Ultrafiltrasi

Latar Belakang

Perkembangan pemakaian hemofiltrasi pada operasi CPB dimulai dari terjadinya peningkatan cairan di dalam tubuh pasien setelah fase CPB. Peningkatan cairan yang masif pada pasien khususnya diakibatkan oleh respon inflamasi yang dapat menyebabkan peningkatan permeabilitas kapiler. Peningkatan permeabilitas ini yang nantinya akan mengkakibatkan udem paru, gangguan kontraksi ventrikel, asites dan gangguan fungsi ginjal (Pacifico et al., 1970; Brans et. Al., 1981; Kirklin et al., 1987). Pada sumber yang lain, ditemukan kemungkinan penyebab peningkatan volume cairan tubuh adalah karena BB rendah, temperatur yang rendah selama CPB dan waktu CPB yang lama : hemodilusi (Novak, et al., 1992)

Untuk mengatasi hal tersebut, maka dilakukan tindakan untuk mengurangi efek pasca by pass, yaitu :

1. Optimalisasi teknik selama by pass : flow rate, perfusion pressure, vasodilatasi

2. Meminimalisasi volume priming

3. Penggunaan diuresis paska by pass

4. Peritoneal dialysis

5. Penggunaan terapi anti-inflamasi

6. Penggunaan ultrafiltrasi

Awalnya ultrafiltrasi dikembangkan oleh Brull pada tahun 1928 untuk mengatasi udem akibat gagal ginjal. Dalam hal penggunaan di dalam mesin jantung paru sendiri, mulai dikembangkan oleh Ramognoli pada tahun 1976 untuk mengkonsentrasi darah. Saat ini, penggunaan ultrafiltrasi sendiri diperluas tidak hanya pada saat operasi, tetapi juga sebelum dan setelah operasi.

Definisi 

Ultrafiltrasi adalah sebuah proses perjalanan cairan melalui membran berpori dimana molekul dengan ukuran masa yang kecil dapat melawati membran tersebut karena adanya perbedaan tekanan transmembran. Hemofiltrasi adalah proses mentransfusikan cairan untuk menkompensasi kehilangan cairan dikarenakan proses ultrafiltrasi. Prinsip kerja utama ultrafiltrasi adalah memisahkan secara selektif cairan plasma dan larutan yang memiliki berat molekul rendah dari komponen intravascular dan plasma darah menggunakan membran semipermiabel. Kekuatan yang menggerakan ultrafiltrasi adalah perbedaan tekanan hidrostatik yang ada pada membran. Untuk memepermudah memahaminya, kita dapat mengingat prinsep kerja filtrasi ginjal.

Indikasi Penggunaan Hemofiltrasi(Royal Children Hospital)

1. Over hidrasi
2. Pembatasan nutrisi cairan
3. Penanganan hiperkalemia dan azotemia
4. Gangguan difusi pernafasan akibat kegagalan system sirkulasi
5. Hipernatremia

Manfaat Penggunaan Ultrafiltrasi

1. Mengurangi risiko kelebihan cairan paska by pass
2. Mengkonsentrasi darah : kenaikan hematokrit sebesar 40 %. Hematokrit optimum sebesar 35% pada saat weaning CPB dapat berperan dalam membuat hemodinamik yang optimal, pasokan oksigen, trombogenik.
3. Menyaring udara, bakteri dan partikel yang berbahaya
4. Mengurangi risiko penggunaan transfusi darah
5. Mengurangi respon inflamasi dan aktivasi imunologi yang berhubungan dengan perbaikan fungsi jantung paru dan otak
6. Ultrafiltrasi juga memperbaiki fungsi organ (Gravlee 105-130) dan (john W, Andrew Cardiac Anesthesia 574 -592).

Paru-paru, disingkirkannya C3a dengan ultrafiltrasi selama operasi, pada pasien dengan PJB akan menurunkan resistensi vascular paru, menyingkirkan agen-agen pro inflamatori, berkurangnya cairan paru yang akan meningkatkan komplaian paru.

Jantung, penggunaan ultrafiltrasi akan memperbaiki hemodinamik paska operasi, karena disebabkan berkurangnya respon inflamasi miokard, sehingga menurunnya edema jantung dan meningkatkan kompaliens ventrikel.

Ginjal, endotel vascular jaringan ginjal bereaksi serupa dengan jaringan paru terhadap agen-agen pro inflamatori. Interkulin I, factor nekrose jaringan dan interkulin 8 merupakan agen proinflamatori yang menyebabkan induksi perlekatan leukosit dan sel endotel, sehingga mengganggu aliran darah intravascular dan mengawali terjadinya inflamasi. Dengan penggunaan ultrafiltrasi juga mengurangi metabolic toksik sehingga akan memperbaiki fungsi ginjal.

Otak, ultrafiltrasi menyebabkan berkurangnya edema otak yang mungkin digambarkan atas berkurangnya cairan total tubuh. Kemungkinan hilangnya mediator aktivasi leukosit juga.

Memang secara umum dapat dilihat bahwa penggunaan ultrafiltrasi selama bypass lebih banyak manfaatnya daripada efek-efek merusaknya terhadap respon imun tubuh.

Prinsip Penggunaan Ultrafiltrasi

Ultrafiltrasi dalam penggunaannya menggunakan dua jenis fiber khusus yaitu fiber dalam bentuk pararel dan dalam bentuk gulungan (hollow), hanya saja dalam perkembangannya hollow fiber memiliki lebih banyak keuntungan karena mampu memfiltrasi lebih baik dari filter yang yang berbentuk pararel karena sifatnya yang mampu regard trombogencity (Bjornson, 1978), aktivasi leukosit (Horl et. Al., 1985) dan aktivasi kompenen (Cheung dan Henderson, 1986). Tetapi walaupun dari segi praktis, kedua fiber memiliki efek yang berbeda, tetapi keduanya tidak dapat memiliki fungsi yang baik jika keduanya digunakan dalam waktu 10 – 15 menit (Wegmuller et al., 1985; Ringoir and Vanholder, 1986). Ukuran pori-pori membran sekitar 10-35 A, sehingga molekul-molekul berukuran kurang dari 20.000 Da dapat terbuang melalui ultrafiltrasi. Oleh karena itu untuk molekul dibawah 10000 Da seperti Na, K, Cl, Urea, Kreatinin, glukosa akan keluar melalui ultrafiltrasi. Sedangkan molekul yang lebih besar seperti komponen darah dan molekul dengan ukuran 65000 Da tak akan difiltrasi.

Dibawah ini adalah beberapa faktor yang mempengaruhi keefektifan dari penggunaan ultrafiltrasi :

• Transmembrane Pressure (TMP) : filtrasion rate
• Blood flow rate : Optimal flow selama by pass sebesar 100 ml/min dan 300 ml/min : menurunkan tekanan tanpa menambah cairan terlalu banyak…(remember teknik ZIBAF)
• Depth of pores (membran thickness)
• Number of pores (luas area membran)
• Size of pores (komposisi membran)
• Nilai hematokrit darah : nilai hematokrit yang rendah – hemokonsentrasi pada ultrafiltasi – peningkatan nilai hematokrit

Penempatan / Peletakan Ultrafiltrasi pada Mesin CPB

Penempatan ultrafiltrasi di sirkuit by pass dapat ditempatkan dimana saja, asalkan terdapat jalur tambahan (shunt) pada kanul. Hal terpenting dalam penempatannya adalah tidak terdapat udara di dalamnya yang dapat menyebabkan blok sehingga fungsi optimal filtrasinya terganggu.

Penempatan pada line vena atau sistem Vein to Vein (V-V Loop) atau di line arteri (Arteri to Vein/A-V Loop)

• Penempatan pada line vena memiliki kerugian, salah satunya adalah kemungkinan untuk masuknya udara ke ultrafiltrasi yang dapat menyebabkan blok. Pada vena, untuk mendapatkan TMP yang cukup, maka perlu dibantu dengan menggunakan roller pump
• Penempatan pada arterial line dapat mengurangi pressure ke kanula aorta. Sehingga perlu penambahan flow sesuai dengan kondisi.

Jenis Ultrafiltasi :

1. Convencional Ultrafiltrasi
2. Modified Ultrafiltrasi

Convencional Ultrafiltrasi (CUF)

• Ultrafiltrasi dapat digunakan selama bypass
• Ultrafiltrasi direkomendasikan penggunaannya dimulai pada fase rewarm setelah temperatur berada pada suhu 28ºC. Dimana ini dapat menghasilkan hemoglobin yang cukup tinggi pasca operasi
• Tetapi penggunaannya dapat digunakan juga pada normotermi, yang terpenting adalah keadekuatan distribusi oksigen ke jaringan.
• Kesulitan penggunaan sistem ini : tidak bisa mengurangi cairan setelah bypass pada pasien karena klem kanul vena ataupun arterial line.

Modified Ultrafiltratin (MUF) or Great Osmond Street (GOS)

Inlet MUF pada line aorta dan outlet pada venous line menuju atrium kanan. Beberapa kekurangan penggunaan MUF diantaranya:

1. Waktu 10 menit – Obstruksi kanul aorta karena penggunaan protamin – blok
2. Ketidakstabilan hemodinamik : Darah dari venous reservoir tidak dikembalikan sepenuhnya ke pasien : penurunan MAP
3. Membuat shunt baru pada pasien

Penelitian MUF :

1. Mengurangi efek afterload cairan paska by pass
2. Meningkatkan hematokrit (40%) paska by pass
3. Peningkatan MAP dapat disebabkan karena :

- Peningkatan viskositas darah

- Penurunan udem myocard

- Pembuangan medikasi yang bersifat vasodilatasi

- Pembuangan racun

Penggunaan ultrafiltrasi mengakibatkan akan banyak darah yang teroksigenasi masuk ke atrium kanan sehingga banyak pula yang masuk ke paru-paru sehingga menurunkan PVR (Pulmonary Vascular Resistance).

Kerugian Penggunaan Ultrafiltrasi

1. Dilema dalam menambahkan cairan tambahan pada venous reservoir sebagai kompensasi berkurangnya cairan akibat filtrasi
2. Pemaparan zat asing baru
3. Flow yang tidak baik dapat menimbulkan blok atau hemolisis

READ MORE - Ultrafiltrasi

4th Indonesian Meeting of Perfusionist Association

Berkembangnya trend dan issue teknologi sirkulasi ektsrakorporeal disertai meningkatnya tuntutan profesionalitas terhadap para praktisi di bidang pelayanan kesehatan menjadi trigger bagi Indonesian Perfusionist Association (IPA) sebagai satu-satunya komunitas perfusionis se-Indonesia untuk terus berupaya menghimpun dan membina semua perfusionis guna meningkatkan pengetahuan dan keterampilan dalam pelayanan kepada masyarakat melalui ilmu dan teknologi ekstrakorporeal.

IPA berusaha secara konsisten meningkatkan pengetahuan dan keterampilan para perfusionis di Indonesia melalui kegiatan tahunannya yaitu Indonesian Meeting of Perfusionist Association (IMPACT) dimana tahun ini merupakan tahun ke-4 penyelenggaraannya. Melalui event 4th IMPACT The Basic Moment that Leads Complexity Handling diharapkan bisa menjadi sarana berbagi informasi dan tehnik-tehnik terbaru dalam teknologi sirkulasi ekstrakorporeal, berbagi strategi praktik terbaik antar praktisi di berbagai center di Indonesia sehingga dapat meningkatkan pelayanan kepada masyarakat melalui bidangnya.

Acara

Simposium dan Workshop

Waktu : Sabtu-Minggu, 7-8 September 2014n

Tempat : The Bellezza Suite, Jakarta.

Materi

1. Conduct of Perfusion in Arch Aneurysm and Dissection
2. Cardiopulmonary Bypass: Surgeon Point of View
3. Myocardial Protection in Congenital Heart Disease
4. Myocardial Protection in Adult Cardiac Surgery
5. Perfusion Safety: Techniques and Safety
6. Alpha-statvs pH-stat : Friend or Foe?
7. Safe of heart and safe our team
8. Problems in CPB: Knowing, Preparing, and Handling

Peserta

Dokter, perawat, perfusionist, tenaga kesehatan yang memiliki minat dalam kesehatan kardiovaskular, ataupun tenaga pendidik yang memiliki keminatan kardiovaskular.

Sekretariat

Unit Bedah Jantung Dewasa

RS. Jantung dan Pembuluh Darah Harapan Kita

Jl. Let. Jen. S. Parman Kav.87 Slipi Jakarta 11420

CP : M. Badrushshalih, ph. 085224098819 ; (021) 34674288

dr. Pudyo Susmono, ph. 081314991498  

e-mail : indonesianperfusionist@yahoo.com

READ MORE - 4th Indonesian Meeting of Perfusionist Association

Oxygenator

Oxygenator memiliki fungsi sebagai media pertukaran O2 dan CO2 yang mirip dengan kapiler alveolar paru. Prinsip umum dari desain dan operasinya adalah :

1. Transpor gas optimal dengan meminimalkan jarak transpor gas (jarak diffusi) dalam darah, memaksimalkan area efektif untuk difusi gas, meningkatkan waktu transit darah dalam oksigenator.
2. Meminimalkan elemen yang terbentuk dari trauma dengan mengurangi shear stress dan memberi permukaan mulus yang kontak dengan darah.
3. Volume priming harus sedikit mungkin untuk mengurangi efek hemodilusi.

Membran oxygenator menempatkan membran tipis antara darah dan gas. Sehingga ada suatu rongga antara darah dan gas di dalam oksigenator. Macam-macam membran oksigenator :

1. Hollow-fiber membranes. Serat mikroporous dililit bersama untuk meningkatkan pencampuran darah. Mengurangi penurunan tekanan darah sepanjang oksigenator.
2. Microporous sheets. Memiliki permukaan yang lebih luas dan membutuhkan larutan priming lebih banyak namun lebih efektif menangkap dan mengeluarkan udara dari membran oksigenator.
3. Nonporous membrane oxygenators
Karena resistensi relatif dari membran oksigenator yang cukup tinggi terhadap aliran darah, maka darah harus diambil dari reservoir dan dipompa aktif melewati oksigenator oleh pompa roller atau sentrifugal. Waktu penggunaan maksimal membran oksigenator adalah 6 jam.
Pompa roller lainnya digunakan untuk vent jantung, suction darah atau memberi cardioplegia darah. Sistem tambahan lainnya seperti alat-alat keamanan, sumber air pendingin/penghangat untuk penukar panas, blender gas dan pengukur aliran, vaporizer anasthesia dan sensor untuk monitoring parameter darah arteri dan vena.

READ MORE - Oxygenator