secara terus menerus Sederhana Cukup akurat untuk mendeteksi saturasi oksigen Mengurangi risiko tindakan medis
Keterbatasan pulse oximetry25,30,35 • •
Dipengaruhi gerakan Kurang akurat pada keadaan dengan perfusi jelek seperti pada syok, hipotermi, gangguan jantung
•
Dipengaruhi warna kulit dan warna cat kuku karena akan mempengaruhi pembacaan
• • • •
Kurang akurat pada takiaritmia Dipengaruhi gelombang elektromagnetik Dipengaruhi posisi probe dari pulse oximetry Dipengaruhi oleh hemoglobin yang tidak normal yaitu carboxyhemoglobin dan methemoglobine.
18
2.4 Kerangka Konseptual
Gambar 2-2. Kerangka konseptual = yang diteliti
