UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur dipanjatkan kepada TUhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-nya, penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Penulisan tesis ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan dokter spesialis di Bagian Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif FK UNUD/RSUP Sanglah. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sedalamdalamnya, rasa hormat serta penghargaan setinggi-tingginya kepada semua guru, para senior, dan teman-teman sejawat yang telah memberikan masukan, dukungan, dorongan, koreksi, dan nasehat terhadap keseluruhan proses pendidikan spesialisasi dan penulisan ini hingga selesai. Ucapan terima kasih penulis sampaikan atas kesempatan, bimbingan, dukungan, fasilitas dalam mengikuti dan menyelesaikan pendidikan ini kepada Prof. DR. dr. Ketut Suastika, Sp.PD, KEMD selaku rector Universitas Udayana (Unud); Prof. DR. dr. Putu Astawa, Sp.OT (K), MKes selaku Dekan Fakultas Kedokteran (FK) Unud; dr. I Nyoman semadi, Sp.B. Sp.BTKV selaku ketua Tim Koordinasi Pelaksanaan Program Pendidikan Dokter Spesialis I FK Unud; dr. Anak Ayu Istri Saraswati, MKes selaku Direktur Utama Rumah Sakit Umum Pusat (RSUP) Sanglah Denpasar; Prof. DR. dr. Anak Agung Raka Sudewi, Sp.S (K) selaku Direktur Program Pascasarjana Unud; Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK selaku ketua Program studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Unud; dr. I KT Sinardja, Sp.An. KIC selaku Kepala Bagian/SMF Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif vi
FK Unud/RSUP Sanglah Denpasar; dr. Ida Bagus Gde Sujana, Sp.An, Msi selaku Sekretaris Bagian/SMF Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif FK Unud/RSUP Sanglah Denpasar; Prof. Dr. dr. I Made Wiryana, Sp.An, KIC, KAO selaku Ketua Program Studi Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif FK Unud; dr. I Made Gede Widnyana, Sp.An, KAR, M.Kes selaku sekretaris Program Studi Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif FK Unud. Kepada seluruh guru: dr. I Wayan Sukra, Sp.An, KIC; dr. I Made Subagiartha, Sp.An, KAKV, SH; dr. I Gusti Putu Sukrana Sidemen, Sp.An, KAR; DR. dr. I wayan Suranadi, Sp.An, KIC; dr. I Gede Budiarta, Sp.An, KMN; DR. dr. I Putu Pramana Suarjaya, Sp.An, KMN, KNA, M.Kes; Dr. dr. Tjokorda Gde Agung Senapathi, Sp.An, KAR; dr. I Putu Agus Surya Panji, Sp.An, KIC; dr. I Wayan Aryabiantara, Sp.An, KIC; dr. I KT Wibawa Nada, Sp.An, KAKV; dr. Dewa Ayu Mas Shintya dewi, Sp.An; dr. I Gusti Ngurah Mahaalit Aribawa, Sp.An, KAR; dr. I Gusti agung Gede Utara Hartawan, Sp.An, MARS; dr. Pontisomaya Parami, Sp.An, MARS; dr. I Putu Kurniyanta, Sp.An; dr. Kadek Agus Heryana Putra, Sp.An; dr. Cynthia Dewi Sinardja, Sp.An, MARS; dr. I Made Agus Kresna Sucandra, Sp.An; dr. Ida Bagus Krisna Jaya Sutawan, Sp.An, M.Kes; dr. Tjahya Aryasa E.M., Sp.An; penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan penghargaan atas bimbingan, tuntunan selama mengikuti pendidikan dan menyelesaikan tesis ini. Sembah bakti dan rasa terima kasih yang tak terhingga penulis haturkan kepada orang tua tercinta Hang Meng dan tan Gek Gek (Almarhum) yang telah membesarkan, vii
membimbing, mendidik, memberikan dorongan semangat dan kasih sayang yang tidak ada hentinya kepada saya. Kepada Ibu Ni Ketut santi Diliani, SH., dan seluruh staf karyawan di Bagian Ilmu Anestesi dan Terapi Intensif, penulis mengucapkan terima kasih atas semua bantuannya selama menjalani program pendidikan dokter spesialis ini. Kepada para perawat dan pegawai di berbagai tempat dimana penulis pernah bertugas selama menjalani pendidikan spesialisasi ini, penulis mengucapkan terima kasih atas semua bantuannya selama menjalani pendidikan ini. Tidak lupa penulis mengucapakan terima kasih kepada para pasien atas seluruh ilmu yang telah diberikan. Akhirnya penulis menghaturkan doa semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak, yang tertulis di atas maupun yang tidak tetulis, yang telah membantu selama proses pendidikan dan penyelesaian tesis ini baik secara langsung dan tidak langsung. Denpasar, September 2016 Warsito viii
ABSTRAK KORELASI ANTARA END-TIDAL CO 2 (EtCO 2 ) DAN PENURUNAN CURAH JANTUNG YANG DIUKUR DENGAN ULTRASONIC CARDIAC OUTPUT MONITOR (USCOM) PADA PASIEN YANG TERINTUBASI DI ICU Penilaian curah jantung merupakan hal penting dalam menilai hemodinamik penanganan pasien kritis. Berbagai jenis alat yang tersedia untuk mengukur curah jantung memiliki keterbatasan seperti bersifat invasif, mahal, serta membutuhkan keahlian khusus. Penilaian End-tidal Carbon Dioxide (EtCO 2 ) diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif estimasi curah jantung. Hal ini didasarkan pada teori dimana pada kondisi curah jantung menurun, maka terjadi penurunan aliran darah pulmonar, dan difusi CO 2 ke alveolar menurun, sehingga meningkatkan ruang rugi alveoli dan menurunkan EtCO 2. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah EtCO 2 dapat digunakan sebagai alternatif lain yang noninvasif, mudah, murah, real time, dan dapat dilakukan secara kontinu dalam pemantauan curah jantung rendah pada pasien dirawat di ICU. Penelitian ini merupakan studi cross sectional, uji korelasi yang dilakukan dari bulan Juni hingga Agustus 2016 di ICU RSUP Sanglah. Penelitian ini melibatkan 75 pasien yang eligibel dengan teknik total population sampling. Pasien yang terintubasi dirawat di ICU dalam 24 jam pertama dilakukan penilaian EtCO 2 dan pemeriksaan Ultrasonic Cardiac Output Monitor (USCOM) oleh peneliti secara bersamaan. Uji normalitas data yang digunakan adalah Shapiro-Francia dan uji korelasi yang digunakan adalah uji Pearson Correlation. Selanjutnya, analisa kurva receiver operating characteristic (ROC) digunakan untuk menilai kemampuan EtCO 2 dalam memprediksi penurunan curah jantung. Analisis datanya menggunakan program Strata SE 12.1. Pada 75 pasien tersebut, didapatkan nilai EtCO 2 berkorelasi positif dengan nilai curah jantung (r = 0,373; p 0,001). Semakin rendah nilai EtCO 2 maka nilai curah jantung juga akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya. Hasil analisis ROC didapatkan nilai area under curve (AUC) 0,65 dengan titik potong terbaik EtCO 2 dalam memprediksi penurunan curah jantung adalah 33 mmhg. Pada penelitian ini juga didapatkan nilai sensitivitas 58,06% dengan dengan confidence interval 54,8%- 69,9%, spesifitas 54,8% dengan confidence interval 36%-72,7%, NPP 68,9%, dan NPN 56,7%. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terdapat korelasi positif antara nilai EtCO 2 dengan nilai curah jantung pada pasien yang terintubasi dirawat di ICU. Kata kunci: End-tidal CO 2, curah jantung, USCOM, korelasi, receiver operating characteristic ix
ABSTRACT CORRELATION BETWEEN THE END-TIDAL CO2 (EtCO2) AND DECREASING CARDIAC OUTPUT MEASURED BY ULTRASONIC CARDIAC OUTPUT MONITOR (USCOM) FOR INTUBATED PATIENTS IN ICU SETTING Assessment of cardiac output is crucial in assessing the hemodynamic management of critically ill patients. Various types of tools are available to measure cardiac output have their own limitations such as invasive, expensive, and requires special expertise. Assessment of End-tidal Carbon Dioxide (EtCO2) is expected to be used as an alternative to estimate the cardiac output. It is based on the theory that when the cardiac output decreased, it decreased pulmonary blood flow, and the diffusion of CO2 into the alveolar decreased, thereby increasing alveolar dead space and lowering EtCO2. The aim of this study is to determine whether EtCO2 can be used as an alternative because it s non-invasive, easy, inexpensive, real time, and can be carried out continuously for monitoring cardiac output was lower in patients admitted to the ICU. This study is cross-sectional, conducted from June to Agust 2016 in ICU of Sanglah Hospital. The study involved 75 patients with total population sampling techniques. Intubated patients admitted to ICU in the first 24 hours are examined EtCO2 Ultrasonic Cardiac Output Monitor (USCOM) by the researchers simultaneously. Normality test data is done by Shapiro-Francia and correlation tests were used is the Pearson Correlation. Furthermore, analysis of the receiver operating characteristic curve (ROC) was used to assess the ability of EtCO2 predict a decrease in cardiac output. Analysis of data using Strata program SE 12.1. In 75 patients, the EtCO2 value obtained was positively correlated with cardiac output values (r = 0.373; p 0.001). Lower EtCO2 followed by lower cardiac output, and vice versa. ROC analysis results obtained value of area under the curve (AUC) of 0.65 with best cutoff point of EtCO2 for predicting a decrease in cardiac output was 33 mmhg. In this research the sensitivity values obtained 58.06% with confidence interval 54.8-69.9%, specificity of 54.8%, and confidence interval of 36-72.7%, 68.9% NPP and NPN 56.7%. We conclude that there is a positive correlation between the value of EtCO2 and cardiac output for intubated patients in ICU. Keywords: End-tidal CO2, cardiac output, USCOM, correlation, receiver operating characteristic x
DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... i PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI... iv SURAT BEBAS PLAGIAT... v UCAPAN TERIMAKASIH... vi ABSTRAK... ix ABSTRACT... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR ISI TABEL... xv DAFTAR ISI GAMBAR... xvi DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL... xvii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Rumusan masalah... 5 1.3 Tujuan penelitian... 5 1.3.1 Tujuan umum... 5 1.3.2 Tujuan khusus... 5 xi
1.4 Manfaat penelitian... 6 1.4.1 Manfaat praktis... 6 1.4.2 Manfaat akademis... 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 7 2.1 Kapnografi... 7 2.1.1 Monitoring ventilasi... 7 2.1.2 Fase fase kapnogram dan kelainan... 8 2.1.3 Proses pembentukan CO 2... 13 2.1.4 Ventilasi dan perfusi paru... 14 2.1.5 Pengaruh ventilasi mekanik terhadap gradien PaCO 2 -EtCO 2... 16 2.2 Curah jantung... 17 2.2.1 Definisi... 17 2.2.2 Metode pemantauan curah jantung... 20 2.3 Hubungan EtCO 2 dan curah jantung... 37 BAB III KERANGKA BERPIKIR DAN KONSEP PENELITIAN... 42 3.1 Kerangka berpikir... 42 3.2 Konsep penelitian... 43 BAB IV METODE PENELITIAN... 44 4.1 Rancangan penelitian... 44 4.2 Lokasi dan waktu penelitian... 44 4.3 Penentuan sumber data... 44 4.3.1 Populasi target... 44 xii
4.3.2 Populasi terjangkau... 44 4.3.3 Sampel... 45 4.3.3.1 Kriteria inklusi... 45 4.3.3.2 Kriteria eksklusi... 45 4.3.4 Perhitungan sampel... 46 4.3.5 Teknik pengambilan sampel dan randomisasi... 47 4.4 Variabel penelitian... 47 4.4.1 Identifikasi variabel penelitian... 47 4.4.2 Definisi operasional variabel penelitian... 47 4.5 Intrumen penelitian... 49 4.6 Prosedur penelitian... 49 4.6.1 Cara kerja... 49 4.6.2 Bagan alur Penelitian... 50 4.6.3 Analisa data... 51 BAB V HASIL PENELITIAN... 53 5.1 Karakteristik sampel penelitian... 53 5.2 Uji normalitas... 56 5.3 Hasil analisis korelasi antara EtCO 2 dan curah jantung... 56 5.4 Analisis ROC kemampuan EtCO 2 dalam menilai penurunan curah jantung.. 58 BAB VI PEMBAHASAN... 63 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN... 67 7.1 Simpulan... 67 xiii
7.2 Saran... 67 DAFTAR PUSTAKA... 68 Lampiran... 71 xiv
DAFTAR ISI TABEL Tabel 2.1 Kelainan kapnogram... 9 Tabel 2.2 Metode pemantauan curah jantung... 35 Tabel 2.3 Nilai normal USCOM pada orang dewasa dengan pulmonar view... 40 Tabel 2.4 Nilai normal USCOM pada orang dewasa dengan aortic view... 41` Tabel 5.1 Karakteristik subyek penelitian... 54 Tabel 5.2 Hasil uji Korelasi Antara EtCO 2 dan curah jantung... 57 Tabel 5.3 Hasil Analisis ROC EtCO 2 terhadap curah jantung... 59 Tabel 5.4 Hasil Analisis ROC kemampuan EtCO 2 dalam memprediksi adanya penurunan curah jantung... 60 Tabel 5.5 Kejadian EtCO 2 rendah dengan curah jantung menurun... 61 Tabel 5.5 Hasil validitas EtCO 2 terhadap curah jantung... 61 xv
DAFTAR ISI GAMBAR Gambar 2.1 Kapnogram Normal... 9 Gambar 2.2 Peningkatan CO 2... 10 Gambar 2.3 Penurunan CO 2... 10 Gambar 2.4 Rebreathing CO 2... 10 Gambar 2.5 Obstruksi ekspirasi atau bronkospasme... 11 Gambar 2.6 Terdapat usaha nafas... 11 Gambar 2.7 Kapnografi mainstream dan sidestream... 13 Gambar 2.8 Metode dan kurva termodilusi... 25 Gambar 2.9 Metode-metode yang berdasarkan analisis pulse contour... 28 Gambar 2.10 Aplikasi elektroda pada elektrikal bioimpedance... 30 Gambar 2.11 Bioreactance (NICOM system)... 31 Gambar 2.12 USCOM... 33 Gambar 2.13 Rekomendasi penggunaan alat monitoring curah jantung di rumah sakit... 35 Gambar 5.1 scatterplot korelasi antara EtCO 2 dan curah jantung yang diukur dengan USCOM... 57 Gambar 5.2 Kurva ROC kemampuan EtCO 2 dalam memprediksi penurunan curah jantung... 58 xvi
DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL µm : Micrometer ARDS CI CO CO 2 CPAP CVP EKG ET% : Acute respiratory distress syndrome : Cardio ouput index : Cardio output : Karbon dioksida : Continuous positive airway pressure : Central venous pressure : Elektrokardiogram : Ejection time per cent EtCO 2 : End-tidal CO 2 EVLW FT GEDV : Extravascular lung water : Flow time : Global end diastolic volume H+ : Hidrogen H 2 O HR ICU IMT IQR ISS : Hydrogen dioxide (air) : Heart rate : Intensive care unit : Indeks masa tubuh : Interquantil range : Injury severity score xvii
Kg L/menit L/menit/m 2 m 2 MAP MD ml/menit mmhg NDM NPN NPP : Kilogram : Liter per menit : Liter per menit per meter kuadrat : Meter kuadrat : Mean artery pressure : Minute distance : Mililiter per menit : Milimeter merkuri (hydrargyrum) : Non-depolarizing muscle relaxant : Nilai prediktif negatif : Nilai prediktif positif P(a-et)CO 2 : Gradien tekanan parsial CO 2 arteri dan end-tidal CO 2 PAC PaCO2 PACO 2 PEEP PEEP PIP Pmn PPV Rasio V/Q : Pulmonary artery catherter : Tekanan parsial CO2 arteri : Tekanan parsial CO 2 pulmonar : Positive end expiratory pressure : Positive end-expiratory pressure : Peak inspiratory pressure : Mean pressure gradient : Pulse pressure variation : Rasio ventilasi/perfusi xviii
ROC RSUP SD SOAP SV SVI SVR SVV TEE USCOM Vpk Vti : Receiver operating characteristic : Rumah sakit umum pusat : Standard deviation : Sepsis occurrence in acutely ill patient : Stroke volume : Stroke volume index : Systemic vascular resistance : Stroke volume variation : Transesophageal echocardiography : Ultrasound cardio output monitor : Peak velocity of flow : Velocity time integral xix