Emboli udara vaskular (Vascular Air Embolism; VAE) adalah kejadian yang mengancam jiwa yang terjadi ketika udara masuk ke dalam sirkulasi.
Emboli udara paradoks (Paradoxical Air Embolism; PAE) adalah salah satu bentuknya, di mana udara yang masuk ke sirkulasi vena melewati sirkulasi paru melalui pirau kanan-ke-kiri seperti Patent Foramen Ovale (PFO) dan berpindah ke sirkulasi arteri.
Jika arteri serebral posterior tersumbat, dapat menyebabkan gangguan penglihatan akut.
PFO diperkirakan terdapat pada 25-30% populasi umum 1), dan beberapa laporan menyebutkan 15-35% 2). Frekuensi terjadinya PAE bervariasi tergantung pada prosedur penyebabnya, dengan emboli udara pada biopsi jarum transtoraks (TNB) di bawah CT sekitar 0,23% 3), dan emboli udara serebral akibat prosedur bronkoskopi kurang dari 0,02% 4).
QApakah memiliki Patent Foramen Ovale (PFO) selalu menyebabkan emboli paradoks?
A
PFO terdapat pada 25-30% populasi umum, tetapi sebagian besar tidak bergejala. Untuk terjadinya emboli paradoks, diperlukan kondisi di mana tekanan atrium kanan melebihi tekanan atrium kiri sehingga pirau kanan-ke-kiri melalui PFO terbuka, dan prosedur invasif atau hipertensi pulmonal dapat menjadi pemicu.
Penurunan CO2 akhir ekspirasi (EtCO2): Indikator paling awal dari VAE. Mencerminkan peningkatan ventilasi ruang mati.
Analisis gas darah arteri: Hipoksemia. Pada emboli arteri, mungkin tidak menunjukkan penurunan EtCO2 segera.
Temuan CT Otak: Gelembung udara di ruang subarachnoid atau parenkim otak. Sensitivitas tergantung waktu, paling mudah terdeteksi dalam 1,5 jam setelah onset. 6)
Temuan MRI Otak: Restriksi difusi pada DWI, hiperintensitas FLAIR, pola campuran edema sitotoksik dan vasogenik. 6)
Prosedur kateter vena sentral: Udara masuk karena gradien tekanan negatif di ujung vena kava superior.
Vitrektomi: Pemasangan jalur infus yang tidak tepat menyebabkan udara bertekanan masuk ke ruang suprakoroidal → vena vorteks → vena sistemik.
Biopsi jarum transtoraks (TNB): Karena kesalahan penempatan ujung jarum ke dalam vena pulmonalis atau pembentukan fistula bronkovena pulmonalis. 3)
Ablasi bronkoskopi: Pembentukan fistula bronkovaskular dan ventilasi tekanan positif sebagai pemicu. 4)
Pengangkatan kateter hemodialisis: Emboli udara vena retrograde dapat terjadi. 6)
Penyebab pirau kanan-kiri
Patent foramen ovale (PFO): Paling umum. Terdapat pada 25-30% populasi umum. 1)
Defek septum atrium (ASD): Penyebab pirau utama selain PFO.
Malformasi arteri vena paru: Menjadi jalur pintas sirkulasi paru. 8)
Persistensi vena kava superior kiri (PLSVC): Terdapat pada 0,2-3% populasi umum, membentuk pirau kanan-ke-kiri melalui sinus koroner yang tidak tertutup. 5)
Faktor risiko:
Manipulasi kateter vena sentral dalam posisi duduk atau berdiri: Tekanan intratoraks negatif meningkat sehingga gradien masuknya udara bertambah.
Penurunan tekanan intratoraks saat inspirasi: Meningkatkan masuknya udara ke sistem vena.
Hipertensi paru dan emboli paru masif: Peningkatan tekanan atrium kanan memicu pirau kanan-ke-kiri melalui PFO. 8)
Manuver Valsalva, regurgitasi trikuspid, gagal ventrikel kanan: Meningkatkan tekanan atrium kanan secara sementara. 8)
QApakah ada risiko emboli udara pada operasi mata (vitrektomi)?
A
Pada vitrektomi, jika jalur infus ditempatkan secara tidak tepat, udara bertekanan dapat memasuki sirkulasi vena sistemik dari ruang suprakoroidal melalui vena vorteks. Time-out intraoperatif untuk memeriksa posisi kanula infus sebelum pertukaran cairan-udara direkomendasikan sebagai tindakan pencegahan.
Perburukan mendadak selama atau segera setelah prosedur invasif merupakan petunjuk diagnostik terpenting. Riwayat adanya pirau kanan-kiri dan riwayat prosedur sangat penting.
Karakteristik masing-masing pemeriksaan adalah sebagai berikut:
Pemeriksaan
Karakteristik
Tujuan utama
CT otak
Optimal dalam 1,5 jam 6)
Deteksi gelembung dan area hipodens
MRI otak (DWI)
Mendeteksi infark bahkan setelah gelembung diserap 6)
Konfirmasi area iskemik
Ekokardiografi transesofageal (TEE)
Standar emas untuk deteksi PFO 5)
Konfirmasi pirau kanan-ke-kiri
Catatan Pencitraan Diagnostik:
Sensitivitas CT otak untuk mendeteksi udara bergantung pada waktu, dan gelembung udara dapat menghilang setelah 16 jam. 6)
Pada 25% kasus, CT tidak mendeteksi udara, dan MRI berguna sebagai pelengkap. 6)
Gelembung udara dengan diameter kurang dari 1,3 cm mungkin sulit dideteksi dengan CT. 4)
Ekokardiografi:
Ekokardiografi transesofageal (TEE): Penggunaan saline terguncang (studi gelembung) bersamaan dengan manuver Valsalva memaksimalkan sensitivitas deteksi PFO. 5)
Ekokardiografi transtoraks (TTE): Sensitivitas PFO lebih rendah dibandingkan TEE. 8)
Indikator tambahan:
Penurunan EtCO2: Indikator paling awal VAE (akibat peningkatan ventilasi ruang mati).
Gas darah arteri: Untuk mengonfirmasi hipoksemia tetapi sensitivitas rendah.
Manuver Durant (Durant’s maneuver): Sebelum prosedur, posisikan pasien dalam posisi miring kiri atau Trendelenburg. Gelembung udara tetap di atrium kanan, mencegah migrasi ke otak dan arteri koroner.
Hindari manipulasi kateter vena sentral dalam posisi duduk atau berdiri: Mencegah masuknya udara akibat tekanan negatif intratoraks.
Time out intraoperatif: Sebelum pertukaran cairan-udara pada vitrektomi, pastikan penempatan kanula infus yang tepat.
Skrining PFO sebelum operasi saraf semi-duduk: Evaluasi pra-operasi dengan TEE + bubble study + manuver Valsalva direkomendasikan. 5)
Manajemen posisi saat pelepasan kateter hemodialisis: Posisi supine, pelepasan pada akhir ekspirasi, dan koreksi volume darah sirkulasi penting. 6)
Terapi Oksigen Hiperbarik (HBO2): Pilihan pertama. Pemberian oksigen 100% meningkatkan PO2 darah, mempercepat difusi nitrogen, dan mengecilkan gelembung (Hukum Boyle). 3) Angka kematian tanpa HBO2 adalah 93%, sedangkan dengan HBO2 turun menjadi 7%, menunjukkan perbaikan signifikan. 4) Idealnya dimulai dalam 5-7 jam setelah onset, tetapi inisiasi tertunda setelah 30-60 jam mungkin masih efektif. 6)
Manajemen posisi:
Jika dicurigai emboli arteri, segera tempatkan pasien dalam posisi telentang (posisi Trendelenburg dapat memperburuk edema serebral).
Untuk emboli vena, gunakan manuver Durant (posisi miring kiri dengan Trendelenburg).
Dukungan hemodinamik: Pada hipotensi atau kolaps kardiovaskular, berikan cairan dan vasopresor.
Jika HBO2 tidak tersedia: Berikan oksigen normobarik (NBO2) dengan FiO2 100% melalui masker aliran tinggi. 4)
Penutupan PFO transkateter: Dipertimbangkan untuk PFO simptomatik. Penurunan risiko absolut stroke berulang dibandingkan terapi medis dilaporkan sebesar 3,3% (RD −0,033, 95% CI −0,062 hingga −0,004). 1)
Trombektomi bedah + penutupan PFO: Pada emboli paradoks iminen (IPDE), mortalitas 30 hari adalah 10,8%, secara signifikan lebih rendah dibandingkan trombolisis (26,3%) dan antikoagulasi (25,6%). 9)
Pada PFO insidental dengan satu kejadian emboli, penutupan mungkin tidak diperlukan. 8)
QApa yang harus dilakukan jika terapi oksigen hiperbarik tidak tersedia?
A
Jika HBO2 tidak tersedia, pemberian oksigen normobarik (NBO2) dengan FiO2 100% melalui masker aliran tinggi adalah pilihan terbaik berikutnya. Manajemen posisi (telentang atau miring kiri) dan dukungan hemodinamik (cairan dan vasopresor) dilakukan bersamaan. HBO2 mungkin masih efektif meskipun dimulai terlambat (30-60 jam kemudian), jadi pertimbangkan transfer ke fasilitas terapi oksigen hiperbarik jika transportasi memungkinkan.
Jalur emboli udara vena: Udara → vena jugularis interna → vena brakiosefalika → vena kava superior → atrium kanan → stagnasi di sistem pembuluh darah paru → peningkatan tekanan arteri pulmonalis dan ventrikel kanan → gangguan pengisian diastolik ventrikel kiri.
Konversi menjadi emboli paradoks: Melalui PFO/ASD, gelembung udara dari atrium kanan memotong sirkulasi paru → atrium kiri → ventrikel kiri → aorta → arteri brakiosefalika → arteri vertebralis → arteri basilaris → sirkulus Willis.
Peran gradien tekanan: Sistem vena bertekanan lebih rendah daripada sistem arteri, dan pada 40% pasien, tekanan vena sentral berada di bawah tekanan atmosfer. Posisi duduk dan inspirasi semakin menurunkan tekanan intratoraks dan meningkatkan aliran udara masuk.
Pengaruh gelembung: Gelembung kecil diserap di dasar kapiler, tetapi gelembung besar menyebabkan iskemia organ perifer. 2 mL di sirkulasi otak dan 0,5 mL di arteri koroner (LAD) dapat berakibat fatal. 6)
Reaksi inflamasi: Terjadi aktivasi neutrofil, adhesi endotel melalui β2 integrin, penurunan aliran darah, dan gangguan sawar darah-otak. 6)
Emboli udara vena retrograde: Mekanisme di mana udara naik melawan aliran vena, dan curah jantung rendah serta volume darah rendah berkontribusi. 6)
Pembentukan fistula bronkovaskular: Fistula terbentuk akibat inflamasi, koagulasi termal, dan kerusakan mekanis selama ablasi bronkoskopi, dan udara masuk ke sirkulasi saat tekanan internal meningkat. 4)
QApakah sedikit udara pun berbahaya?
A
Hanya 2 mL udara yang mencapai sirkulasi otak dapat berakibat fatal. Di arteri koroner (cabang desendens anterior kiri), 0,5 mL dapat memicu fibrilasi ventrikel. Tingkat keparahan ditentukan oleh ukuran gelembung dan lokasi pencapaiannya, dan gelembung besar yang melebihi kapiler menyebabkan iskemia organ.
7. Penelitian Terbaru dan Prospek Masa Depan (Laporan Tahap Penelitian)
Pada 119 kasus emboli gas vena/arteri yang diobati dengan HBO2, 43% dari yang selamat mengalami sekuele neurologis saat keluar dari rumah sakit. Komplikasi yang paling umum adalah defek lapang pandang, gangguan motorik, gangguan kognitif, dan kejang epilepsi. Faktor risiko untuk kematian atau sekuele neurologis persisten meliputi henti jantung saat terjadinya emboli udara, skor SAPS II ≥33, usia lanjut, ventilasi mekanis >5 hari, dan gagal ginjal akut.
Henmi dkk. (2021) dalam tinjauan sistematis terhadap 174 kasus emboli paradoksal iminen (IPDE) melaporkan angka kematian 30 hari sebesar 18,4%. Berdasarkan jenis terapi, operasi 10,8%, trombolisis 26,3%, dan antikoagulasi 25,6%, dengan operasi secara signifikan lebih baik. 9) Dalam analisis 88 kasus IPDE, 40,9% (36/88 kasus) mengalami emboli sistemik sebelum pengobatan, dengan yang terbanyak adalah emboli serebral (26 kasus).
Meta-analisis oleh Aggarwal dkk. (2023) menunjukkan bahwa penutupan PFO menurunkan risiko stroke berulang sebesar 3,3% secara absolut dibandingkan terapi medis (RD −0,033; 95% CI −0,062 hingga −0,004). 1)
Teifurova dkk. (2025) secara sistematis mendeskripsikan temuan MRI dari emboli udara vena retrograde. Restriksi difusi DWI, hiperintensitas FLAIR, pola campuran edema sitotoksik dan edema vasogenik, serta peningkatan leptomeningeal ditunjukkan sebagai temuan karakteristik. 6) Deteksi udara dengan CT optimal dalam 1,5 jam setelah onset, dan dapat menghilang setelah 16 jam. Terdapat 25% kasus di mana udara tidak terdeteksi pada CT, dan MRI berguna secara komplementer.
Nikolic dkk. (2024) membahas pentingnya skrining PFO dengan TEE + bubble study + manuver Valsalva sebelum operasi saraf semi-duduk. 5) Doppler warna saja tidak cukup, dan penambahan bubble study kontras dianjurkan.
Aggarwal N, Rector D, Lazar N, Bukovec F. Venous thromboembolism with renal infarct due to paradoxical embolism. BMJ case reports. 2023;16(3). doi:10.1136/bcr-2022-252322. PMID:36977511; PMCID:PMC10069490.
Elzawy G, Petrasek P, Fatehi Hassanabad A. The Unique Case of Acute Limb Ischemia in a Patient With a Patent Foramen Ovale. Vasc Endovascular Surg. 2024;58(8):894-899. doi:10.1177/15385744241276615.
Santos A, Almeida C, Porto LM, Fernandes PD, Silva JP. Cerebral Air Embolism: A Case of a Rare Transthoracic Needle Biopsy Complication. Cureus. 2023;15(2):e35203. doi:10.7759/cureus.35203. PMID:36960241; PMCID:PMC10031384.
He YP, Liu YL, Gao XL, Wang LH. Cerebral arterial air embolism after endobronchial electrocautery: a case report and review of the literature. BMC pulmonary medicine. 2021;21(1):222. doi:10.1186/s12890-021-01580-w. PMID:34247608; PMCID:PMC8274011.
Nikolic M, Eisner C, Neumann JO, Haux D, Krieg SM, Wielpütz MO, et al. Right-to-left-shunts in patients scheduled for neurosurgical intervention in semi-sitting position - a literature review based on two case scenarios. BMC anesthesiology. 2024;24(1):375. doi:10.1186/s12871-024-02757-6. PMID:39415125; PMCID:PMC11481392.
Teifurova S, Rācenis K, Freijs Ģ, Skrastina S, Balodis A. Radiological Findings of Retrograde Venous Cerebral Air Embolism Infarcts: A Case Report and Literature Review. Vascular health and risk management. 2025;21:617-631. doi:10.2147/VHRM.S537865. PMID:40831676; PMCID:PMC12358500.
Cárdenas-Marín PA, Zambrano-Franco JA, Reyes-Cardona MJ, Calderon-Miranda CA, Sanchez-Blanco J, Olaya P, et al. Postpartum ischemic stroke due to persistent left superior vena cava to left atrium after DORV repair: a case report and literature review. BMC cardiovascular disorders. 2025;25(1):463. doi:10.1186/s12872-025-04922-2. PMID:40610942; PMCID:PMC12232136.
Cunha R, Silva M, Henrique A, Maximiano P, Correia M, Vieira I, et al. Paradoxical embolism: a rare cause of acute upper limb ischemia. Journal of surgical case reports. 2023;2023(7):rjad435. doi:10.1093/jscr/rjad435. PMID:37520078; PMCID:PMC10374347.
