ELEKTRODA PADA BLOOD GAS ANALYZER

Artikel ini telah dimuat  di Majalah Kesehatan Sinergi edisi bulan Juni 2016

ELEKTRODA PADA BLOOD GAS ANALYZER

Alat Blood Gas Analyzer atau disingkat dengan BGA adalah alat diagnosis bagi pasien untuk mengetahui status oksigenasi dan keseimbangan asam basa dalam darahnya. Saat ini alat BGA sudah semakin canggih dan komplit. Ada yang dikombinasikan dengan alat Elektrolit Analyzer. Sampel yang digunakan ada beberapa macam seperti darah arteri atau darah vena bahkan beberapa merk alat BGA ada yang bisa menggunakan sampel dari udara hasil pernafasan pasien.

Gambar 1. Blood Gas Analyzer (Radiometer, 2016)

Teknologi alat BGA yang dulu masih menggunakan gas O₂ dan CO₂ murni untuk internal kalibrasi gas O₂ dan CO₂. Tetapi sekarang ini sudah tidak menggunakan gas O₂ dan CO₂ tetapi menggunakan larutan atau cairan yang mengandung O₂ dan CO₂. Perbedaan yang lain yaitu adalah penggunaan catridge pada BGA. Penggunaan catridge ini memungkinkan pemeriksaan BGA dengan parameter yang dikehendaki saja, sehingga dapat menekan biaya pemeriksaan bagi pasien dan biaya operasional. Karena sistem catridge ini memungkinkan tidak ada perawatan elektroda. Catridge ini bersifat disposibel, atau sekali pakai.

Sebenarnya pemeriksaan BGA ini sangatlah penting, tetapi masih ada Rumah Sakit yang belum memiliki alat ini dengan alasan analisa gas darah jarang dilakukan karena kurangnya permintaan pemeriksaan gas darah dari dokter. Padahal alat ini jika diaktifkan, ada atau tidak ada pasien akan mengkonsumsi reagen. Hal ini menyebabkan cost operasional alat ini akan tinggi sehingga jika tidak ada/ sedikit pasien untuk dianalisa gas darah maka tidak akan menutup cost operasionalnya. Sehingga Rumah Sakit lebih memilih untuk tidak membelinya atau mengirim sampel pasien ke Rumah Sakit lain untuk pemeriksaan analisa gas darah. Pada kesempatan ini saya tidak akan mengupas dari segi klinisnya tetapi dari segi teknologinya.

Pada alat BGA yang secanggih apapun masih menggunakan electrode 3 (tiga) buah electrode pengukuran yang masih sama prinsipnya dengan alat BGA yang lama, yaitu :

1.      pH electrode

pH Elektrode ini berfungsi untuk mengukur tingkat asam dan basa darah pasien. Untuk pengukuran pH ini, pH Elektrode harus dipasangkan dengan Reference Elektrode.

2.      pO2 Elektrode

pO2 Elektrode ini berfungsi untuk mengukur kadar dan tekanan O2 dalam darah

3.      pCO2 Elektrode

pCO2 Elektrode ini berfungsi untuk mengukur kadar dan tekanan CO2 dalam darah

Ketiga electrode tersebut pada prinsipnya hampir sama cara kerjanya. Pada alat BGA saat ini teknologi ketiga electrode masih tetap sama tetapi bentuknya semakin kecil dan desainnya semakin simpel. Beberapa alat BGA terbaru meminimalkan penggunaan kabel untuk menghubungkan electrode dengan rangkaian penguat dalam sistem elektroniknya. Sehingga diharapkan tidak terjadi gangguan sinyal frekuensi dari luar melalui kabel dan masuk ke rangkaian penguat. Jika ini terjadi pengukuran tidak akan akurat.

1.    pH Elektrode (Sanz Elektrode)

Gambar 2 (a) Reference Elektrode (b) pH Elektrode (c) sistem pengukuran pH elektrode

Dalam Reference Elektrode terdapat kawat platinum, Calomel probe dan larutan KCL seperti gambar 2.b. Sedang pada pH electrode terdapat kawat yang terbuat dari perak-perak chloride (Ag-AgCL), larutan buffer dan di ujungnya atau bagian yang menyentuh darah sampel terdapat lapisan gelas tipis (ph sensitive glass) yang bersifat permeable, yaitu yang dapat melewatkan ion H+ saja seperti terlihat pada gambar 2.a. Adapun sistem pengukurannya seperti terlihat pada gambar 2.c yaitu sampel akan terhubung dengan pH electrode yang berisi larutan buffer dan reference electrode yang berisi larutan KCL. Pada saat mengukur ion-ion H⁺ masuk ke pH electrode melalui sensitive glass sehingga terjadi reaksi kimia pada pH electrode yang menimbulkan beda potensial antara pH electrode dengan reference electrode. Beda potensial inilah berbanding dengan tingkat pH darah sehingga dapat dikonversi menjadi nilai pH darah.

2.      pO2 Elektrode (Clark Elektrode)

Pada pO2 Elektrode atau disebut Clark Elektrode terdapat kawat kutub katode dari platinum dan kawat kutub anode dari perakyang terendam larutan elektrolit seperti pada gambar (a). Dua kutub tersebut diberi beda potensial konstan (tegangan) sebesar 630 mA.

Gambar 3. (a) pO₂ Elektrode (b) sistem pengukuran pada pO₂ elektrode

Dan pada ujung electrode terdapat membrane semipermeable yang hanya bisa melewatkan molekul O₂ saja, Saat mengukur sampel maka molekul-molekul O₂ akan menuju katoda dan mengambil elektron bebas yang berasal dari anoda melalui klorida elektrolit fosfat kalium hal ini menyebabkan meningkatkan arus listrik antara katoda dan anoda. Kuat arus listrik meningkat sebanding banyaknya molekul-molekul O₂ yang ke katoda. Sehingga dapat diukur berapa kadar O₂ dengan mengkonversi kuat arus listrik dari anoda ke katoda pada ampermeter.

3.      pCO₂ Elektrode (Saveringhaus Elektrode)

Gambar 4. Sistem pengukuran pCO₂ Elektrode

Pada pCO₂ Elektrode hampir sama dengan pH electrode hanya dimodifikasi sedikit.  Seluruh elektroda terbungkus dalam jaket electrode, didalamnya terdapat elektrolit bikarbonat . dan ujungnya ditutup membran teflon yang permeabel terhadap CO2 yang memungkinkan CO2 berdifusi melalui membrant teflon. Adanya molekul-molekul CO₂ akan merubah pH dalam larutan elektrolit sehingga membuat beda potensial , menggabungkan dengan elektrolit , dan mengubah pH . Perubahan pH ditampilkan sebagai tekanan parsial CO₂.

Parameter pemeriksaan

Beberapa parameter yang diukur oleh alat BGA ini dan nilai normalnya adalah seperti pada table 1.

Parameter	Arteri	Vena
pH	7.35 – 7.45	7.31 – 7.41
PCO2	38 – 42 mmHg	35 – 40 mmHg
CO2 total	19 – 25 mmol/l	23 – 30 mmol/l
PO2	85 – 100 mmHg	35 – 40 mmHg
Saturasi O2	95 % dari PO2	70 – 75 % dari PO2

Nilai parameter antara sampel darah dari arteri dan vena berbeda. Terutama pO₂ antara darah arteri dan darah vena, hal ini disebabkan darah arteri banyak mengandung O₂ dibanding darah vena. Dan nilai pH darah antara darah arteri dan darah vena hampir sama tetapi dapat disimpulkan keduanya ada pada rentang 7,3 – 7,45.

Mohamad Sofie, ST, MT. 

Dosen Akademi Teknik Elektromedik Semarang

Organisasi:

DPD Ikatemi Jawa Tengah

Gakeslab Jawa Tengah

Alfakes Pusat